NO315779B1 - Fremgangsmåte for dataoverföring, basestasjon og abonnentterminal - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for overføring av data i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon som kommuniserer på en spesifisert trafikk-kanal med de terminalutstyr som befinner seg innen dens område, idet brukernes signal ifølge fremgangsmåten er delt i blokker i tidsdomenet.

CDMA-metoden ("Code Division Multiple Access", "Kodedelt multiaksess") er en multiaksess-fremgangsmåte basert på en spredt spektrum-teknikk, og den er nylig tatt i bruk i celledelte radiosystemer i tillegg til tidligere benyttede FDMA (Frequency Division Multiple Access", "Frekvensdelt multiaksess") og TDMA ("Time Division Multiple Access", Tidsdelt multiaksess"). CDMA har mange forde-ler i forhold til de tidligere kjente metodene, slik som spektral-virkningsgrad, enkel-het når det gjelder frekvens-planlegging, og trafikk-kapasitet.

I en CDMA-metode multipliseres et smal båndet datasignal fra en bruker, opp til et relativt bredt bånd i en trafikk-kanal ved hjelp av en spredningskode som har et mye bredere bånd enn datasignalet. Båndbredder for trafikk-kanaler som benyttes i kjente celledelte nett-testsystemer innbefatter for eksempel 1,25 MHz, 10 MHz og 25 MMz. Multipliseringen sprer datasignalet over hele det bånd som skal benyttes. Alle brukerne sender samtidig i samme frekvensbånd, dvs. trafikk-kanalen. En forskjellig spredningskode brukes på hver forbindelse mellom en basestasjon og en abonnent-terminal, og brukernes signaler kan skjelnes fra hverandre i mottakerne på grunnlag av forbindelsens spredningskode.

Korrelatorer i konvensjonelle CDMA-mottakere synkroniseres med et ønsket signal som de gjenkjenner på grunnlag av den spredningskode som inneholdes i signalet. I mottakeren gjenopprettes datasignalet til det originale båndet ved å multiplisere det med den samme spredningskode som i sendetrinnet. Ideelt korrelerer ikke de signaler som er multiplisert med en annen spredningskode i sendetrinnet, med den spredningskode som brukes i mottakeren, og gjenopprettes således ikke til det smale båndet. Fra det ønskede signalets synspunkt opptrer de således som støy. Om mulig velges systemets spredningskoder på en slik måte at kodene i hver celle i systemet ikke korrelerer med hverandre, dvs. de er innbyrdes ortogonale.

US-patent 4 901 307 beskriver et CDMA-system hvor en høyere trafikk-kapasitet oppnås med den angjeldende multiaksess-metode enn med tidligere kjente metoder.

I både FDMA og TDMA multiaksess-metoder tildeles hver bruker en spesifisert trafikk-kanal som de andre brukerne ikke kan kommunisere på. I FDMA er kanalen et spesifikt og smalt frekvensbånd, og i TDMA er kanalen en spesifikk tidsluke i et gitt frekvensbånd. I prinsipp kan således disse systemenes trafikk-kapasitet ganske enkelt defineres som en sum av separate kanaler, enten frek-venser eller tidsluker, som er tilgjengelige. Dersom alle frekvensene eller tidsluk-ene er opptatt, kan nye brukere ikke betjenes før en av de gamle brukerne bryter forbindelsen.

I et CDMA-system sender således alle brukere på det samme, relativt brede frekvensbånd. Brukerens trafikk-kanal tilveiebringes ved hjelp av en spredningskode som er karakteristisk for brukerens forbindelse; på grunnlag av denne koden skjelnes brukerens sending fra sendingene på de andre forbindelsene, som beskrevet ovenfor. Ettersom det vanligvis er et stort antall spredningskoder i bruk, har CDMA-systemet ikke noen slik absolutt kapasitetsgrense som FDMA- og TDMA-systemene har. CDMA er et "interferens-begrenset" system, hvor antallet brukere begrenses av graden av interferens som de tillates å bevirke for hverandre. Siden brukernes spredningskoder i praksis ikke er fullstendig ortogonale, og særlig ikke i sammenligning med de spredningskoder som brukes i den nabo-liggende cellen, interfererer samtidige brukere med hverandre i en viss grad. Denne innbyrdes interferens kalles multiaksess-interferens. Når antallet brukere øker, øker også interferensen de forårsaker fra hverandre, og med et bestemt antall brukere er interferensen så stor at den svekker forbindelsenes kvalitet. I systemet er det mulig å definere et interferens-nivå som ikke må overskrides, og derved er det mulig å begrense antallet samtidige brukere, dvs. systemets kapasitet. Antallet kan imidlertid overskrides midlertidig, dvs. noe av forbindelsens kvalitet kan ofres for kapasitetens skyld.

I et typisk celledelt nett forplanter signalene seg mellom en basestasjon og en abonnent-terminal via forskjellige baner mellom senderen og mottakeren. Denne flerbane-forplantningen skyldes primært at signalet reflekteres fra de omgiv-ende overflater. Signalene som forplanter seg over forskjellige baner, ankommer til mottakeren på forskjellige tidspunkter på grunn av sine forskjellige forplantnings-forsinkelser. CDMA skiller seg fra de konvensjonelle FDMA og TDMA ved at flerbane-forplantning kan benyttes ved mottaking av signalet. Mottakeren som vanligvis brukes i CDMA er en rake-mottaker, som omfatter en eller flere rake-gre-ner, hver gren er en uavhengig mottakerenhet som samler og demodulerer en mottatt signalkomponent. Hver rake-gren kan justeres til synkronisasjon med en signalkomponent som forplanter seg over en forskjellig bane, og i en konvensjo-nell CDMA-mottaker kombineres mottaker-grenenes signaler på en fordelaktig måte, det vi si koherent, for å oppnå et signal av god kvalitet. Flerbane-forplantning kan benyttes i både basestasjonens og terminalutstyrets mottakere. Hva angår et terminalutstyr, kan signalkomponentene som mottas av mottaker-grenene, sendes fra en eller - i makrodiversitet - flere basestasjoner. Den ovennevnte type CDMA-systemer som benytter flerbane-forplantning, beskrives i US-patentene 5 101 501 og 5 109 390.

Internasjonal patentsøknad WO 92/00693, som innlemmes i denne beskrivelse ved referanse, beskriver et CDMA-system hvor stemmeaktivitets-deteksjon benyttes til å øke trafikk-kapasitet. Det er godt kjent at en taler tar pause ikke bare mellom setninger og ord, men også inne i ord. En pause mellom ord kan vare i sekunder, mens en pause inne i et ord varer bare noen dusin millisekunder. Måleresultatene viser at når en person snakker, frembringer han faktisk lyder bare i 5/8 av tiden, hvorved stemmeaktivitets-koeffisienten er 3/8. Stemmeaktivitets-koeffisienten er naturligvis avhengig av målenøyaktigheten, dvs. hvor kort pause som kan skjelnes.

WO-patentsøknaden omtaler et system hvor det signal som sendes av brukeren, deles i blokker i tidsområdet, idet blokkene samles når det gjelder stem-meaktivitet. Det genereres således intet signal (dvs. blokker) som skal sendes under pauser. En sending fra en bruker er altså ikke kontinuerlig signalering, men omfatter pauser, siden ingen blokker sendes når taleren gjør en pause. I et fler-bruker-system varierer således antallet brukere som sender samtidig, kontinuerlig med stemmeaktiviteten. Dersom det for eksempel foreligger N samtaler som fore-går samtidig, og stemmeaktiviteten er 3/8, kan det antas at 3/8 <*> N sendere er i sendemodus samtidig.

I et tidligere kjent system varierer antallet samtidige signaler som sendes av brukerne, med stemmeaktiviteten. Det er øyeblikk hvor antallet samtidige sendinger er lavere enn systemets kapasitet, det vil si kanalen brukes da ikke effektivt. Det er også øyeblikk hvor antallet samtidige sendinger er større enn kanalkapasiteten. I sistnevnte situasjon er kvaliteten av brukernes forbindelse, som kan måles eksempelvis ved hjelp av et bitfeil-forhold, dårligere enn definert i systemet.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et system hvor antallet samtidige sendinger kan styres nøyaktig og holdes så tett som mulig opptil den optimale kanalkapasitet for å oppnå høy trafikk-kapasitet sammen med forbindelser med høy kvalitet.

Dette oppnås med en fremgangsmåte for dataoverføring av den type som omtales i innledningen, hvilken fremgangsmåte kjennetegnes ved at basestasjonen overvåker belastningstilstanden for trafikk-kanalen, og at basestasjonen sender til terminalutstyrene informasjon om trafikk-kanalens belastningstilstand, og at antallet blokker som skal sendes mellom terminalutstyrene og basestasjonene pr tidsenhet, styres på grunnlag av blokkenes forsinkelsestilstand og informasjonen vedrørende belastningstilstand beregnet i basestasjonen.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for dataoverføring i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon som kommuniserer på en spesifisert trafikk-kanal med de terminalutstyr som befinner seg innen dens område, idet brukernes signal i fremgangsmåten oppdeles i blokker i tidsdomenet. Dataoverførings-fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at basestasjonen overvåker trafikk-kanalens belastningstilstand, og at hver blokk som sendes til et individuelt terminalutstyr som basestasjonen kommuniserer med, lagres i dens eget bufferlager i basestasjonen før sendingen, og at antallet blokker som sendes av basestasjonen til terminalutstyrene pr tidsenhet, avhenger av antallet blokker lagret i bufferlagrene.

Oppfinnelsen angår også en basestasjon til bruk i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon som kommuniserer på en viss trafikk-kanal med de terminalutstyr som befinner seg i dens område, idet basestasjonen omfatter en anordning for å oppdele signalet som skal sendes til terminalutstyrene, i blokker i tidsdomenet. Basestasjonen ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at basestasjonen omfatter en anordning for å overvåke trafikk-kanalens belastning, en anordning for å sende informasjon om belastningstilstanden til terminalutstyrene, en anordning for å lagre blokkene i bufferlageret, og en anordning for å styre sendingen av blokkene til terminalutstyrene på grunnlag av trafikk-kanalens kapasitet og antallet blokker lagret i bufferlageret.

Oppfinnelsen angår videre en abonnent-terminal til bruk i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon som kommuniserer på en viss trafikk-kanal med de terminalutstyr som befinner seg innen dens område, idet terminalutstyret omfatter en anordning for å oppdele signalet som sendes til basestasjonen, i blokker i tidsdomenet. Terminalutstyret ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at det omfatter en anordning for å styre antallet blokker som skal sendes til basestasjonen pr tidsenhet på grunnlag av den øyeblikkelige trafikkbelastning i trafikk-kanalen og blokkenes forsinkelsestilstand.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen overvåker således basestasjonen trafikk-kanalens belastningstilstand. Informasjonen om belastningstilstanden sendes til abonnent-terminalen, som benytter den til å styre antallet signal-blokker som skal sendes. Ved hjelp av fremgangsmåten kan kanalens belastning holdes optimalt tett opptil den ønskede kanalkapasitet, det vil si trafikk-kanalens kapasitet kan benyttes så godt som mulig uten å bringe forbindelsens kvalitet i fare.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen sender basestasjonen til terminal-utstyrene informasjon som indikerer hvor vidt kanalbelastningen for øyeblikket er lavere enn, lik eller høyere enn kanalens kapasitet. Terminalutstyrene lagrer de signalblokker som skal sendes, i bufferlageret. Terminalutstyrene styrer antallet blokker som skal sendes pr tidsenhet på grunnlag av det aktuelle antall blokker i bufferlageret, disse blokkenes forsinkelsestilstand, og informasjonen om belastningstilstand som er overført fra basestasjonen. I samsvar med en foretrukket ut-førelse av oppfinnelsen benytter terminalutstyrene en CSMA-protokoll ("Carrier Sense Multiple Access", "multiaksess med avføling av bærebølge") ved sendingen av blokkene.

I det følgende skal oppfinnelsen beskrives i nærmere detalj med henvisning til de eksempler som illustreres i de vedføyde tegningene, hvor

Fig. 1 viser et celledelt radionett hvor fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes, Fig. 2er et skjema som illustrerer virkemåten av fremgangsmåten ifølge oppfinnel sen i en basestasjon, Fig. 3er et skjema som illustrerer virkemåten for fremgangsmåten ifølge oppfinnel sen i en abonnent-terminal, Fig. 4a og 4b illustrerer en mulig tilstand for bufferlageret i en basestasjon både

før og etter sendingen,

Fig. 5er et blokkdiagram som illustrerer strukturen av en basestasjon i samsvar

med oppfinnelsen, og

Fig. 6er et blokkdiagram som illustrerer strukturen av en abonnent-terminal i sam svar med oppfinnelsen. Figur 1 viser et celledelt CDMA-nettsystem hvor dataoverførings-fremgangsmåten kan anvendes. Det celledelte radionettet omfatter i hver celle minst en basestasjon (BTS) som kommuniserer på en spesifisert trafikk-kanal med terminal-utstyrene (MS) som befinner seg innen dens område. Trafikk-kanalen omfatter således et bredt frekvensbånd som anvendes av alle terminalutstyrene i deres sendinger til basestasjonen; i den motsatte senderetning, dvs. fra basestasjonen til terminalutstyrene, foreligger det et lignende frekvensbånd, hvor basestasjonen sender data til de terminalutstyr som befinner seg innen dens område.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen overvåkes trafikk-kanalens belastningstilstand kontinuerlig, og på grunnlag av denne informasjonen styres sendingen i abonnent-terminalene på en slik måte at trafikk-kanalens belastning ligger i så nær som mulig opptil kanalkapasiteten. En annen parameter som påvirker sendingen, er forsinkelsene for de blokker som skal sendes. Sendingen av blokkene til terminalutstyrene styres i basestasjonen på grunnlag av kanalkapasiteten og blokk-genereringen.

Trafikk-kanalens belastningstilstand overvåkes i basestasjonen. Figur 2 er et skjema som illustrerer fremgangsmåtens virkemåte i basestasjonen. Basestasjonen omfatter typisk N tilpassede filtere 20-23, og hvert av disse er synkronisert og demodulere N samtidige signaler fra abonnent-terminaler. La bare n av de N terminal-utstyrene være samtidig aktive, dvs. sende et signal til basestasjonen. I basestasjonen etterfølges de tilpassede filtrene av detektorer 24-27, som på utgangen av de tilpassede filtrene detekterer hvor vidt utgangssignalet fra filteret inneholder et mottatt signal. Utgangssignalet fra detektorene har verdien '1' eller '0' avhengig av hvor vidt det mottatte signalet opptrer på filterets utgang. Sum-mering av verdiene i en adderer 28 frembringer informasjon om antallet n aktive sendinger.

I praksis kan detekteringen implementeres for eksempel ved å kvadrere utgangssignalet fra det tilpassede filteret og å sammenligne verdien med en grense-verdi som oppnås ved å bruke en CFAR-algoritme ("Constant False Alarm Rate", "konstant falsk alarm-hastighet"). Antallet topper som detekteres på utgangene av de tilpassede filtrene i løpet av et bit-intervall, tilsvarer antallet n pakker som sendes på en trafikk-kanal. Det er også mulig å legge sammen de kvadrerte utgangs-signalene fra de tilpassede filtrene og å foreta myke statistiske avgjørelser på grunnlag av disse, og å sammenligne resultatet som oppnås med den på forhånd oppsatte eller beregnede terskelverdi.

For å sikre korrekt informasjon om belastningstilstanden, er det mulig å be-nytte en spesiell metode som er kjent som "todimensjonal pakke-detektering". I spredt spektrum-overføringer er det kjent at tidsintervallet Tc mellom korrelasjons-toppene i et direkte sekvens-signal er en konstant. Når den første korrelasjonstoppen er detektert på utgangen av det tilpassede filteret, kan således den andre korrelasjonstoppen som ankommer etter et tidsintervall Tc, brukes til å sikre at den første observasjonen har vært korrekt.

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan belastnings-informasjonen om trafikk-kanalen sendes til terminalutstyrene som MFSK-modulert signaler-ingsinformasjon, i form av et klargjørings/sperre/nullstillings-signal. Trafikk-kanalens belastningstilstand sammenlignes med kanalens kapasitet C. og dersom den aktuelle belastning n er høyere enn C, leveres et nullstiilings-signal til terminalutstyrene. På samme måte leveres et klargjøringssignal til terminalutstyrene dersom den aktuelle belastningen n på kanalen er lavere enn C. Dersom belastningen er lik kapasiteten, leveres et sperresignal til terminalutstyrene. Denne belastningsinformasjonen sendes kontinuerlig, slik at hver abonnent-terminal har tilgang til informasjonen i ethvert øyeblikk.

Terminalutstyret kan også informeres om belastningstilstanden ved hjelp av et to-nivå eller høyere enn tre-nivåsignal, avhengig av hvor nøyaktig styring som ønskes, og hva slags styringsmetode som brukes i terminalutstyrene.

Belastningsinformasjonen om trafikk-kanalen behøver ikke å sendes som et MFSK-modulert signal til terminalutstyrene; den kan også sendes for eksempel som et bredbåndet pilotsignal ved å tilføye ekstra informasjon til datasignalet og bruke en signaleringskanal felles for alle brukere, for sendingen.

Terminalutstyrene mottar belastningsinformasjons-signalet som sendes av basestasjonen samtidig med normal datatrafikk. I terminalutstyrene anvender CDMA fremgangsmåter med adaptiv interferens-kansellering, som det utsendte, smalbåndede MFSK-signalet elimineres med fra det mottatte bredbånds-signalet. Sendingen av belastnings-informasjonen svekker således ikke kvaliteten av den aktuelle forbindelsen. Virkningen av et belastningsinformasjons-signal som sendes som et bredbåndet signal, kan også elimineres ved hjelp av interferens-kan-selleringsmetodene.

Ifølge en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen estimerer basestasjonen en forandring i trafikk-kanalens belastningstilstand oppover eller nedover, og styrer sendingen fra terminalutstyrene i samsvar med dette. Dette gjør det mulig å reagere raskt på en forandring på trafikk-kanalen.

Figur 3 er et skjema som illustrerer virkemåten for fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen i en abonnent-terminal. I terminalutstyret oppdeles signalet som skal sendes, i blokker 30 i tidsdomenet, og lagres i et bufferlager 31 for sending. Terminalutstyret mottar informasjon fra basestasjonen om belastningen på trafikk-kanalen i form av for eksempel et klargjørings/sperre/nullstillings-signal 32. Full benyttelse av den tilgjengelige trafikk-kapasitet krever omhyggelig opti-malisering. Den informasjon som inneholdes i det ovennevnte klargjørings/sper-re/nullstillings-signal og informasjonen om tilstanden i bufferlageret, benyttes i abonnent-terminalene til å sende signalblokker ut på trafikk-kanalen.

I en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, benyttes en CSMA-basert ("Carrier Sense Multiple Access", "Multiaksess med bærebølge-avføling") protokoll i abonnent-terminalen for å styre sendingen. I det følgende beskrives et protokoll-alternativ i form av et eksempel.

Når det foreligger en blokk i bufferlageret i et terminalutstyr klar for sending, kontrollerer terminalen signalet som mottas fra basestasjonen med hensyn på trafikk-kanalens belastningstilstand. Dersom kanalens belastning er høyere enn eller lik kapasiteten, dvs. at basestasjonen har sendt et sperre- eller nullstillingssignal, gjøres et nytt forsøk på å sende blokken etter en forsinkelse som beregnes av en slumptall-generator. Dersom kanalens belastning er lavere enn kapasiteten, dvs. at basestasjonen har sendt et klargjøringssignal, sendes blokken øyeblikkelig. Dersom blokkens forsinkelse i abonnent-terminalen overskrider en forut bestemt verdi, kan blokken om nødvendig sendes uansett om et sperre-signal sendes av basestasjonen.

Forskjellige CSMA-protokoller er kjent fra litteraturen. Mange av disse kan anvendes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, men man ha for øyet oppfinnelsens kjennetegn: For eksempel at i tilfelle av en kollisjon, behøver ikke blokken å sendes på nytt, siden blokker med sendinger som faller sammen, ikke ødelegges, men bare gjør alle brukernes bitfeil-forhold dårligere. CSMA-protokoller diskute-res i nærmere detalj i Klein rock, Tobagi: "Packet Switching in Radio Channels: Part 1 - Carrier Sense Multiple Access Modes and Their Throughput Delay Char-acteristics", IEEE Transactions on Communications, bind COM-23, No 12, sidene 1400-1416, desember 1975.

Stemme-informasjon og annen data-informasjon har forskjellige egenskaper og forskjellige krav til den kanal som skal brukes for sending av informasjonen. Kravene når det gjelder forsinkelser ved stemme-overføringer er svært rigo-røse. Data tolererer på den ene side mye lengre forsinkelser enn stemme, men er på den annen side av natur blokk-inndelt. Forskjellige datasendinger kan også ha forskjellige egenskaper, slik som forsinkelses-toleranse, prioritets-forskjeller og blokk-karakter. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes på en slik måte at forskjellige protokoller benyttes for slike forskjellige typer informasjon. Det celledelte nettets kapasitet kan således benyttes på optimal måte, selv om sendinger av forskjellige typer sendes i nettet. Forskjellige protokoller kan for eksempel brukes med sendinger som har forskjellige prioriteter, forskjellige avbrudds-eller blokkformer og maksimalt tillatte forsinkelser.

I det følgende eksempel antas basestasjonen å sende informasjon til terminalutstyrene om kanalens belastningstilstand ved bruk av et klargjørings/sper-re/nullstillings-signal slik som beskrevet ovenfor, og terminalutstyrene antas å sende enten stemme- eller blokkinndelt, forsinkelses-tolerant datainformasjon.

Dersom terminalutstyret sender stemme, oppdeles blokk-intervallet Tp i M tidsluker med lengde Ts, hvor Ts er større enn forplantnings-forsinkelsen fra terminalutstyret til basestasjonen og tilbake (MS-BTS-MS). Dersom signalet som sendes av basestasjonen er et klargjøringssignal, sendes blokken med en på forhånd oppsatt sannsynlighet på pv. Med sannsynlighet 1-pv gjøres et nytt forsøk etter et intervall på Ts. Dersom et sperre-signal detekteres i det øyeblikk hvor den nye av-gjørelsen foretas, forsinkes sendingen med et helt bit-intervall før et nytt forsøk. Dersom blokken forsinkes i terminalutstyret i lenger tid enn indikert med en forut bestemt verdi, kan blokken om nødvendig sendes øyeblikkelig. Sending av informasjon med lav forsinkelses-toleranse kan således unngås.

Dersom terminalutstyret sender data, er ellers protokollen av den type som er beskrevet ovenfor, men den benyttede sendesannsynligheten pd er lavere enn pv som benyttes med stemme. Dersom et nullstillingssignal fra basestasjonen detekteres i løpet av sendingen, avbrytes sendingen.

Det ovenstående er et eksempel på bare en mulig protokoll. Den protokoll som anvendes av terminalutstyret kan også ta i betraktning den forsinkelse som forårsakes av bufferlageret, og estimere forsinkelsen for fremtidige blokker mens den foretar avgjørelsen om å sende. Dersom forsinkelsen ikke er kritisk og kanalen er opptatt, fortsetter terminalutstyret ikke med sendingen. Dersom forsinkelsen er kritisk, blir blokken enten avvist eller sendt på tross av kanalens belastning.

Det ovenstående er en beskrivelse av protokoller som benyttes av terminal-utstyret når det gjelder styring av en sending. I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen styrer basestasjonen sin sending på samme måte som terminalutstyret, basert på buffertagerets tilstand.

Basestasjonen oppdeler sendingen for hver forbindelse i blokker i tidsdomenet, og lagrer blokker i de individuelle bufferlagrene for forbindelsene. Fremgangsmåten illustreres i figur 4a, som viser tilstandene for bufferlagrene i basestasjonen i et eksempel med ni brukere. Forskjellige forbindelser har et forskjellig antall blokker i bufferlageret, som venter på å bli sendt. I en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen holder den protokoll som brukes av basestasjonen om mulig antallet blokker i forskjellige bufferlagere, like. I eksempelet i figur 4a har bruker 1 fire blokker i bufferlageret, bruker 2 har to blokker, bruker 3 har seks blokker osv. Nye blokker tilføyes fra høyre side av bufferlageret og sendes fra venstre side. La kapasiteten C for trafikk-kanalen være seks, dvs. basestasjonen sender seks blokker på en gang. Ettersom basestasjonen forsøker å holde antallet blokker i forskjellige buffere likt, sender den i figur 4a seks blokker fra venstre i løpet av neste tidsluke slik at etter sendingen er tilstanden for bufferlagrene slik som vist i figur 4b.

Figur 5 er et blokkdiagram som illustrerer strukturen av en basestasjon ifølge oppfinnelsen i et celledelt CDMA-radionett. På mottakersiden omfatter basestasjonen en antenne 50 med hvilken et mottatt signal leveres gjennom radiofrekvens-deler 51 til et antall tilpassede filtere eller korrelatorer 52a - 52c, og hvor hver av disse er synkronisert for å motta og demodulere samtidige signaler fra abonnent-terminaler. Fra de tilpassede filtrene leveres signalet til en kombinerer 54 som kombinerer de forskjellige signalkomponentene fra en og samme bruker på en fordelaktig måte. Basestasjonen ifølge oppfinnelsen omfatter også an-ordninger 53a-53c og 55 forbundet med utgangen av de tilpassede filtrene for å overvåke trafikk-kanalens belastning. Anordningene 53a-53c kan implementeres for eksempel på en slik måte at de detekterer hvor vidt hvert av de tilpassede filtrene mottar et signal på et gitt tidspunkt. De oppnådde resultatene kan summeres i anordningen 55 for å oppnå antallet aktive terminalutstyr. Det må naturligvis tas i betraktning her at flere tilpassede filtere kan være synkronisert med en komponent av en og samme sending fra terminalutstyret som har forplantet seg i over en forskjellig bane. I praksis kan anordningene 53a-53c, 54 og 55 i basestasjonen utfø-res på mange måter, også ved å inkorporere dem i en og samme komponent.

På sendersiden omfatter basestasjonen en anordning 57 for å modulere signalet som skal sendes og for å oppdele det i blokker i tidsdomenet, og en anordning 57 for å lagre blokkene for hver forbindelse i et bufferlager som er spesifikt for forbindelsen. Basestasjonen omfatter også en anordning 56 for å styre sendingen av blokkene gjennom radiofrekvens-deler 58 til terminalutstyrene på basis av antallet blokker lagret i bufferlageret, og anordninger 56, 57 for å sende til abonnent-terminalene informasjon om trafikk-kanalens belastningstilstand.

Basestasjonen omfatter naturligvis også andre komponenter, slik som A/D og D/A-omformere og filtere, men for klarhets skyld fremgår disse ikke av beskrivelse og tegninger, siden de er irrelevante i forhold til oppfinnelsens grunnleggende ide.

Figur 6 er et blokkdiagram som illustrerer strukturen av en abonnent-terminal ifølge oppfinnelsen i et celledelt CDMA-radionett. På mottakersiden omfatter basestasjonen en antenne 60 som det mottatte signalet leveres fra gjennom radiofrekvens-deler 61 tii en A/D-omformer 62. Det omformede signalet leveres til tilpassede filtere 64a-64d, og hvert av disse er synkronisert med en forskjellige signalkomponent som har forplantet seg over en forskjellig bane. Det omformede signalet leveres også til en søker-korrelator 63, som benyttes til å få tak i signal-komponenter som er forsynt med en ønsket spredningskode. Fra de tilpassede filtrene leveres signalet til en anordning 65 som kombinerer de mottatte signalkomponentene på en fordelaktig måte og detekterer signalet. Fra kombinereren leveres signalet til en kanal-dekoder 66, og derfra gjennom en stemme-dekoder 67 til en høytaler 68. Terminalutstyret ifølge oppfinnelsen omfatter også anordninger 64a-64d for å motta informasjonen som sendes av basestasjonen om trafikk-kanalens belastningstilstand. Terminalutstyret i en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter også en anordning 65 for å eliminere virkningen av trafikkbelast-nings-informasjonen fra det mottatte signalet.

På sendersiden omfatter abonnent-terminalen en mikrofon 69 som leverer et signal gjennom en stemme-koder 70 og en kanal-koder 71 for spredningskod-ing 73. Terminalutstyret omfatter videre en anordning 74 hvor signalet som skal sendes oppdeles i blokker i tidsdomenet, og en anordning 74 hvor blokker holdes lagret i bufferlageret for sending. Terminalutstyret omfatter videre en anordning 73 som styrer driften av de ovennevnte komponentene og regulerer antallet blokker som skal sendes pr tidsenhet på grunnlag av trafikk-kanalens belastningstilstand som oppnås fra basestasjonen. Terminalutstyret i den foretrukne utførelse av oppfinnelsen omfatter en anordning 73 som tar i betraktning antallet blokker i bufferlageret, siden de styrer sendingen av blokkene.

Abonnent-terminalen omfatter naturligvis også andre komponenter, slik som filtere, men for klarhetens skyld er disse ikke med r beskrivelsen og tegningene, side de er irrelevante for oppfinnelsens grunnleggende ide.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte for dataoverføring i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon (BTS) som kommuniserer på en spesifisert trafikk-kanal med de terminalutstyr (MS) som befinner seg innen dens område, idet brukernes signal i fremgangsmåten oppdeles i blokker i tidsdomenet, karakterisert ved at basestasjonen overvåker trafikk-kanalens belastningstilstand, og at basestasjonen sender til terminalutstyrene informasjon om trafikk-kanalens belastningstilstand, og at antallet blokker som skal overføres mellom terminalutstyrene og basestasjonene pr tidsenhet, styres på grunnlag av blokkenes forsinkelsestilstand og belastningstilstand-informasjonen som beregnes i basestasjonen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at basestasjonen (BTS) overvåker trafikk-kanalens belastningstilstand ved å telle antallet av de aktuelle sendende terminalutstyrene.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at basestasjonen (BTS) sender til terminalutstyrene (MS) informasjon som indikerer hvor vidt antallet av de aktuelle sendende terminalutstyrene er lavere enn, likt med eller høyere enn den optimale trafikk-kanalkapasitet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at basestasjonen (BTS) sender til terminalutstyrene (MS) informasjon om trafikk-kanalens belastningstilstand ved å bruke et MFSK-modulert signal.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at basestasjonen (TS) sender til terminalutstyrene (MS) informasjon om trafikk-kanalens belastningstilstand ved å tilføye ekstra informasjon om den til det datasignal som sendes til terminalutstyrene.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at basestasjonen (BTS) sender til terminalutstyrene (MS) informasjon om trafikk-kanalens belastningstilstand ved å bruke en bredbåndet pilotkanal.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at basestasjonen (BTS) overvåker trafikk-kanalens belastningstilstand og estimerer forandringen i belastningstilstanden, og at antallet blokker som skal sendes mellom terminalutstyrene (MS) og basestasjonene pr tidsenhet, styres på grunnlag av blokkenes forsinkelsestilstand og belastningstim stand-estimeringen som beregnes i basestasjonen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at blokkene som skal sendes, lagres i bufferlageret i terminalutstyret (MS) før sendingen, og at antallet blokker som sendes av terminalutstyret til basestasjonen (BTS) pr tidsenhet, avhenger av antallet blokker lagret i bufferlageret.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at antallet blokker som sendes av terminalutstyret (MS) til basestasjonen (BTS) pr tidsenhet, avhenger av hvilken type informasjon terminal-utstyret sender.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at antallet blokker som sendes av terminalutstyret (MS) til basestasjonen (BTS) pr tidsenhet, avhenger av forsinkelses-toleransen, prioriteten eller blokk-karakteren av den informasjon som skal sendes.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at terminalutstyret (MS) bruker en CSMA-protokoll for å sende blokker til basestasjonen (BTS).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at blokkene kan variere i lengde på forskjellige tidspunkter.

13. Fremgangsmåte for dataoverføring i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon (BTS) som kommuniserer på en spesifisert trafikk-kanal med de terminalutstyr (MS) som befinner seg innen dens område, idet brukernes signal i fremgangsmåten oppdeles i blokker i tidsdomenet, karakterisert ved at basestasjonen (BTS) overvåker trafikk-kanalens belastningstilstand, og at hver blokk som er sendt til et individuelt terminalutstyr (MS) som basestasjonen (BTS) kommuniserer med, lagres i sitt eget bufferlager i basestasjonen før sendingen, og at antallet blokker som sendes av basestasjonen til terminalutstyrene pr tidsenhet, avhenger av antallet blokker lagret i bufferlagrene.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at basestasjonen (BTS) om mulig holder antallet blokker i bufferlagrene for de forskjellige forbindelser, likt.

15. Basestasjon til bruk i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon (BTS) som kommuniserer på en spesifisert trafikk-kanal med de terminalutstyr (MS) som befinner seg innen dens område, idet basestasjonen omfatter en anordning (57) for å oppdele det signal som skal sendes til terminalutstyrene i blokker i tidsdomenet, karakterisert ved at basestasjonen omfatter anordninger (53a-53c, 55) for å overvåke belastningen på trafikk-kanalen, anordninger (56, 57) for å sende informasjon om belastningstilstanden til terminalutstyrene, en anordning (57) for å lagre blokkene i bufferlageret, og en anordning (56) for å styre sendingen av blokkene til terminalutstyrene på grunnlag av trafikk-kanalens kapasitet og antallet blokker lagret i bufferlageret.

16. Basestasjon ifølge krav 15, karakterisert ved at anordningene (53a-53c) i basestasjonen overvåker trafikk-kanalens belastningstilstand ved å telle antallet av de aktuelle sendende terminalutstyrene.

17. Terminalutstyr til bruk i et celledelt CDMA-radionett som i hver celle har minst en basestasjon (BTS) som kommuniserer på en spesifisert trafikk-kanal med de terminalutstyr (MS) som befinner seg innen dens område, idet terminal-utstyret omfatter en anordning (74) for å oppdele signalet som sendes til basestasjonen i blokker i tidsdomenet, karakterisert ved at det omfatter en anordning (73) for å styre antallet blokker som skal sendes til basestasjonen pr tidsenhet på grunnlag av den øyeblikkelige trafikkbelastning på trafikk-kanalen og blokkenes forsinkelsestilstand.

18. Terminalutstyr ifølge krav 17, karakterisert ved at det omfatter en anordning (74) for å lagre blokkene i bufferlageret, og en anordning (73) for å styre antallet blokker som skal sendes til basestasjonen pr tidsenhet på grunnlag av antallet blokker lagret i bufferlageret.

19. Terminalutstyr ifølge krav 17, karakterisert ved at det omfatter an-ordninger (64a-64d) for å motta informasjonen som sendes fra basestasjonen om kanalens trafikk-belastnings-tilstand, og en anordning (65) for å eliminere belastningsinformasjonen fra signalet.