NO316199B1 - Telefonsystem i kategori CDMA for kommunikasjonsnett av mikrocelletypen ogtilhörende antennefordelingssystem - Google Patents

Abstract

Sambandssystem, særlig for telefontjeneste og basert på kodedelt multippelaksess (CDMA) og beregnet for nett hvor hver av nettets masker kan karakteriseres som en mikrocelle. En slik nettoppbygging kan kjennetegnes ved at en basisstasjon (10) overfører informasjonssignaler ved å benytte CDMA-sambandssignaler som sendes til og fra abonnentterminaler. Et antennesystem (26) med fordelte antenner benyttes i sambandssystemet for å tilveiebringe signaler som følger forskjellige signalveier og som letter såkalt signaldiversitet og gir bedret systemytelse. Anvendelsen er særlig i trådløse private/lokale sentraler (PBX- sentraler).

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

I Oppfinnelsens tekniske område

Denne oppfinnelse angår trådløse private telefonsentraler og telefonsystemer med lokal sløyfe Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en ny og forbedret måte å anordne et telefonsystem for kommunikasjonsnett av mikrocelletypen på og et tilhørende antennesystem med fordelte antenner for å lette innendørs samband ved hjelp av spektralfordelte sambands- eller kommunikasjonssignaler, dvs signaler som er fordelt over et større frekvensspektrum (spredtspektrumssignaler)

II Beskrivelse av den nærliggende teknikk

Anvendelse av kodedelt multipleks av multippelaksesstypen (CDMA) ved modulasjon er en av flere teknikker for å lette overføring i et system eller nett med et stort antall brukere Selv om andre teknikker så som tidsdelt multipleks (TDMA), frekvensdelt multipleks (FDMA) og amplitudemodulasjonsskjemaer så som enkeltsidebåndsoverføring med amplitudekompresjon og påfølgende amphtudeekspansjon ved mottakingen (ACSSB) er kjente, har CDMA betydelige fordeler over de andre teknikker Anvendelsen av CDMA-teknikk i et multippelaksess-system for overføring er beskrevet i US-patent nr 4 901 307 og med tittel "Spread spectrum multiple access commumcation system using satelhte or terrestnal repeaters" (også i navn Qualcomm Inc) og kan tjene som bakgrunn, og patentskriftets innhold skal her tas med som referanse

I patentskriftet beskrives en multipleks- eller multippelaksess-teknikk hvor et stort antall mobiltelefonbrukere hver har en sender/mottaker for forbindelse via satellitt eller forsterkerjordstasjoner (basestasjoner eller "cellestasjoner") som benytter CDMA og spektralfordelte signaler Ved CDMA-teknikken kan frekvensspektrumet utnyttes maksimalt ved og benyttes flere ganger, hvilket tillater en betydelig økning i systemets eller nettets kapasitet overfor brukerne

Jordkanalen er utsatt for svekking eller fading særlig kjent som såkalt Rayleigh-svekking Denne type svekking av jordkanalsignalene forårsakes av at signalene reflekteres fra forskjellige refleksjonsflater i nærområdet Som en følge av dette kommer signalene til en mobilradiomottaker fra en rekke retninger og med forskjellig overfønngsforsinkelse Ved UHF-overfønng, vanlig for mobilradiokommunikasjon innbefattet de som benyttes ved mobiltelefonnett, kan betydelige faseforskjeller oppstå mellom de enkelte signaler som følger forskjellige utstråhngsveier Muligheten for kansellerende overlagnng mellom de enkelte signalkomponenter kan være til stede, hvilket fører til tidvis betydelig svekking i form av "utfasing"

Jordkanalsvekkingen er meget avhengig av den fysiske og geografiske posisjon av mobilstasjonen En liten posisjonsendnng vil kunne endre de fysiske forsinkelser for samtlige signalutbredelsesveier, hvilket videre fører til forskjellig fase for hver signalvei Følgelig kan en forflytting av mobilstasjonen i et nærområde føre hl meget rask svekkeprosess F eks kan svekkingen typisk være så rask som "en svekkingsamphtude" per sekund per 1500 m/time kjøretøyhastighet ved mobilradiofrekvensornrådet omkring 850 MHz Et svekkingsforløp som varierer så sterkt, kan være meget forstyrrende for signaler i jordkanalen og føre til meget dårlig overfønngskvalitet Imidlertid kan øket sendereffekt benyttes for å overvinne svekkingsproblemene Slik effektøkning påvirker imidlertid både brukeren ved unødvendig kraftforbruk og systemet ved øket interferens

Den CDMA-modulasjonsteknikk som er beskrevet i US-patent nr 4 901 307, gir mange fordeler over smalbåndsmodulasjonstekmkk slik denne teknikk brukes i sambands-systemer med satellitt- eller jordreléstasjoner (gjerne kalt "repeatere") Jordkanalen gir spesielle problemer for ethvert sambandssystem, særlig med hensyn til flerveissignaler Anvendelsen av CDMA-teknikken gir imidlertid mulighet for å overvinne disse problemer for jordkanalene ved å redusere virkningene av flerveissamband, refleksjonssvekkelser i form av fading etc , og fordelene med disse fenomener vil også kunne utnyttes

I et telefonsystem av CDMA-typen benyttes samme frekvensbånd for samband i samtlige masker CDMA-bølgeformegenskapene som gir den såkalte prosessenngsvinning, benyttes også for å skille mellom de signaler som opptar samme frekvensbånd Videre tillater såkalt høyhastighets kvasistøymodulasjon (PN-modulasjon) at en rekke forskjellige utbredelsesveier kan skilles fra hverandre, så lenge forskjellen i utbredelsestid overstiger varigheten av kvasistøyens basisperiode (PN chip) eller den inverse av båndbredden Hvis basisrepetisjonsfrekvensen er 1 MHz slik det ofte benyttes i et CDMA-system, vil prosess-enngsvinningen for fullt spektrum være hk forholdet mellom den utspredte båndbredde og systemets dataoverfønngshastighet eller bitrate og kunne benyttes som grunnlag for å skille utbredelsesveier hvis utbredelsestid skiller mer enn 1 /xs i tid i forhold til den ønskede bane En differensiell tid på 1 fis tilsvarer en differensiell gangvei på 300 m Byomgivelser gir typisk differensielle forsinkelser langt over 1,0 fis og opp bl 10-20 /xs er rapportert i enkelte urbane områder

1 smalbånds modulasjonssystemer så som den analoge FM-teknikk som benyttes av konvensjonelle telefonsystemer, fører tilstedeværelsen av flerveissamband til betydelig fading eller svekking Med bredbånds CDMA-modulasjon kan imidlertid de forskjellige signalveier skilles fra hverandre i selve demodulasjonsprosessen Den skilleprosess eller diskriminering som foretas ved demodulasjonen, reduserer i vesentlig grad virkningen av flerveis fading eller multjppelsvekking, selv om fenomenet ikke helt elimineres siden det unntaksvis vil foreligge signalveier med forsmkelsesdifferensialer som er mindre enn den minste forskjell for det aktuelle system Signaler med forsinkelsesforskjeller i denne størrelsesorden kan ikke skilles ut i demodulatoren og det er derfor ønskelig at systemet i tillegg har et mottakersystem for oppsøking av optimalt signal, det som gjerne går under benevnelsen diversity-mottaking, for ytterligere å redusere virkningene av fading

Det er derfor ønskelig innenfor telefonsystemer av kategori CDMA og beregnet for større nett eller nettverk, at man har en viss form av redundans eller diversitet (diversity-mottaking), hvilket vil gi bidrag til å redusere fading-fenomener og lignende Diversitet er én mulighet for å unngå de uheldige virkninger av signalsvekking og man kan dele inn diversitetsteknikken i tre kategorier tidsdiversitet, frekvensdiversitet og romdiversitet

Tidsdiversitet kan best oppnås ved anvendelse av gjentakelser, tidsintervall-lnnskyting og feildeteksjon og -korreksjon i form av koder, idet dette også er en form for gjentakelse Denne oppfinnelse bruker samtlige av disse tre teknikker i forskjellige former av tidsdiversitet

CDMA-tekmkken er i seg selv basert på bredbåndssignaler og gir følgelig en form av frekvensdiversitet ved at signalenergien blir spredt over en større båndbredde Av denne grunn vil frekvensselektiv fading bare påvirke en mindre del av CDMA-signalets båndbredde

Rom- eller signalveidiversitet oppnås ved å tilveiebringe flere signalveier via tilsvarende ledd-, lenke- eller hnkforbindelser fra en mobil bruker (brukeren av en mobiltelefon) via to eller flere cellesteder, knutepunkter eller nettstasjoner Videre kan signalveidiversitet oppnås ved å utnytte flervetsomgivelsene via spektralfordelt prosessering ved å tillate at et signal ankommer etter å ha brukt forskjellig utbredelsestid, hvoretter de tidsforskjøvne, men identiske signaler blir mottatt og viderebehandlet separat Eksempler på signalveidiversitet er gjennomgått i US-søknad nr 07/433 030, nå bevilget til US-patent nr 5 101 501, og den tidligere innleverte norske søknad 921794 basert på USSN 07/432 552, nå bevilget til US-patent nr 5 109 390, begge i navn Qualcomm Inc

De uheldige virkninger av fading kan videre til en viss grad holdes under kontroll i et CDMA-system ved å regulere sendereffekten på hensiktsmessig måte Et system for slik effektregulenng er beskrevet i norsk søknad nr 921792, tilsvarende internasjonal søknad nr WO 91/07037 og basert på søknaden med internasjonalt søknadsnr PCT/US 90/06418, med tittel "System for optimal signaloverføring under forflytting i et mobiltelefonnett av kategori CDMA" Denne internasjonale søknad er i USA bevilget til patent nr 5 056 109 den 8 oktober 1991 og er også i navn Qualcomm Inc

Den CDMA-teknikk som ble beskrevet i US-patent nr 4 901 307 gikk inn på anvendelsen av koherent modulasjon og demodulasjon for begge retninger i et samband mellom mobilradiostasjoner og satellitt Det ble gjennomgått bruken av pilotbære-bølgesignaler som en koherent fasereferanse for sambandet fra satellitt til mobilstasjon og sambandet fra en nettstasjon til de enkelte mobilstasjoner I jordmiljøet har man imidlertid problemet med flerveisfading og resulterende faseforstyrrelser av kanalen, hvorved man ikke kan bruke koherent demodulasjonsteknikk for sambandet fra mobilenheten og til nettstasjonen Den foreliggende oppfinnelse gir mulighet for å unngå de uheldige virkninger av flerveissamband i forbindelsen mellom mobilstasjonene og nettstasjonene ved å anvende ikke-koherent modulasjons- og demodulasjonsteknikk

Den CDMA-teknikk som videre er angitt i US 4 901 307, bygger på bruk av relativt lange kvasistøysekvenser idet hver brukerkanal er tilordnet en unik kvasistøysekvens forskjellig fra de øvrige kanalers Krysskorrelasjonen mellom forskjellige kvasistøy-sekvenser og autokorrelasjonen for en bestemt kvasistøysekvens for samtlige tidsforskyvninger unntatt nullforskyvningen, gir en gjennomsnittlig verdi hk null og som tillater at de forskjellige brukersignaler kan skilles fra hverandre (diskrimineres) ved mottakingen

Slike kvasistøysignaler er imidlertid ikke ortogonale, og selv om gjennomsnittet av krysskorrelasjonene nærmer seg null, vil den momentane verdi av korrelasjonen dekke en binomial fordeling over kortere tidsperioder så som de som tilsvarer varigheten av en informasjonsbit Følgelig vil signalene interferere med hverandre på tilsvarende måte som om de var fordelt med relativt bredbåndet og gaussisk fordelt støy, ved samme spektrale effektfordeling Derfor vil det være slik at andre brukersignal eller den gjensidige lnterferensstøy til slutt danner den bestemmende grense for hvilken sambandskapasitet man kan oppnå

Tilstedeværelsen av flerveisforbindelser kan gi signalveidiversitet for et bredbånds kvasistøy-CDMA-system, hvis to eller flere signalveier er tilgjengelige og samtidig har mer enn ca ett mikrosekunds differensiell utbredelsestid, hvorved to eller flere kvasistøy-mottakere kan brukes for å skille fra hverandre signalene Siden slike signaler typisk vil fremvise uavhengighet i flerveisfadingen, dvs at de vanligvis ikke vil svekkes like mye og samtidig, kan utgangen fra de to mottakere kombineres for diversitetsmottakmg En redusert ytelse i sambandet vil følgelig bare finne sted når begge mottakere blir svekket samtidig Ut fra dette er det et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse å skaffe til veie to eller flere kvasistøymottakere som kan kombineres med en diversitetskombinasjonsenhet For å utnytte tilstedeværelsen av flerveissignaler for å unngå eller redusere virkningene av fading, vil det være behov for å bruke en bølgeform som tillater signalveidiversitet ved kombinasjon

En fremgangsmåte og et system for å bygge opp kvasistøysekvenser som gir ortogonalitet mellom de enkelte brukere og slik at gjensidig interferens blir redusert, er beskrevet i US-patentsøknad nr 07/543 496, nå bevilget til US-patent nr 5 103 459, også i navn Qualcomm Inc Ved å anvende denne teknikk for å redusere den gjensidige interferens og tillate større brukerkapasitet og bedre linkytclse, har man tatt i bruk ortogonale kvasistøykoder hvis krysskorrelasjon er null over et forhåndsbestemt tidsintervall, hvilket fører til at det ikke blir interferens mellom de enkelte ortogonale koder, dette er tilfelle så lenge kodetidslukene tidsmessig stemmer overens innbyrdes

I et slikt telefonnett for mobile enheter og basert på CDMA-teknikken overføres signaler mellom en nettstasjon og flere mobilenheter ved direkte sekvenserte spektralfordelte sambandssignaler I signalveien fra nettstasjonen og til mobilstasjonen fastlegges bestemte kanaler for et pilotsignal, et synkromsenngssignal, et anropssignal og talesambandet Informasjonen overføres i signalveien fra nettstasjonen til mobilradiokanalene etter generell koding, tidsintervallmanipulasjon (interleaving) og modulasjon i form av tofasenøkling

(BPSK) hvor modulasjonen gir ortogonal dekning av hvert BPSK-symbol med en kvadraturfasenøkhng (QPSK) for spredningen av de ortogonalt dekkede symboler I sambandsveien fra mobilstasjonen til nettstasjonen fastlegges kanaler for aksess og talesamband Informasjonen som overføres på de forskjellige kanaler, blir generelt kodet, tidsintervallmanipulert eller "flettet", ortogonalt signalbehandlet og spredt i henhold til kvatraturfasenøklingsteknikken (QPSK) Ved anvendelse av ortogonale kvasistøysekvenser reduseres den gjensidige interferens og større brukerkapasitet oppnås i tillegg til at det legges til rette for signalveidiversitet for å unngå fadingfenomener

De patentskrifter som er nevnt ovenfor gir en ny multippelaksessteknikk hvor et større antall mobilradiostasjoner i et telefonnett kan opprettholde samband med hverandre via satelhttrepeatere eller jordbasestasjoner ved hjelp av spektralfordelt modulasjon av kategori CDMA hvor spekteret kan brukes om igjen mange ganger Det resulterende system har langt større spektraltetthet og utnyttelsesgrad enn det som kan oppnås ved hjelp av tidligere kjente multippelaksessteknikker

I celleoppbygde telefonnett oppnås et stort geografisk dekningsområde for mobilt telefonsamband ved at man installerer et vist antall nettstasjoner som blir plassert slik at de gir dekning av hele det geografiske området Hvis tjenesten ikke greier å holde tntt med kapasitetsbehovet, kan de enkelte masker eller celler i nettet deles opp i mindre enheter En slik prosess har blitt utført på en rekke tettsteder blant annet i USA, og dette har ført til at enkelte urbane områder har fått opp til nærmere 200 mindre telefonnettmasker og et tilsvarende antall nettstasjoner

Fra US 4 549 185 er kjent et antennesystem for signalfordehng, bestående av flere antenner i en avstand fra hverandre Hver antenne har et forhåndsbestemt vmkelrelatert strålingsforløp, og antennene er anordnet med overlappende enkeltstrålmgsforløp

Fra US 4 972 507 er videre kjent en fremgangsmåte og en konstruksjon for et kommunikasjonssystem for radiodataprotokoller Systemets kommunikasjonskanaler utnytter et mikrocelle-telefonsystem med signalfordelingskretser for kopling av sambandssignaler mellom en basestasjon og bruker-antennestasjoner Hver slik bruker-antennestasjon har sin unike tidsforsinkelse for å frembringe en forhåndsbestemt forsinkelse av sambandssignalene mellom basestasjonen og antennene

Endelig skal vises til US 4 856 025 som beskriver et sambandssystem for overføring av digitaldata under fading ved flcrveisutbredelse og hvor de overførte data er differensialkodefasemodulerte, hvor faseskiftforløpet ikke har konstant verdi i hver tidsluke, men hvor samme forløp blir forskjøvet en faseverdi som samsvarer med dataoverføringen og gjentas etter et bestemt antall tidsluker

Patentskriftets beskrevne sambandssystem omfatter flere antenner i innbyrdes avstand, og signalene til systemet enkelte antenner blir fordelt via spesielle kretser Disse kretser innbefatter forsinkelseskretser, slik at forsinkelsen til hver antenne blir relatert til fadingtidsforsinkelsen og faseskiftkodingen i tidsluken, over dennes varighet

Den teknikk som for øvrig er beskrevet i US-patent nr 4 901 307 benytter CDMA-teknikken for å oppnå en meget stor kapasitet ved å gi marginal isolasjonsgevinst ved utnyttelse av systemets karakteristiske egenskaper og funksjoner, så som innstill- eller styrbare multippelantenner, taleaktivitet og gjenbruk av hele frekvensbånd i hver enkelt maske i nettet Resultatet gir en betydelig større systemkapasitet enn det som vil kunne oppnås med andre multippelaksessteknikker så som FDMA og TDMA

I en videreutvikling av nettkonseptet for telefonsamband er det som nevnt ovenfor aktuelt å dele inn hver enkelt maske i flere mindre celler eller masker som kan gå under benevnelsen mikroceller og som i så fall ville gi dekning av meget begrensede geografiske områder Vanligvis regner man med at slike områder kan være begrenset til et enkelt gulv i en kontorbygning og mobiltelefonrjenesten kan betraktes som et trådløst telefonsystem som kan eller ikke behøver være kompatibelt eller tilpassbart hovedtelefonsystemet Begrunn-elsen for å anskaffe en slik lokal tjeneste er tilsvarende den som lå bak utbyggingen av lokale og private telefonsentraler (PBX) i bedrifter og kontorer Slike systemer gir ganske rimelig telefontjeneste for et større antall anrop mellom de enkelte telefoner innenfor et kontor f eks, og det gir også anledning til å forenkle nummersystemet for de interne telefonabonnenter Noen få linjer kan greie seg for å forbinde den private telefonsentral med det offentlige telefonnett, hvorved man tillater at samtaler kan settes opp mellom telefoner hvor som helst ut i nettet og de enkelte telefoner i det private og lokale nett som hører til sentralen Det er ønskelig at mikrocellesystemet har et tilsvarende tjenestenivå som et pnvat sentralbords, men med tillegget å kunne tilby trådløs dnft hvor som helst inne i tjenesteområdet

For anvendelser så som trådløs PBX eller telefonsystemer som danner en lokal sløyfe i et større telefonnett, vil tidsforsinkelsene være mye kortere enn i et større nett I bygninger og andre innendørs omgivelser hvor private nett er brukt, vil det være nødvendig å skaffe til veie en form av diversitet som gir skille mellom de enkelte CDMA-signaler

Hovedproblemet som anses løst med denne oppfinnelse er hvordan man skal få til et enkelt antennesystem som både gir stor kapasitet, enkel installasjon, god dekning og ut-merket ytelse Et annet problem er å oppnå den begrensede dekning, men samtidig beholde kompatibilitet med mobilnettsystemet og uten å belaste dettes kapasitet i nevneverdig grad Dette oppnås i og med oppfinnelsen ved å kombinere kapasitetsegenskapene hos CDMA med et nytt antennekonsept for fordeling av antenneelementer og som avgrenser utstrålingen til et meget begrenset og omhyggelig kontrollert/regulert område

Det å gjøre bruk av spektralfordelt kommunikasjonsteknikk, særlig CDMA-teknikk, i PBX-omgivelser gir gevinster som i meget stor grad forbedrer systemets pålitelighet og kapasitet i forhold til andre kommumkasjonssystemteknikker CDMA-teknikken slik den tidligere er gjennomgått, gir videre anledning til å løse problemer som har med fading og interferens å gjøre Følgelig gir CDMA-teknikken ytterligere større grad av frekvens-områdegjenbruk og følgelig en betydelig økning i det potensielle antall systembrukere

OVERSIKT OVER OPPFINNELSEN

Et nøkkelaspekt i trådløs PBX og lokale sløyfer er det nye antennesystem med fordelte antenneelementer for bruk sammen med CDMA-teknikk I dette konsept tilføres et sett av enkle antenner eller elementer et felles signal som bare har tidsfor-sinkelsesprosessenng som virkemiddel for å skille mellom de enkelte signalkomponenter Utgangen fra nettstasjonens sender mates ut til en streng av utstrålingselementer (radiatorer) via en koaksialkabel Radiatorelementene er forbundet med kabelen ved hjelp av effektdelere De resulterende signaler som eventuelt er forsterket, mates til de antenner som derved dannes Hovedtrekkene ved denne kombinerte antenne er (1) den er meget enkel og pnsbillig, (2) naboantenner får signalene tilført med forskjellig forsinkelse slik at signaler fra to forskjellige antenneelementer kan skilles fra hverandre ved såkalt temporal kvasistøy-prosessenng, dvs signalbehandling over tid som av kvasistøysignaler, (3) antennesystemet utnytter direkte sekvensering innenfor CDMA-teknikk for å skille mellom signaler mottatt over forskjellige signalveier, og (4) det frembringes vilkårlige signalveier innenfor et flerveissystem som tilfredsstiller utskillelses- eller disknminenngskntener

I et slikt fordelt antennesystem virker hver antenne eller hvert antenneelement som er koplet til fordehngskabelen, på samme måte som i et kabelfjernsynssystem Bredbånds-gevmst eller -vinning kan etableres etter ønske både for antennene eller ved kabeltappe-punktet Merk at kabelsystemet vanligvis består av to kabler, den ene for utsendte signaler og den andre for mottatte signaler I mange tilfeller vil den nødvendige forsinkelse frembringes på naturlig måte ved hjelp av fordehngskabelens egen tidsforsinkelse og ytterligere forsmkelseselementer vil derfor være unødvendige Når ytterligere forsinkelse er nødvendig vil det vanligvis være enklest å kveile opp en del av en koaksialkabel

Et meget viktig trekk ved denne "arkitektur" er at det ikke er behov for noen spesiell signalprosessenng Særlig er det ikke behov for signalbehandling av type filtrering, blanding, transponenng eller andre komplekssignalbehandhngsmåter Det eneste som trengs er forsterkning og dette kan besørges "i bulk" for samtlige signaler i kabelen med en enkelt forsterker

En annen fordel er at det ikke trengs særlig mye installasjonsteknikk på stedet for montering og installasjon Normalt vil antenneplassenngen måtte bestemmes ut fra fysiske begrensninger, og samtidig har man behovet for at hvert ønsket sted må ha nødvendig dekning av i det minste en antenne Man behøver ikke bekymre seg så mye om overlapping Faktisk er det ønskelig med en viss grad av overlapping ved at dette gir bedret diversitets-dnft for samtlige enheter eller terminaler i overlappingsområdet Overlapping som sådan er imidlertid ikke påkrevd

Fordelene med det distribuerte antennekonsept er åpenbare når man tenker på den iboende enkelhet av stasjonsutrustningen for å gi support til en trådløs PBX, en trådløs lokal sløyfe eller et trådløst bitelefonapparat for hjemmebruk

Når en første installasjon av en trådløs PBX i et hotell eller et kontor skal utføres, er det trolig at et system som kan ha opp til 40 samtidige telefonsamtaler vil være tilstrekkelig Et system med denne kapasitet trenger bare ha en enkelt sender/mottaker med 1,25 MHz båndbredde En enkelt sender/mottaker blir således koplet til antennesystemets dnvkabel Som beskrevet kan antennesystemet bestå av en enkelt senestreng med antenneelementer

En annen mulig antenneløsning har to eller flere kabler som drives i parallell av senderen/mottakeren og med de nødvendige forsinkelseselementer anordnet i senderen/ mottakeren Hvis det blir behov for en kapasitet på mer enn 40 samtidige samtaler, kan systemet utvides i to forskjellige dimensjoner

Det første og enkleste er å benytte ytterligere bredbåndsfrekvenskanaler I telefonnettanvendelser er totalt 12,5 MHz båndbredde tilgjengelig for hver retning og for hver bærebølge som deles opp i ti forskjellige 1,25 MHz bredbåndskanaler Hvis man f eks ønsker å doble kapasiteten til 80 samtaler uten å endre antennesystemet, kan man tilføye en andre sender/mottaker sammen med de nødvendige enheter for digital talekanalkoding Hvis hele spekteret på ti kanaler ikke er påkrevd for CDMA, kan de resterende kanaler benyttes for analog FM (eller også digital TDMA) ved anvendelse av den standardiserte 30 kHz kanalseparasjon

Hvis det derimot er ønskelig å øke kapasiteten uten å benytte ytterligere frekvensområder, kan antennesubsystemet deles opp ytterligere i pseudosektorer I en slik arkitektur deles antennednvkabelen opp slik at det dannes to eller flere porter Vanligvis ønsker man å ha antennene i hver av pseudosektorene relativt atskilt fra hverandre, selv om dette ikke er kritisk Hver enkelt av pseudosektorene forsynes derved med sin egen sender/mottaker Den digitaliserte samphngsbussutgang fra senderne/mottakerne tilføres samtlige kanalenheter

Kanalenhetene, slik de er konstruert for nett-tjeneste, gir opp hl tre sektorer bussforbindelse I nett-tjenesten ville dette tillate tre tilstøtende sektorforbindelser til én og samme kanalenhet Kanalenheten gir diversitetskombinasjon av signaler fra samtlige tre sektorer ved symbolnivå og således en meget stor grad av diversitetskombinasjon I anvendelsen for trådløs-PBX kunne i så fall tre antennestrenger for hvert tilstøtende tjenesteområde forbindes med de tre busser, og dette ville gi en såkalt "myk område-overgang" eller "overlevering" (handoff) uten omkopling mellom de enkelte antenner i de tre antennestrenger Dette har naturligvis fordelen av at overlevenngsprosessen blir "skjult" for omkopleren og muliggjør at denne kan være en typisk PBX-omkopler

Det er innlysende at den arkitektur som er skissert ovenfor også kunne tillates å ekspandere til en meget stor størrelse Med ti bredbåndskanaler i bruk i tre "pseudosektorer" ville tilnærmet 1 200 samtidige telefonsamtaler kunne håndteres og dette ville kunne betjene i størrelsesorden 15 000 linjer, tilsvarende en meget stor kontorsentral Vekst utover denne kapasitet vil også være mulig, men omkoplings- eller svitsjearkitekturen ville om nødvendig nærme seg det som er typisk for et større nett

CDMA-systemet beskrevet ovenfor for trådløs PBX kan også anvendes hovedsakelig uendret for trådløse lokale sløyfer I slike anvendelser er det ønskelig å gi bedret telefontjeneste til et (generelt) oppbygd område med små kostnader og minimal installasjon for den nødvendige infrastruktur Det trådløse lokalsløyfeutstyr ville i så fall bli plassert på samme sted som en hovedsentral for dekning av det omliggende området

De såkalte vokodere eller talekodere, kanalenheter og sendere/mottakere ville i så fall bh plassert sammen og der hvor svitsjen ble plassert Senderne/mottakerne ville bli koplet til det fordelte antennesystem slik som beskrevet ovenfor, og i et slikt system ville høyfrekvenssignalene for både innkommende og utgående signaler tilføres via et par kabler Kablene måtte i så fall være tappet periodisk for å gi kopling til radiatorelementer og kabeltappepunktene behøvde egentlig ikke separate forsterkere for å opprettholde et riktig signalnivå

Hjemmetelefonenheten for sammenkopling med den trådløse lokale sløyfe ville bestå av en rimelig priset CDMA-mobiltelefon som var modifisert for bruk med nettilførsel og en enkel, fast antenne Telefonapparatet kunne så plugges inn i en slik høyfrekvensenhet Enkelheten av brukerutstyret burde fortrinnsvis stå i stil med brukennstallasjonen og en abonnent eller bruker burde ved installasjonen rett og slett bare anskaffe apparatet, åpne emballasjen, plugge enheten inn og starte bruken ved f eks å ringe opp noen

Systemarkitekturen tillater en enkel utvikling etter hvert som markedet åpnes Tjenesten kunne starte med en enkel rundstråleantenne anordnet på utstyrsstedet og antennen kunne gjeme plasseres på et høyt tårn for å gi god dekning av området rundt Merk at det første mål med en første utbyggingstjeneste som dette er universaldekning for tjenesteområdet slik at alle potensielle abonnenter vil kunne få del i tjenesten

Etter hvert som behovet øker for ytterligere kapasitet kunne antennene deles opp i enkelte antennesektorer Når behovet øker ytterligere kunne de tetteste delområder i stedet betjenes av den fordelte antenne som vil gi større kapasitet siden interferens fra tilstøtende celler bhr redusert og siden abonnentenheter kan arbeide ved lavere effekt og mindre interferens mot nabostasjoner

Mobiltjeneste kan også tilbys av et slikt system hvis man har tenkt på passende forbindelser mellom tilstøtende hovedkontorer eller -stasjoner for overlevering hvis brukeren forflytter seg fra et tjenesteområde til et annet Overleveringen kan utføres "mykt" på den måte som kan oppnås med et CDMA-nettsystem og hvor det er forordnet hensiktsmessig programvare og utrustnmgsenheter mellom de enkelte sentrale omkoplere

KORT GJENNOMGÅELSE AV TEGNINGENE

De enkelte trekk ved og mål og fordeler med oppfinnelsen vil komme tydeligere frem ved lesing av den nå følgende detaljbeskrivene og beskrivelsen støtter seg til de tilhørende tegninger hvor

Fig 1 viser en skjematisk oversikt over et typisk trådløst PBX-telefonsystem som benytter CDMA-teknikk, fig 2 viser et eksempel på hvordan et fordelt antennesystem kan tilpasses et shkt telefonsystem, fig 3 viser skjematisk et alternativt antennesystem, også tilpasset anvendelse med telefonsystemet ifølge fig 1, fig 4 viser et blokkdiagram av et typisk mikrocelleutstyr slik det er brukt i et trådløst PBX-telefonsystem av kategori CDMA, og fig 5 viser et blokkdiagram av en mobiltelefonenhet for CDMA-samband i et stikt telefonsystem

I et trådløst telefonsambandssystem basert på CDMA-teknikk og hvor de enkelte masker i telefonnettet er oppdelt i mikroceller, har hver mikrocelle en styreenhet, flere spektralfordehngsmodemer (enheter for modulasjon/demodulasjon), også kalt kanalenheter, en sender/mottaker og et antennesystem med fordelte antenneelementer Hvert modem eller kanalenhet består av en sendermodulator for spektralfordeling av digitale signaler, en tilsvarende mottaker for spektralfordelte digitale data, og en søkermottaker Hver kanalenhet eller modem i mikrocellen er tilordnet en mobilenhet etter behov for å besørge samband med den aktuelle mobilenhet Uttrykket "mobilenhet" benyttes her i forbindelse med mikrocellesystemet og kan i stedet også være en abonnentterminal, idet systemet generelt er et CDMA-system for telefonenheter eller -apparater for bærbar bruk, eller enheten kan være en CDMA-telefon som er fast plassert et bestemt sted

I mikrocellesystemet basert på CDMA og trådløs PBX eller et lokalt sløyfenettverk for telefonsamband overfører mikrocellen et pilotsignal i form av en pilotbærer eller pilotbærebølge Pilotsignalet brukes av mobilenhetene for å oppnå startsystemsynkronisenng og for å gi pålitelig tids-, frekvens- og fasefølging av de signaler som sendes ut fra mikrocellen Hver mikrocelle sender også ut spektralfordett og modulert informasjon, så som mikrocellens egen identifikasjon, systemets tidsfordeling, mobil anropsinformasjon og forskjellige andre styresignaler

Ved registrering av pilotsignalet, dvs den bestemte startsynkronisenng for mobilenheten med pilotsignalet, søker mobilenheten etter en annen bærebølge som kan mottas av samtlige systembrukere i cellen Bærebølgen kan kalles synkronisenngskanal og overfører en kringkastet melding som inneholder systeminformasjon for bruk av mobilenhetene i systemet Systeminformasjonen gir identifikasjon av mikrocellen og systemet selv i tillegg til å formidle informasjon som tillater at de lange kvasistøykoder, fletterammene, vokoderne og annen systemtidsinformasjon som skal benyttes av mobilenheten, kan synkroniseres uten ytterligere søking En annen kanal som kan kalles anropskanalen, kan også være innrettet for å overføre meldinger til mobilenheter, idet meldingene går ut på at et anrop har ankommet for en bestemt mobilenhet, og kanalen kan også brukes for responsen med kanaltildelingen når en mobilenhet setter i gang et anrop

Når et anrop settes i gang bestemmes først en kvasistøykodeadresse for bruk under anropets varighet Kodeadressen kan enten være tilordnet mikrocellen eller bestemmes ved forhåndsanordning basert på mobilenhetens identitet

På fig 1 er en trådløs basestasjon 10 illustrert, omfattende en PBX-svitsj 12 og en mikrocelle 14 PBX-svitsjen 12 benyttes for kommunikasjon (interface) med basestasjonen 10 og vis-å-vis et offentlig svitsjet telefonnettverk (PSTN) og/eller PBX-systemets trådkoplede telefoner PBX-svitsjen 12 tjener til å rute telefonanrop til/fra mikrocellen 14 og videreformidling av anropene via CDMA-sambandssignaler til den aktuelle mobilenhet Mikrocellen 14 omfatter en CDMA-styreenhet 18, flere kanalenheter 20A-20N og tilhørende vokodere 22A-22N, en sender/mottaker 24 og et antennesystem 26 med fordelte antenneelementer

PBX-svitsjen 12 kopler anrop til og fra et bestemt tilgjengelig vokoder- eller kanalenhetspar PBX-svitsjen 12 er fortrinnsvis en innretning som er innrettet for å kunne styre overføringen av signaler til forskjellige tale- eller vokodere og den kan være en digital innretning som gir enten analoge eller digitale talesignaler i tillegg til de digitale signaler som overføres via en felles buss ved hjelp av velkjent teknikk, så som tidsmultipleksing til bestemte formater til og fra de forskjellige vokodere Taleanrop som mottas fra PBX-svitsjen 12 kodes digitalt, hvis de ikke allerede er forhåndsdigitaliserte, av en vokoder i et utvalgt vokoder-kanalenhetspar så som vokoderen 22A i kanalenhetsparet som består av vokoderen 22A og kanalenheten 20A Den valgte vokoder formaterer talen til et format som foretrekkes for CDMA-koding og -overføring Ytterligere detaljer for vokoderen gjennomgås senere i beskrivelsen Kanalenheten i det utvalgte par gir CDMA-koding og annen koding av de digitalt kodede talesignaler som skal overføres hl en mobil enhet Det er klart at digitale data også kan overføres via PBX-svitsjen 12 som selv om den ikke er digitalisert er formatert for overføring av CDMA-koding og -overføring Vokoderen og kanalenheten vil gjennomgås nærmere senere

Det CDMA-kodede signal føres ut fra den respektive kanalenhet til sender/mottakeren 24 for transponenng til ønsket overfønngsfrekvens og utsendelsen reguleres effektmessig Det frembragte høyfrekvens- eller RF-signal føres til et antennesystem 26 med fordelte antenner 28A-28I og forsinkelseselementer 30A-30J anordnet mellom de enkelte antenner eller antenneelementer Antennene 28A-28I kan generelt betraktes å være rundstråleantenner eller retmngsantenner med en bestemt strålingskaraktenstikk Forsinkelseselementene 30A-30J kan være enkle forsinkelseshnjer, så som et stykke koaksialkabel eller andre velkjente aktive eller passive forsinkelseselementer som er i stand til å frembringe en forsinkelse på ett mikrosekund, enten selvstendig eller i kombinasjon med forbindelseskabhngen Det forstås at andre midler så som optiske fibre, også kan benyttes som transmisjonslinjer mellom sender/mottakeren 24 og antennesystemet 26, og slike midler eller innretninger kan også benyttes mellom antennene innbyrdes og med optiske forsinkelsesmnretninger og RF-optiske grenseelementer mellom antennene

Fig 2 viser et eksempel på en oppbygging av forskjellige antenner i et system og ifølge oppfinnelsen Antennesystemet eller -oppbyggingen slik den er vist på figuren, frembringes av en rekke rundstråleantenner som hver fastlegger en separat antennekarakten-stikk 40A-40N som fortrinnsvis overlapper den tilsvarende strålingskaraktenstikk for en tilstøtende antenne Overlappingen av karakteristikkens lober eller delområder gir kontinuerlig antennedekning for det ønskede området Antennene er koplet i sene på den måte som i eksemplet fremgår av linjen 42

Antennene kan konstrueres og bringes i posisjon slik at retningsegenskapene i form av stråhmgskaraktenstikken kommer til å overlappe hverandre helt eller delvis i bestemte dekningsområder Ved et slikt arrangement kan det legges inn en forsinkelse i antennematekabelen for å gi tidsdiversitet for signalene Dette gir flerveisutstråling hvor det ønskes signaldiversitet for å kunne skille ut enkelte signaler Teknikken kan benyttes for mikrocelleoppbygde nett hvor ytterligere flerveisoverfønng er ønskelig En slik teknikk er imidlertid spesielt anvendbar for mobiltelefonnettet basert på CDMA-teknikk og hvor flerveissignalene ikke fremkommer som følge av terrenget Dette er tilfellet i flate, åpne områder hvor signalrefleksjonen og følgelig flerveissambandet vil være på et minimum Anvendelse av slik teknikk gir antennediversitet også på slike steder og hvor sambandet foregår mellom en nettstasjon og en mobilstasjon og hvor det bare er en enkelt antenne i bruk

Det er også lett og forstå at forskjellige modifikasjoner vil kunne utføres på antennesystemet vist på fig 1, f eks kan man benytte parallelle strenger med senekoplede antenneelementer og med mating fra en felles kilde I en slik anordning vil man mest hensiktsmessig bruke forsinkelseselementer i mateledningene og de kunne gi en passende forsinkelse mellom signalene som sendes ut fra antennene, slik at samme signal sendes ut fra forskjellige antenner ved innbyrdes forskjellige tidspunkter

Fig 3 illustrerer en alternativ utførelsesform av et antennesystem 26 for det trådløse PBX-system vist på fig 1 På fig 3 er antennesystemet kalt 26' og består av en sentral eller lokal hovedantenne 50 som er koplet til sender/mottakeren 24 i stedet for antennene 28A-28N og forsinkelseselementene 30A-30J En rekke separate antennesystemer 52A-52I er anordnet et stykke unna hovedantennen 50 og omfatter hver en overfønngsantenne 54A-54I med stor antennevinning, et forsinkelseselement 56A-56I og en antenne 58A-58I I denne utførelsesform blir fordelingen av signaler innenfor antennesystemet utført uten kabelfor-bindelser

I antennesystemet 26' går signalene fra sender/mottakeren 24 ut på luften fra den lokale hovedantenne 50 og til hver av høyvinningsantennene 54A-54I som typisk er retningsantenner og hvor det mottatte signal blir forsterket Det forsterkede signal forsinkes en bestemt verdi som typisk er større enn ett mikrosekund i det tilhørende forsinkelseselement 56A-56I Forsinkelsen er forskjellig i hvert av elementene, typisk kan den være multipla av det ene mikrosekundintervall Signalet føres ut fra hvert forsinkelseselement til en tilhørende separat antenne 58A-58I hvor signalet på ny stråles ut

Omvendt kan signaler som sendes ut av en mobil enhet mottas av en eller flere separate antenner 58A-58I hvis utgang er ført til et tilhørende forsinkelseselement 56A-56I

Disse elementer gir på ny en forhåndsbestemt og forskjellig forsinkelse av det respektive mottatte signal før videreføring til en høyvmnmgsantenne 54A-54I Disse antenner forsterker signalet og stråler det ut til den lokale hovedantenne 50

Antennesystemet ifølge oppfinnelsen er spesielt for det mikrocellesystem som her er beskrevet Som nevnt tidligere er regulering av signaleffekten et viktig aspekt ved CDMA-telefonsystemet for å kunne øke brukerkapasiteten En konvensjonell rundstråleantenne sender ut et signal hovedsakelig med samme amplitude eller effekt i samtlige retninger Signalstyrken reduseres med den radiale avstand fra antennen i henhold til utbredelsesforholdene for omgivelsene, og utbredelsesvanasjonen som funksjon av avstanden kan vanere fra omvendt kvadratisk proporsjonalitet til den inverse av avstanden opphøyd i potensen 5,5

En celle som er konstruert for å kunne betjene en viss omkrets eller radius må kunne sende ut ved et tilstrekkelig effektnivå slik at en mobilenhet ved den ytre kant av området vil motta et tilstrekkelig signal Mobilenheter som ligger nærmere vil følgelig få større signalstyrke Retningsantennestråler kan tilpasses ved hjelp av forskjellige teknikker, men ved å utforme retningsstråler vil man likevel ikke kunne endre utbredelsesforholdene Dekningen av et bestemt område ved hjelp av et radiosignal kan oppnås ved en kombinasjon av antenneretningskaraktenstikker, antenneplassenng og utsendt effekt

Anvendelse av et antennesystem med fordelte antenner gir den ønskede antenneretningskaraktenstikk, f eks for dekning av en bygnings hallområde hvor hvert antenneelement gir en begrenset dekning Ved å sørge for nettopp slik begrenset antennedekning vil den effekt som er nødvendig for å nå en mobilenhet innenfor et mindre dekningsområde, være tilsvarende mindre siden utbredelsestapet er mindre

Det er imidlertid et problem når flere antenner sender ut samme signal idet det vil forekomme områder, særlig nær punkter som har samme distanse fra to eller flere av antennene, hvor signalene som mottas fra de to antenner opphever hverandre Punkter hvor signalene kan kanseleres innbyrdes skilles fra hverandre med omknng en halv bølgelengde Ved 850 MHz tilsvarer dette 17,6 cm Hvis to signaler ankommer samme mottakerantenne med samme signalstyrke, men med motsatt fase, vil de nettopp oppheve hverandre I virkeligheten er dette kunstig frembrakt flerveisfading På samme måte som ved naturlig flerveisfading er diversitet den beste måte å unngå problemer på CDMA-systemet gir flere diversitetsmåter for å unngå slik fading

De patentsknfter som er nevnt tidligere besknver et celleoppbygd telefonsystem som benytter CDMA-modulasjon med en 1,25 MHz båndbredde, forskjellige former av diversitet og meget omhyggelig sendereffektregulenng En måte å oppnå diversitet på er å anordne mottakerarkitekturen som såkalt "rake" hvor flere mottakere, hver innrettet for å motta et signal som har gjennomløpt en forskjellig bane, er anordnet i kombinasjon I en slik gruppenng av mottakere finnes en separat søkermottaker som kontinuerlig avsøker tidsplanet for å lete opp den til enhver tid beste signalvei og tilordne mottakerne i samsvar med dette

En annen måte å oppnå diversitet på er signalveidiversitet, nevnt tidligere Ved denne teknikk sendes signalet ut fra flere antenner som er plassert på forskjellig sted, fortrinnsvis etableres også mer enn én signalvei Hvis to eller flere antenner kan gi flere aksepterbare sambandsveier for mobilradiomottakeren vil fading som skyldes forskjellige signalveier kunne oppheves

I mikrocellesystemet er det ønskelig å ha multippelantenner for å gi dekning av et ønsket dekningsområde, men kapasitetsbehovet for systemet krever ikke at hver antenne skal ha separate signalsett slik som i det konvensjonelle celleoppbygde nett I stedet er det ønskelig å redusere kostnadene ved å tilføre noen av antennene eller samtlige i mikrocellesystemet det samme RF-signal I områder for mikrocellesystemet hvor gode signalveier er mulige for to eller flere av antennene, vil signalveidiversitet kunne oppnås

Problemet med signalmahngen til antennene i mikrocellesystemet med identisk samme signal, er at fasekansellenng kan være resultatet for steder hvor nesten like signaler mottas fra to eller flere antenner Det man ønsker er en enkel og rimelig måte å skille signalene fra hverandre for de forskjellige antenner uten å tilføye vesentlige tilleggs-kostnader til systemet Måten for å oppnå dette på ifølge oppfinnelsen er ved tilførsel av forsinkelseselementer i mateledningene mellom basestasjonens sender/mottaker og antennene

I det mulbppelantennesystem som er beskrevet ovenfor er det slik at hvis systemet har forsinkelseslmjer i mateledningene slik at hver antenne utstyres av et signal som ligger ett eller flere mikrosekunder tidsforskjøvet i forhold til signalet til naboantennene, vil den multiple mottakerarkitektur for mobilenhetene tillate at signalet fra hver antenne kan mottas separat og kan koherent kombineres slik at kansellering ikke vil finne sted Faktisk vil ikke fading som skyldes andre refleksjoner i omgivelsen, lenger være noe problem takket være denne teknikk siden det tilveiebringes en form for signalveidiversitet

En mikrocelle er utformet som en standardisert CDMA-nettstasjon slik som beskrevet i de tidligere omtalte patentskrifter I tillegg til de funksjoner som er beskrevet der, omfatter systemet et antennesystem med flere radiatorelementer anordnet over hele området som skal dekkes av mikrocellen Signalene fordeles hl radiatorelementene ved hjelp av koaksialkablar eller på andre måter En forsinkelseslinje for forsinkelser på fra ett til flere mikrosekunder er innbefattet i sene med den kabel som forbinder to tilstøtende antenner

Mobilenhetene eller -terminalene inneholder én eller flere CDMA-mottakere og en søkermottaker Søkermottakeren avsøker tidsplanet og bestemmer hvilke signalveier som forefinnes og hvilke som gir best overfønng De tilgjengelige CDMA-mottakere tilordnes deretter de sterkeste og samtidig tilgjengelige signalveier Mottakerne i nettstasjonene har tilsvarende egenskap

I den utførelsesform som er vist på fig 3 er radiatorelementene ikke i virkeligheten forbundet med kabler, men plukker i stedet opp signalet fra et annet element ved hjelp av en antenne med stor antennevmning Det oppfangede signal som deretter forsterkes i noen grad og forsinkes en viss forsinkelse, blir så utstrålt på ny

CDMA-systemet som er beskrevet i patentskriftene nevnt tidligere, kan ha en kapasitet som omtrent tilsvarer 40 samtidige anrop eller samtaler i hver celle i systemet og i hver av de 1,25 MHz brede CDMA-kanaler Den resulterende celle i denne oppfinnelsen tilsvarer dekningsområdet for summen av antenneretningskaraktenshkkene for hver av de antenner som er koplet sammen med det felles matesystem De 40 samtidige samtaler er således tilgjengelige hvor som helst innenfor dekningsområdet Siden mobilenhetene kan forflytte seg rundt omkring i systemet, vil samtlige anropere fortsatt få sambandstjeneste uansett hvor de befinner seg innenfor cellen Dette er særlig anvendelig i trådløse PBX-systemer for forretningsdrift, så som hoteller som har store ballsaler, kongresshaller og lignende som vil kunne romme et stort antall systembrukere ved enkelte tidspunkter, men slett ikke hele tiden i løpet av en arbeidsdag (eller -natt) Ved andre tidspunkter kan brukerne eller abonnentene befinne seg i sine enkelte hotellrom Det er meget ønskelig at et trådløst PBX-system vil kunne takle slike situasjoner

Med hensyn til celleoppbygde telefonsystemer har de bestemmende myndigheter i enkelte land, så som FCC i USA, avsatt totalt 25 MHz for allokeringen, Ukehg fordelt mellom to tjenesteytere i USA, nemlig et hnjetelefonselskap for tjenesteområdet og et annet som velges etter bestemte kriterier Ut fra følgerekken av allokeringene blir de 12,5 MHz som blir tilordnet hver bærebølge for hver retning av sambandet, ytterligere delt ned i to subbånd For linjebærebølgene blir hvert subbånd 10 hhv 2,5 MHz bredt For den trådløse bærebølge blir subbåndene hhv 11 og 1,5 MHz bredt En signalbåndbredde på mindre enn 1,5 MHz vil kunne passe inn i et hvilket som helst av subbåndene, mens en båndbredde på mindre enn 2,5 MHz vil kunne passe til samtlige unntatt ett subbånd

For å oppnå maksimal fleksibilitet ved allokering av CDMA-teknikken for de tilgjengelige cellulære frekvensspektra så som de som er benyttet i et celleoppbygd telefonsystem, bør bølgeformen tilsvare en båndbredde på mindre enn 1,5 MHz Et godt andre valg vil være en båndbredde på omkring 2,5 MHz, hvilket ville tillate fiill fleksibilitet for lmjesamband og nesten full fleksibilitet for trådløst samband Ved å anvende bredere bånd får man fordelen av øket flerveisdisknminenng, men ulempene fremkommer i form av større utstyrskostnader og dårligere fleksibilitet med hensyn til frekvenstilordningen innenfor den allokerte båndbredde

I et spektralfordelt trådløst PBX- eller lokalsløyfesystem for telefon slik som angitt her, innbefatter den foretrukne bølgeformkonstruksjon en direktesekventert kvasistøy-bærebølge for spektralfordeling slik som i det celleoppbygde telefonsystem som er beskrevet i de tidligere patentskrifter, blant annet US-patent nr 4 901 307 Den såkalte "chiptakt" for kvasistøysekvensen velges å være 1,2288 MHz slik at den resulterende båndbredde blir omkring 1,25 MHz etter filtrering og "chiptakten" blir følgelig omkring én tiendedel av den totale båndbredde som er allokert for den bestemte nettcelle

En annen ting som må tas i betraktning ved valget av nktig chiptakt er at det er ønskelig at den akkurat kan deles med de basisbånddatarater som benyttes i systemet Det er også ønskelig at deleforholdet er et multiplum av to Med en basisbånddatarate eller -takt på 9 600 bit/s vil kvasistøychiptakten velges å være 1,2288 MHz, dvs 128 x 9 600

I sambandsveien mellom mikrocellen og mobilenheten bygges de binære sekvenser som benyttes for å fordele signalene over spektrumet av to forskjellige sekvenstyper, hver med forskjellige egenskaper for å gi forskjellige funksjoner En ytre kode deles av samtlige signaler i mikrocellen for å gi skille mellom signaler som har ankommet ad forskjellig vei Den ytre kode kan også benyttes for å skille mellom signaler som er sendt hl mobilenhetene via forskjellige mikroceller hvis ytterligere slike skulle forefinnes i systemet Det er også anordnet en indre kode som benyttes for å skille mellom brukersignaler som sendes ut av en enkelt sektor eller celle

Bestemmelsen av bærebølgeformen i den foretrukne utførelsesform for mikrocelleutsendte signaler baseres på en sinusform med firefaset modulasjon fra et par binære kvasistøysekvenser som gir den ytre kode oversendt fra en enkelt sektor eller celle Sekvensene frembringes av to forskjellige kvasistøygeneratorer og har samme sekvens-lengde Den ene sekvens utfører tofaset modulasjon av den fasenktige kanal (I-kanalen) for bærebølgen, mens den andre sekvens tofasemodulerer kvadraturfasen (Q-kanalen) De resulterende signaler summeres for å danne en sammensatt firefaset bærebølge

Selv om verdiene for en logisk "null" og en logisk "én" er konvensjonelt benyttet for å representere de binære sekvenser, er de signalspenninger som benyttes i modulasjons-prosessen +V (volt) for en logisk "én" og -V (volt) for en logisk "null" For å tofasemodulere et sinusformet signal multipliseres en sinusoide med null volts gjennomsnittlig verdi med nivået +V eller -V slik det bestemmes av de binære sekvenser, og multiplikasjonen utføres ved hjelp av en multiphkatorkrets Det resulterende signal kan deretter båndbegrenses ved og føres gjennom et båndpassfilter Det er også kjent teknikk å utføre lavpassfiltrenng av den binære sekvensstrøm før multiplikasjonen med det sinusformede signal, på denne måte byttes ordenen om En firefaset modulator består av to tofasemodulatorer som hver dnves av en forskjellig sekvens og med de sinusformede signaler anvendt i tofasemodulatorene med 90° i faseforskyvmng innbyrdes

I en slik utførelsesform velges sekvenslengden for den utsendte signalbærebølge å være 32 768 chips Sekvenser av denne lengde kan frembringes ved å benytte en modifisert maksimallengdes lineære sekvensgenerator ved å legge til en null-bit til en sekvens med lengde 32 767 chip Den resulterende sekvens har god krysskorrelasjon og autokorrelasjon

En sekvens som er så kort er gunstig for å redusere innsamhngshden for data for mobilenhetene når de først er inne i systemet uten å være koordinert systemets taktsekvens Med ukjent slik taktsekvens eller timing må hele sekvenslengden først avsøkes for å bestemme korrekt tidsforløp Jo lenger sekvensen er, desto lenger tid vil det ta før opp-samlingen av de nødvendige data kan avsluttes Selv om sekvenser kortere enn 32 768 kan brukes, er det klart at når sekvenslengden reduseres blir også kodeprosessenngsgevinsten redusert Når denne på sin side reduseres vil undertrykkingen av flerveisinterferens og interferens fra tilstøtende celler og andre kilder også reduseres, kanskje ned mot uaksepterbare nivåer Det er følgelig et ønske å benytte lengst mulig sekvenser, men som likevel kan opptas innenfor et fornuftig bdsrom Det er også ønskelig å benytte samme kodepolynomer i samtlige celler slik at mobilenheten som ikke "har kjennskap til" hvilken celle den befinner seg i når den innledningsvis oppretter synkronisering, kan få full synkronisering ved avsøking av et enkelt kodepolynom

Samtlige signaler som sendes ut fra en mikrocelle deler de samme ytre fasestøykoder for kanalene 1 og Q Signalene er også spredt med en indre ortogonal kode som er frembrakt ved å benytte Walsh-funksjoner Et signal som adresseres til en bestemt bruker eller abonnent multipliseres av de ytre kvasistøysekvenser og av en bestemt Walsh-sekvens eller en sekvens av slike Walsh-sekvenser, tilordnet av systemets styreenhet for varigheten av brukerens telefonsamtale Den samme indre kode påtrykkes både I- og Q-kanalene, hvilket fører til en modulasjon som effektivt er tofaset for den indre kode

Det er velkjent innenfor denne teknikk at et sett med n ortogonale binærsekvenser hver med lengden n, idet n er et vilkårlig multiplum av 2, kan bygges opp, se f eks "Digital Communications with Space Applications", S W Golomb et al, Prentice-Hall, Inc , 1964, pp 45-64 Faktisk kan ortogonale binærsekvenssett, også av kjent type, benyttes for de fleste lengder som er multipla av fire og samtidig mindre enn to hundre Én klasse slike sekvenser og som er lett å frembringe er kalt Walsh-funksjoner, også kjent under benevnelsen Hadamard-matnser En Walsh-sekvens er én av linjene i en slik Walsh-funksjonsmatnse En Walsh-funksjon av orden n inneholder n sekvenser, hver med lengden n bit

En Walsh-funksjon av orden n (så vel som andre ortogonale funksjoner) har egenskapen at krysskorrelasjonen over et intervall på n kodesymboler mellom samtlige forskjellige sekvenser innenfor settet er hk null, så lenge sekvensene er tidsmessig i flukt med hverandre Dette kan ses ved å merke seg at hver sekvens avviker fra enhver annen sekvens med verdien nøyaktig halvparten av dens bitantall Det skal også bemerkes at det alltid vil foreligge en sekvens som inneholder samtlige nuller og at samtlige av de øvrige sekvenser inneholder halvparten enere og halvparten nuller

Siden samtlige signaler som sendes av en mikrocelle er ortogonale i forhold til hverandre, bidrar de ikke noe med interferens innbyrdes Dette eliminerer hovedmengden av den interferens som kan forventes på de fleste steder, og følgelig tillates en bedret kapasitet på nettet

Som et ytterligere trekk kan systemet dessuten benytte en talekanal i form av en kanal med variabel rate eller overfønngstakt og hvis datatakt kan endres fra en datablokk til en annen med et minimum "overhead" for å regulere den aktuelle takt Anvendelsen av variable datarater reduserer den gjensidige interferens ved å eliminere unødvendige over-føringer når det ikke er noen fornuftig tale som skal sendes ut Algoritmer benyttes innenfor vokoderne for å frembringe et varierende antall bit i hver vokoderblokk i samsvar med varia-sjonene i taleaktiviteten Under aktiv tale kan vokoderen frembringe 20 msek datablokker som inneholder 20, 40, 80 eller 160 bit i avhengighet av talerens aktivitetsnivå Det er ønskelig å overføre datablokkene i et fast tidsrom ved å vanere overfønngsraten, og det er også ønskelig å ikke kreve signalenngsbit for å informere mottakeren om hvor mange bit som er overført

Videre kodes blokkene med anvendelse av en syklisk reduntant kontrollkode (CRCC) som tilfører blokken et ytterligere sett pantetsbit som kan benyttes for å bestemme om blokken av data har blitt dekodet korrekt eller ikke CRCC-kontrollkoder frembnnges ved å dividere datablokken med et forhåndsbestemt binært polynom Koden er bygd opp av samtlige eller en del av de gjenværende bit i divisjonsprosessen og kontrolleres i mottakeren ved å reprodusere den samme rest etter divisjonen, hvorved det kontrolleres at de mottatte gjenværende bit er de samme som de frembragte kontrollbit

I henhold til oppfinnelsen dekoder mottakerens dekoderkrets blokken som om den inneholdt 160 bit og deretter på ny som om den inneholdt 80 bit etc , helt til samtlige mulige blokklengder er prøvd Kontrollkoden beregnes for hver forsøksvis dekoding Hvis én av prøvedekodingene fører til en korrekt kontrollkode, aksepteres datablokken og videreføres hl vokoderen for ytterligere prosessenng Hvis mgen prøvedekoding frembnnger en gyldig kode, videreføres symbolene til systemets signalprosessor hvor andre prosessoperasjoner eventuelt kan utføres

I mikrocellesenderen vaneres effekten av den utsendte bølgeform samtidig med at datatakten for blokken endres og den høyeste datatakt tilsvarer den høyeste bærebølgeeffekt Når datatakten er lavere enn maksimum, gjentar modulatoren i bilegg hl å senke effekten, hvert kodet datasymbol flere ganger etter behov for å oppnå den ønskede overfønngstakt Ved den laveste overfønngstakt gjentas f eks hvert kodet symbol fire ganger

I mobilstasjonens sender holdes spisseffekten konstant, men senderen slås av i penoder så som 1/2 eller 1/4 eller 1/8 av tiden i samsvar med antall bit som skal overføres i datablokken Posisjonene av påslag for senderen varieres kvasistokastisk i samsvar med mobilradiobrukerens adresserte brukerkode

Som gjennomgått i den parallelle søknad USSN 07/543 496 for forbindelsen fra nettstasjonen og til mobilenheten eventuelt fra mikrocellen til mobilenheten slik som i det aktuelle tilfelle, settes Walsh-funksjonen med orden n hk sekstifire (n = 64) for sambandet fra mikrocellen til enheten Av denne grunn må opp til sekstifire forskjellige signaler sendes ut og tilordnes en særskilt ortogonal sekvens En foroverfeilkorreksjon (FEC) i kodet form gir en symbolstrøm for hvert talesamband og multipliseres opp ved den tilordnede Walsh-sekvens Den Walsh-kodede/FEC-kodede symbolstrøm for hver talekanal multipliseres opp av denne grunn av den ytre kvasistøykodede bølgeform, og det resulterende spredte symbol-forløp fra disse enkeltforiøp summeres sammen slik at det dannes en sammensatt bølgeform

Den resulterende sammensatte bølgeform moduleres deretter på en sinusformet bærebølge, båndpassfiltreres, transponeres bl den ønskede dnftsfrekvens, forsterkes og sendes ut av antennesystemet Alternative former av denne oppfinnelse kan bytte om på følgerekken av noen av disse tnnn for å danne det utsendte signal fra nettstasjonen eller mikrocellen F eks kan det være foretrukket å multiplisere opp hver talekanal ved hjelp av den ytre kvasistøykodede bølgeform og utføre filtrenngstnnnet før summeringen av samtlige kanalsignaler som skal sendes ut av antennen Det er velkjent innenfor teknikken at følgerekken av lineære operasjoner kan byttes om på for å oppnå forskjellige lmple-mentenngsfordeler og konstruksjonsfortnnn

Bølgeforrnkonstruksjonen for den trådløse PBX-tjeneste benytter pilotbærebølge-konseptet for mikrocelleforbindelsen til mobilenheten slik som beskrevet i US-patent nr 4 901 307 Pilotbølgeformen bruker Walsh-sekvensene med bare nuller, dvs sekvenser som inneholdes i samtlige Walsh-funksjonssett Anvendelse av slike nullsekvenser for samtlige av cellens pilotbærebølger tillater en startavsøking etter pilotbølgeformen for å ignorere Walsh-funksjonen inntil etter oppnåelse av den ytre kodede kvasistøysynkronisering Walsh-luken låses til kvasistøykodesyklusen på grunnlag av lengden av luken idet denne er en faktor av kvasistøysekvensens lengde Av denne grunn og forutsatt at celleadressene blir forskjøvet i forhold til kvasistøykoden og er multiplum av seksbfire chips (eller Walsh-lukelengden), vil Walsh-Iuken kunne kjennes implisitt ut fra den ytre kvasistøykode-taktsyklus

Pilotbærebølgen sendes ut ved større sendereffekt enn en typisk talebærebølge for å gi et større signal/støyforhold og en bedre interferensmargin for dette signal Den høyere sendereffekt for pilotbærebølgen tillater at den innledende avsøking kan utføres ved stor hasbghet, hvilket betyr at man kan få meget presis sporing av bærebølgens fase ved hjelp av relativt bredbåndede fasefølgekretser Bærebølgens fase slik den fremkommer ved sporing eller følging av pilotbærebølgen, benyttes som bærebølgefasereferanse for demodulasjon av de bærebølger som moduleres av brukerens informasjonssignaler Denne teknikk tillater at mange brukerbærebølger kan ha felles pilotsignal med samme bærebølgereferanse F eks kan pilotbærebølgen tilordnes en sendereffekt som er den samme for fire talekanaler i et system som sender ut et samlet antall på femten samtidige talebærebølger

I tillegg til pilotbærebølgen er en annen bærebølge tiltenkt mottaking av samtlige systembrukere i mikrocellen og sendes ut av denne Denne bærebølge kalles synkronisenngskanalen og benytter også samme 32 768 lengdes kvasistøysekvens for spektral spredning, men med en forskjellig og forhåndstilordnet Walsh-sekvens Synkronisenngskanalen overfører en kringkastet melding som inneholder systeminformasjon for bruk av mobilenhetene i systemet Systeminformasjonen fastlegger cellestedet og systemet og befordrer informasjon som tillater at de lange kvasistøykoder som benyttes for mobilinforrnasjonssignalene kan synkroniseres uten ytterligere søking En annen kanal som kalles anropskanalen kan være anordnet for overføring av meldinger til mobilenheter, idet meldingene gir indikasjon om at et anrop er ankommet for disse, og kanalen brukes også for respons med kanaltilordningen når en mobilenhet ønsker å sette opp en samtale

Hver talebærebølge sender ut en digital representasjon av talen for et telefonsamband Den analoge talebølgeform digitaliseres ved å bruke standardisert digitaltele-fonteknikk og deretter komprimeres talen i en vokoderprosess til en datatakt på omkring 9 600 bit/s Dette datasignal har følgelig raten r = 1/2, begrenset lengde K = 9 i omhylhngs-eller konvolutekodet form og med gjentakelser og med innskutt fletting for å gi feildeteksjon og korreksjonsfunksjoner som tillater at systemet kan arbeide med langt dårligere signal/støyforhold og interferensnivå Teknikker for omhylhngskoding, repetisjon og innskutt fletting er velkjent innenfor dette fagområdet

De resulterende kodede symboler multipliseres med en tilordnet Walsh-sekvens og deretter med den ytre kvasistøykode Denne prosess fører til en kvasistøysckvensrate på 1,2288 MHz eller 128 x 9 600 bit/s datatakt Det resulterende signal moduleres deretter på en høyfrekvent bærebølge (RF-bærebølge) og summeres med pilot- og oppstartings-bærebølgene, sammen med de øvnge talekanalbærebølger Summeringen kan utføres ved forskjellige steder i prosessen, så som ved mellomfrekvens eller basisbåndrfekvens, enten før eller etter multiplikasjonen med kvasistøysekvensen

Hver talebærebølge multipliseres også med en verdi som bestemmer dens utsendte effekt i forhold til effekten av de øvnge talebærebølger Denne effektregulenng gir den mulighet at den tilgjengelige effekt kan allokeres for de samband som krever større effekt på grunn av at den mottaker som skal nås befinner seg på et relativt ugunstig sted Det er anordnet midler for at mobilenhetene kan rapportere tilbake det signal-støyforhold de må operere ved under mottakingen, slik at effekten kan reguleres til et nivå slik at de får tilstrekkelig godt samband uten at det dermed sløses med energien Ortogonalitetsegenskapene for Walsh-funksjonene blir ikke forstyrret ved å benytte forskjellig effektnivå for de enkelte talekanaler eller -bærebølger så lenge tidssynkronisenngen opprettholdes

Fig 4 illustrerer blokkskjematisk en utførelsesform av mikrocelleutstyret slik det er illustrert på fig 1 Felles for både mottaker- og senderdelen av sender/mottakeren 24 er dupleksenheten 100 Fig 4 viser at mottakerdelen eller -systemet av mikrocellens 14 sender/mottaker 24 består av en analog mottaker 102, mens den tilsvarende del av kanalenheten 20A består av en søkermottaker 104, en digital mottaker 106 for å motta digitale data, og dekoderkretser 108 Mottakersystemet kan også omfatte en ytterligere digital mottaker 110 Videre detaljer av en typisk analog mottaker 100 er gitt i den allerede omtalte parallelle søknad USSN 07/543 496

Mikrocellen 14 omfatter som nevnt tidligere, en CDMA-styreenhet 18 som er koplet til digitalmottakerne 106 og 110 sammen med søkermottakeren 104 Enheten 18 gir blant annet Walsh-sekvens- og kodetilordmng, signalprosessenng, taktsignalfrembnngelse, effektregulenng og forskjellige andre tilsvarende funksjoner

Signaler som mottas på antennen 26 føres via dupleksenheten 100 til den analoge mottaker 100 og deretter til søkermottakeren 104 som benyttes i mikrocellen for å avsøke ; tidsplanet omkring det mottatte signals ankomst for å sikre at den digitale mottaker 106 sporer og signalbehandler det til enhver tid sterkeste tilgjengelige signal Søkermottakeren 104 frembringer et signal til enheten 18 som på sin side gir styresignaler til mottakeren 106 for valg av det riktige signal for videreprosessenng

Signalprosessenngen i mikrocellens digitale mottaker og søkermottaker er i forskjellig på flere plan i forhold hl den signalprosessenng som utføres av tilsvarende elementer i mobilenheten På inngangssiden, dvs for sambandet fra mobilenheten til mikrocellen sender ikke enheten ut noe pilotsignal som kan benyttes for koherent referanseformål ved signalprosessenngen i mikrocellen, men denne sambandsvei er kjennetegnet av ikke-koherent modulasjon og et tilsvarende demodulasjonsskjema som benytter 64-folds ortogonal signalenng

I en 64-folds ortogonal signalprosessenng kodes mobilenhetens utsendte symboler til én av 2<6>, dvs 64 forskjellige bmærsekvenser Det valgte sekvenssett er kjent som Walsh-funksjoner Den optimale mottakerfimksjon for Walsh-funksjonens m-folds signalkodmg er den såkalte forenklede Hadamard-transformasjon (FHT)

Med ny henvisning til fig 2 fremgår det at søkermottakeren 104 og den digitale mottaker 106 begge mottar signalene som sendes ut fra den analoge mottaker 102 For å dekode de spektralfordelte signaler som er sendt ut hl den bestemte nettstasjonsmottaker som mobilenheten har samband med, må de nktige kvasistøysekvenser først frembnnges Ytterligere detaljer ved frembnngelsen av mobilenhetens signaler vil kunne finnes i den parallelle tidligere nevnte søknad USSN 07/543 496

Den Viterbi-dekoder som inneholdes i kretsen 108 er av en type som er i stand bl å dekode data som er kodet i mobilenheten med en begrenset lengde K = 9 og med en koderate eller -takt på r = 1/3 Viterbi-dekoderen benyttes for å bestemme den mest sannsynlige informasjonsbitsekvens Penodisk, nominelt 1,25 ms, oppnås et signalkvahtets-estimat og sendes ut som en effektregulenngskommando sammen med andre relevante data til mobilenheten Kvahtetsestimatet kan regnes å være gjennomsnittet av signal/støy-forholdet over det 1,25 ms intervall

Hver digital mottaker sporer eller følger taktbestemmelsen i det mottatte signal, og dette utføres ved velkjent teknikk ved korrelasjon av det mottatte signal med en noe tidlig lokal referansekvasistøy og korrelasjon mellom det mottatte signal og en noe sen tilsvarende lokal referansekvasistøy Forskjellen mellom disse to korrelasjoner vil gjennomsnittlig være hk null hvis det ikke foreligger noen synkronisenngs- eller taktfeil I motsatt tilfelle vil det dukke opp en forskjell som indikerer størrelse og fortegn av feilen, og mottakerens synkronisenng kan deretter reguleres inn på nktig måte

Signaler fra PBX koples til den aktuelle sendermodulators vokoder 22A-22N under kommando av CDMA-styreenheten 18 I det eksempel som er vist på fig 4, benyttes vokoderen 22A Kanalenheten 20A omfatter videre en sendermodulator 112 som under kommando fra styreenheten 18 utfører spektralfordelt modulasjon av data for sending bl den aktuelle mottakende mobilenhet

Utgangen fra sendermodulatoren 112 føres bl en senderregulenngskrets 114 hvor sendereffekten kan reguleres under styring fra enheten 18 Utgangen fra kretsen 114 føres hl en summer 116 hvor signalutgangen summeres med utgangen fra sendermodulatoren og senderregulenngskretsene i andre kanalenheter Summeren kan grupperes i én av kanalenhetene eller betraktes å være en del av senderdelen i sender/mottakeren 24 Utgangen fra summeren 116 er ført til senderdelen i sender/mottakeren 24 som består av kraftforsterkerkretser 118 som forsterker signalet for utsending via dupleksenheten 100 til antennen 26 for utstråling bl mobilenhetene innenfor mikrocellerjenesteområdet Ytterligere detaljer på typiske senderkretser slik som vist på fig 4, er gjennomgått i den allerede nevnte parallelle US-søknad 07/543 496

Fig 4 illustrerer videre pilot/styrekanalgeneratorer og senderregulenngskretser 120 som kan inkorporeres i én av kanalenhetene eller foreligge som separate komponenter i systemet Kretsene 120 ligger under kommando fra enheten 18 og frembringer og effektregulerer pilotsignalet, synkronisenngskanalen og anropskanalen for kopling til regulenngskretsen 18 for videre sending via dupleksenheten 100 til antennen 26

l den foretrukne utførelsesform benyttes Walsh-funksjonskoding av kanalsignalene som den indre kode I den viste numerologi som fremgår her, er det tilgjengelig i alt 64 forskjellige Walsh-sekvenser hvorav tre er forbeholdt pilot-, synkroniserings- og anropskanalfunksjonene I synkroniserings-, anrops- og talekanalene kodes de innkommende data ved omhylhng og deretter utføres en lnnfletting slik det er velkjent innenfor denne teknologi Videre omfattes omhylhngskodmg av data med gjentakelser før sammenflettingen, hvilket også tør være velkjent for fagpersonell

Pilotkanalen inneholder ingen datamodulasjon og er kjennetegnet som et umodulert spektralfordelt signal som samtlige av brukerne i en bestemt nettmaske eller sektor benytter for datainnsamling eller følgeformål Hver celle, eller hvis oppdelt i sektorer, hver sektor har et unikt pilotsignal I stedet for å benytte forskjellige kvasistøygeneratorer for pilotsignalet er det imidlertid innsett at det er en mer virkningsfull måte å frembringe forskjellige pilotsignaler ved å benytte forskyvninger i samme grunnsekvens Ved hjelp av denne teknikk kan en mobilenhet sekvens for sekvens gjennomsøke hele totalsekvensen og innstille seg på den forskyvning som gir den sterkeste mottaking eller den beste korrelasjon Ved å benytte en shk forskyvning av grunnsekvensen, må de enkelte forskyvninger være slik at pilotene i tilstøtende celler eller sektorer ikke gir interferens eller svekkes

Pilotsekvensen må følgelig være så lang at en rekke forskjellige sekvenser kan frembnnges ved forskyvninger i grunnsekvensen for å følge opp et større antall pilotsignaler i systemet, og videre må separasjonen eller forskyvningene være store nok til å sikre at det ikke foreligger noe interferens i pilotsignalene Følgelig velges i et typisk eksempel lengden av pilotsekvensen til å være 2<15>, og den frembnnges ved start med sekvensen 2<15->1 med en ekstra 0 tilføyd når en bestemt tilstand registreres I eksemplet velges 512 forskjellige pilotsignaler med forskyvninger i grunnsekvensen på 64 chips Imidlertid kan forskyvningene være hele multipla av den 64 chips grunnforskyvnmg med en tilsvarende reduksjon i antallet forskjellige pilotsignaler

Ved frembnngelse av pilotsignalet benyttes Walsh-sekvensen Wo som består av bare nuller for ikke å modulere pilotsignalet, og denne Walsh-sekvens er den såkalte kjerne i sekvensene PNt og PNq, hhv for kvasistøysekvensen i fase og i fasekvadratur Sekvensen W0 multipliseres derfor med disse sekvenser i logiske porter av EKSKLUSIV/ELLER-typen Det resulterende pilotsignal inneholder følgelig bare nettopp sekvensene Pr^ og PNQ Når samtlige nettstasjoner og sektorer har samme kvasistøysekvens for pilotsignalet, vil det skillende frekk mellom dem med hensyn bl utstedelsen av en melding eller et samband være sekvensens fase

Synkronisenngskanahnfonnasjonen er kodet og deretter multiplisert opp i tilsvarende logiske porter ved hjelp av en forhåndstilordnet Walsh-sekvens og i det aktuelle eksempel er den valgte Walsh-funksjon sekvensen W32 som består av en sekvens på 32 enere, fulgt av 32 nuller Den resulterende sekvens multipliseres deretter opp med sekvensene PNj og PNQ i logiske porter av EKSKLUSIV/ELLER-typen

I en typisk utførelse føres synkromsenngskanalens data til sendermodulatoren ved hashgheten 1 200 bit/s I denne utførelse kodes fortrinnsvis synkromsenngskanalens data ved omhylhng og ved en takt r = 1/2 med begrenset lengde K = 9, med hvert kodesymbol gjentatt to ganger Denne kodetakt og -begrensning vil være felles for samtlige kodede foroverrettede linkkanaler, dvs synkronisenng, anrop og tale I en typisk utførelse benyttes en forskyvningsstruktur ved hjelp av et skiftregister for generatorene med kode Gi = 753 (oktal) og G2 = 561 (oktal) Symboltakten hl synkronisenngskanalen er i denne utførelsen 4 800 symboler per sekund, dvs ett symbol er 208 fis langt eller 256 kvasistøychips

Kodesymbolene er sammenflettet ved hjelp av omhyllingsfletting som i eksemplet spenner over 40 ms De foreløpige parametrer for sammenflettingen er I = 16 og J = 48 Ytterligere detaljer ved slik sammenfletting kan finnes i Data Communication, Networks and Systems, Howard W Sams & Co, 1987, pp 343-352 Virkningen av omhylhngs-sammenfletteren er å spre upålitelige kanalsymboler slik at to og to symboler i påfølgende sekvens på I-l eller færre symboler blir skilt med minst J+l symboler i sammenflettingsutgangen Ekvivalent med dette vil to vilkårlige symboler i en påfølgende sekvens av J-l symboler skilles med minst 1+1 symboler ved utgangen Med andre ord er det slik at hvis I = 16 og J = 48 i en streng på 15 symboler sendes disse ut separert av 885 fis og gir således tidsdiversitet

Mikrocellens synkronisenngskanalsymboler er knyttet til pilotsignalet for det bestemte mikrosignal, og i den typiske utførelse kan pilotsignalsyklusen være 26,67 ms lang, hvilket hlsvarer 128 kodesymboler for synkronisenngskanalen eller 32 informasjonsbit for samme Synkromsenngskanalens symboler sammenflettes med en omhyllingssammenfletter som spenner over 26,67 ms Når mobilenheten således har mottatt pilotsignalet vil den umiddelbart ha opprettet kanalsammenflettingssynkronisenng

Synkromsenngskanalens symboler dekkes av den forhåndstilordnede Walsh-sekvens for å gi ortogonahtet i signalet I synkronisenngskanalen vil ett kodesymbol spenne over fire dekksekvenser, dvs ett kodesymbol passer til fire gjentakelser av sekvensen "32 enere-32 nuller" slik det er vist på fig 6 Fig 6 viser videre at en enkelt logisk "ener" representerer tilstedeværelsen av 32 Walshchips-"enere", mens en enkelt logisk "null" representerer tilstedeværelsen av 32 Walshchips-"nuller" Ortogonahtet i synkronisenngskanalen opprettholdes fremdeles selv om synkronisenngskanalsymbolene ligger forskjøvet i forhold til absolutt tid i avhengighet av den tilordnede pilotkanal, siden synkromsenngskanalens tidsforskyvninger er tilordnet hele mulbpla av Walsh-luken

Synkronisenngskanalmeldingene i utførelsen ifølge eksempelet har varierende lengde, og lengden av meldingen er et helt multiplum av 80 ms som tilsvarer 3 pilotsykluser I synkromsenngskanalens informasjonsbit ligger syklisk redundans innbefattet (CRC) for feildeteksjon

Så snart synkromsenngskanalens melding er mottatt korrekt har mobilenheten mulighet for umiddelbar synkronisenng, enten til en anropskanal eller en talekanal Ved pilotsynkronisenng tilsvarende slutten av hver synkronisenngsmelding, startet en ny sammenflettingssyklus på 40 ms Ved dette tidspunkt starter mobilenheten "avsammen-fletting" av det første kodesymbol for enten en kodegjentakelse eller et par (cx, cx+i) med oppnådd dekodersynkromsenng Kretsen som utfører "avflettingen" får sin adresse initialisert hl 0, mens leseadressen initialiseres hl J slik at det oppnås en synkronisenng av "avfletterkretsens" lager

Synkromsenngskanalens meldinger inneholder informasjon om tilstanden av en 42-bits lang kvasistøygenerator for talekanalen og tilordnet samband med mobilenheten Denne informasjon benyttes i mobilenhetens digitale mottakere for synkronisenng med de tilsvarende kvasistøygeneratorer

Anropskanahnformasjonen kodes også mn med gjentakelser, sammenflettes og multipliseres opp av en forhåndstilordnet Walsh-sekvens Den resulterende sekvens multipliseres deretter med sekvensene PNj og PNq Datatakten for anropskanalen for en bestemt sektor eller celle er indikert i et tilordnet felt i synkronisenngskanalmeldingen Selv om anropskanalens datatakt er vanabel er den fast i utførelseseksemplet for hvert system og bestemt til en av følgende verdier 9,6 - 4,8 - 2,4 eller 1,2 kbit/s

Hver talekanals data kodes også inn med gjentakelser, sammenflettes, krypteres, multipliseres opp med den tilordnede Walsh-sekvens (W,-Wj) og multipliseres deretter med sekvensene PNt og PNq Walsh-sekvensen som skal benyttes av en bestemt kanal, tilordnes systemets styreenhet ved et tidspunkt for start av et anrop eller en samtale, på samme måte som tilordningen av kanaler til anrop i et analogt frekvensmodulert nett I den viste utførelsesform er opp til 61 forskjellige Walsh-sekvenser tilgjengelige for bruk i talekanalene

I utførelsen ifølge oppfinnelsen benytter talekanalen en variabel datatakt Hensikten med dette er å senke datatakten når det ikke er noen taleaktivitet, hvorved interferensen som ellers ville blitt frembrakt overfor andre brukere, blir redusert Den vokoder som vil kunne frembringe en slik variabel datatakt er vist og beskrevet i en parallell US-patentsøknad med tittel "Vokoder med variabel takt", USSN 07/713 661 av 11 juni 1991, også i navn Qualcomm Inc En slik vokoder frembringer data ved fire forskjellige datatakter og basert på taleaktiviteten innenfor en 20 ms luke Eksempler på datatakter er 9,6,4,8,2,4 og 1,2 kbit/s Selv om datatakten varierer på basis av en 20 ms luke, holdes kodesymboltakten konstant ved kodegjentakelse med takten 19 200 symboler per sekund Følgelig gjentas kodesymbolene 2,4 og 8 ganger for de respektive datatakter 4,8,2,4 og 1,2 kbit/s

Siden det variable taktskjema er tiltenkt å redusere interferensen, vil kodesymbolene ved de lavere takter ha lavere energiinnhold F eks vil kodesymbolenergien Ej for de fire nevnte taktverdier være hhv Et/2, Eb/4, Eb/8 og Eb/16, hvor Eb er informasjonsenergien for 9,6 kbit/s overfønngstakt

Kodesymbolene sammenflettes med en omhyllingsfletter slik at de kodesymboler som har forskjellig energinivå blir kryptert av sammenflettingsoperasjonen For å holde rede på hvilket energinivå et kodesymbol skulle ha, tilordnes en "etikett" til hvert symbol for å bestemme symbolets datatakt for skalenngsformål Etter ortogonal Walsh-dekning og kvasi-støyspredning blir kvadraturkanalene digitalt filtrert i et såkalt FIR-filter, idet benevnelsen angir endelig impulsrespons FIR-filteret vil motta et signal som tilsvarer symbolenergi-nivået for å kunne utføre energiskalenng i henhold til datatakten I- og Q-kanalene blir skalert med hhv faktorene 1, 1/V2, 1/2 eller 1/2V2 I én bestemt utførelsesform vil vokoderen kunne frembnnge en datataktetikett i form av et 2-bits nummer for FIR-filteret for regulenng av filterets skalenngskoeffisient

I utførelseseksemplet krypteres hvert talekanalsignal for å gi bedre sikkerhet i overfønngen fra mikrocellen til mobilenheten Selv om slik kryptering ikke egentlig er påkrevd, øker det sikkerheten i sambandet F eks vil kryptenng av talekanalsignalene utføres ved hjelp av kvasistøykoding av signalene og dette gjøres ved hjelp av en kvasi-støykode som bestemmes av mobilenhetens adresse for brukerens ID (identifikasjonstall eller -nummer) Slik kryptenng kan benytte en PNu-sekvens eller et kryptenngsskjema, slik det er angitt i fig 3 med hensyn til den bestemte mottaker for sambandet mellom mobilenheten og mikrocellen Følgelig kan en separat kvasistøygenerator øremerkes for dette formål Selv om kryptenng her gjennomgås med referanse til en kvasistøysekvens, kan også slik signalbehandling utføres ved hjelp av annen teknikk, innbefattet slik teknikk som er velkjent

I tillegg til talebit inneholder den foroverrettede hnktalekanal også informasjon for regulering av effekten Taktraten for slik regulering er i eksemplet 800 bit/s Mottakeren i mikrocellestasjonen og som demodulerer signalet fra mobilenheten, frembringer informasjonen for effektregulenngen som føres inn i talekanalen til mobilenheten og adresseres til denne bestemte enhet Videre detaljer om effektregulering vil kunne finnes i den patentsøknad som er angitt ovenfor

De dataord eller bit som gjelder effektregulenngen innsettes i utgangen av sammenfletteren for omhyllende sammenfletting ved hjelp av en teknikk som kan kalles kodesymbolpunktenng Med andre ord betyr dette at når en effektregulenngsbit skal overføres blir to kodesymboler erstattet med to identiske kodesymboler hvis polantet bestemmes av effektregulenngsinformasjonen Videre sendes effektregulenngsbit ut ved et energinivå som tilsvarer den 9 600 bit/s takt

En ytterligere begrensning i effektregulenngsinformasjonsstrømmen er at posisjonen av hver enkelt bit må gjøres vilkårlig og stokastisk blant de aktuelle kanaler fra mobilenhet til mikrocellestasjon Ellers ville de regulenngsbit som tilsier full energi, kunne ha frembrakt spisser med nsiko for interferens i regelmessig tidsavstand og således redusert detekterbarheten av slike bit

De karaktenshka som særlig har interesse i Walsh-funksjonen er at hver av de 64 sekvenser er fullstendig ortogonale overfor samtlige øvnge sekvenser Følgelig vil ethvert sekvenspar avvike med like mange bitposisjoner som de stemmer overens med, så som 32 over et intervall på 64 symboler Når informasjonen kodes for overfønng ved hjelp av Walsh-sekvensene, vil altså mottakeren være i stand til å velge en vilkårlig Walsh-sekvens som det ønskede "bærebølgesignal" Den signalenergi som er kodet til de øvnge Walsh-sekvenser vil tilbakevises og ikke føre til gjensidig interferens med den ene, ønskede Walsh-sekvens

I utførelseseksemplet for hnksambandet fra mikrocellen til mobilenheten benytter både synkronisenngs-, anrops- og talekanalene som nevnt tidligere, omhyllingskoding med begrenset lengde K = 9 og kodetakt r = 1/2, dvs at to kodede symboler frembnnges og sendes ut for hver informasjonsbit som skal formidles I tillegg til omhylhngskodingen benyttes videre omhylhn<g>ssammenfletting av symboldata Det er videre gunstig hvis også gjentakelser benyttes sammen med kodingen I mobilenheten er den optimale dekoding for denne kodetype den såkalte mykt bestemmende Viterbi-algontmedekoder En standardkonstruksjon kan benyttes for dekodingsformålene, og de resulterende kodede informasjonsbit videreføres til mobilenhetens digitale basisbåndutstyr

CDMA-styreenheten 18 har ansvaret for tilordning av kanalenheter og vokodere til et bestemt anrop eller en bestemt samtale Enheten 18 overvåker også fremdnften av samtalen og signalkvahteten og setter i gang en avbruddsrutine ved tap av signalet

I sambandet fra mobilenhet bl mikrocelle er det kanalkaraktenstika som bestemmer om modulasjonsteknikken skal modifiseres eller ikke Særlig vil det ikke lenger være aktuelt å benytte en pilotbærebølge slik som i sambandet den motsatte vei, og pilotbærebølgen må ha større effekt enn for talekanalen for å frembringe god fasereferanse for datamodulasjonen Med mikrocellen sendende ut en rekke talekanaler samtidig kan et enkelt pilotsignal deles for samtlige talebærebølger, og derfor behøver ikke effekten for hver enkelt talebærebølge være særlig stor

I sambandet fra mobilenhet til mikrocelle vil det vanligvis imidlertid bare være en enkelt talebærebølge per mobilenhet Hvis man brukte en pilot ville det kreve et betydelig større effektmvå enn talekanalen tilsier, og denne situasjon er klart ugunstig siden systemets totalkapasitet ville bh redusert betraktelig pga muligheten for interferens ved at et større antall pilotsignaler med stor effekt samtidig er på lufta Av denne grunn må en modulasjon som er i stand hl effektiv demodulasjon uten pilotsignal, benyttes

En form av ortogonal signalering, så som bmær, firefolds eller generelt m-folds signalering, vil kunne brukes, og i utførelseseksemplet har man valgt 64-folds ortogonal signalenngsteknikk ved hjelp av Walsh-funksjoner Demodulatoren for en m-folds ortogonal signalering krever kanalkoherens bare over varigheten for utsendingen av de m-folds symboler I utførelseseksemplet er dette bare to "bithder"

Mobilenhetens utsendte signaler er direkte sekvensspredte spektralsignaler som moduleres av en kvasistøysekvens som taktbestemmes ved en forhåndsbestemt takt som i den foretrukne utførelsesform er 1,2288 MHz Denne såkalte klokketakt velges bl å være et helt multiplum av basisbåndets takt på 9,6 kbit/s

Meldingens koding og modulasjonsprosess starter med en omhylhngskoding med begrenset lengde K. = 9 og kodetakt r = 1/3 Ved den nominelle takt på 9 600 bit/s frembringer koderen 28 800 binære symboler per sekund Disse grupperes i tegn som inneholder 6 symboler, hvert med en takt på 4 800 tegn per sekund, idet det er 64 mulige tegn Hvert tegn kodes mn i en Walsh-sekvens med lengde 64 og som inneholder 64 binære bit eller chips Den 64-folds Walsh-chiptakt er 307 200 chips per sekund i utførelseseksemplet

Walsh-chipene "dekkes" eller multipliseres opp av en kvasistøysekvens som løper med takten 1,2288 MHz Hver mobilenhet tilordnes en unik kvasistøysekvens for dette formål, og denne sekvens kan enten være tilordnet bare for varigheten av et anrop eller samband eller tilordnes permanent for den bestemte mobilenhet Den tilordnede kvasistøysekvens vil her kalles brukerens kvasistøysekvens Denne sekvens' generator løper ved en klokketakt på 1,2288 MHz for å frembringe fire kvasistøychips for hver Walsh-chip

Endelig frembnnges et par kortere lengdes kvasistøysekvenser, nemlig med lengden 32 768 I utførelseseksemplet benyttes samme sekvenser som for sambandet mellom mikrocellen og mobilenheten Den Walsh-chipsekvens som er dekket av brukerens kvasistøysekvens, dekkes på ny eller multipliseres opp av hver av de to kortere kvasistøysekvenser De to resulterende sekvenser bifasemodulerer deretter et kvadraturpar med sinusoider og summeres til et enkelt signal Det resulterende signal båndpassfiltreres deretter, transponeres til den endelige RF, forsterkes, filtreres og stråles ut av mobilenhetens antenne Som gjennomgått bdhgere i forbindelse med signalet fra mikrocellen til mobilenheten, kan følgerekken av operasjonene filtrering, forsterkning, transponenng og modulasjon, skje i en annen følgerekke

I en alternahv utførelsesform kan to forskjellige faser av brukerens kvasistøykode frembringes og brukes hl å modulere de to bærebølgefaser for kvadraturfasebølgeformen, idet man ser bort fra behovet for å anvende de 32 768 lengdes sekvenser I et annet alternativ kan sambandet fra mobilenheten hl mikrocellen bare bruke bifasemodulasjon og således avstå fra behovet for korte sekvenser

Mikrocellemottakeren frembringer de korte kvasistøysekvenser og brukerens tilsvarende sekvenser for hvert signal som mottas fra mobilenheten, og mottakeren utfører korrelasjon av den mottatte signalenergi med hver av de kodede bølgeformer i separate korrelatorer Hver av utgangene fra korrelatorene prosesseres separat for å frembringe den 64-folds koding og omhylhngskodmgen ved å benytte en FHT-prosessor og en Viterbi-algontmedekoder

Fig 5 illustrerer i blokkskjemahsk form et eksempel på et telefonsett for en mobilenhet som benytter CDMA-pnnsippet Settet omfatter en antenne 200 som via en dupleksenhet 202 er koplet til en analog mottaker 204 og en senderforsterker 206 Antennen 200 og dupleksenheten 202 er standardiserte og tillater samtidig sending og mottaking ved hjelp av en enkelt antenne 200 som under mottaking mottar de utsendte signaler og fører dem gjennom dupleksenheten 202 til den analoge mottaker 204

Mottakeren 204 mottar høyfrekvenssignalene som typisk er i området 850 MHz, for forsterkning og transponenng ned til en mellomfrekvens Transponenngen utnytter lokal-oscillatorsignalet fra en syntetisator med standardisert konstruksjon og som tillater at mottakeren kan avstemmes til en vilkårlig av de frekvenser som er aktuelle innenfor mottakerfrekvensbåndet for telefonnettet Signalene filtreres også og digitaliseres slik at det frembnnges digitale data til to etterfølgende digitale mottakere 210 og 212 som også er koplet til en søkermottaker 214 Ytterligere detaljer ved mottakerne kan finnes i den allerede nevnte USSN 07/543 496

Mottakeren 204 utfører også en effektiegulenngsfunksjon for å innstille den utsendte effekt fra mobilenheten, ved at det frembnnges et analogt effektregulenngssignal som føres til senderens regulenngskretser 208

På fig 5 vises den digitaliserte signalutgang fra mottakeren 204 videreført til de digitale mottakere 210 og 212 og til søkermottakeren 214 Det er klart at en billig og relativt dårlig mobilenhet også vil kunne greie seg med en enkelt digital mottaker, mens mobilenheter med større ytelse (og pns) kan ha to eller flere for å tillate diversitets-mottaking

De digitaliserte mellomfrekvenssignaler kan inneholde signalene for en rekke pågående samtaler sammen med pilotbærebølgene som sendes ut fra de aktuelle mikroceller og samtlige nabomikroceller Hensikten med de digitale mottakere 210 og 212 er å korrelere mellomfrekvenssampler med den riktige kvasistøysekvens Denne korrelasjonsprosess gir en egenskap som er velkjent i teknikken som "prosessenngsgevinst" og som forbedrer signal/interferensforholdet for et signal som passer til den bestemte kvasistøysekvens, mens andre signaler blir undertrykt eller i alle fall ikke forsterket eller fremhevet Korrelasjonsut-gangen detekteres synkront ved å benytte pilotbærebølgen fra den nærmeste mikrocelle som bærebølgefasereferanse Resultatet av denne detektenngsprosess er en sekvens med kodede datasymboler

En særlig egenskap for kvasistøysekvensen slik den brukes i den foreliggende oppfinnelse er at diskriminering eller separasjon kan finne sted overfor signaler som har gått forskjellige veier Når signalet ankommer mobilenheten etter å ha passert mer enn én signalvei, vil det foreligge en forskjell i ankomsttiden for signalet, og den tidsforskjell som følgelig oppstår tilsvarer forskjellen i avstand delt med utbredelseshastigheten Hvis tidsforskjellen overstiger ett mikrosekund, vil korrelasjonsprosessen skille mellom de enkelte signalveier og mottakeren er innrettet for å velge mellom de enkelte signalveier og følge signalet i en tidlig eller noe senere ankomstbølge Hvis to mottakere er anordnet, så som mottakerne 210 og 212, kan to uavhengige signalveier følges og signalbehandles i parallell

Søkermottakeren 214 som styres av en prosessor 216, er innrettet for kontinuerlig avsøking i tidsplanet omkring en nominell tid av et mottatt pilotsignal fra mikrocellen, i relasjon hl andre flerveispilotsignaler Mottakeren 214 vil måle signalstyrken ved enhver mottaking av en ønsket bølgeform ved tidspunkter forskjellig fra den nominelle Mottakeren 214 sammenligner signalstyrken av de mottatte signaler og tilveiebringer et signalstyrkesignal til prosessoren 214, indikativt på det sterkeste signal Prosessoren 216 gir styresignaler til de digitale mottakere 210 og 212 slik at hver av dem kan signalbehandle et forskjellig ett av de sterkeste signaler

Prosessoren 216 omfatter også en kvasistøygenerator som frembringer brukerens kvasistøysekvens i respons på en innkommende mobilenhetsadresse eller brukers identitet Kvasistøysekvensens utgang fra generatoren føres til en kombinert krets 218 for diversitet og dekoding Siden signalet fra mikrocellen til mobilenheten er kryptert med mobilbrukerens adressekvasistøysekvens, brukes utgangen fra generatoren til dekryptenng av det utsendte signal fra mikrocellen og som er rettet mot nettopp denne mobilenhetsbruker tilsvarende det som skjer i mikrocellens mottaker Kvasistøygeneratoren gir nærmere bestemt utgangssekvensen med kvasistøy til en kombinert krets for mellomfletting og dekoding hvor signalet benyttes for dekryptenng av de krypterte brukerdata Selv om kryptenng her er gjennomgått i forbindelse med en kvasistøysekvens, er det også klart at annen kryptenngs-eller kodeteknikk kan brukes, innbefattet slik teknikk som hører til den kjente

Utgangene fra mottakerne 210 og 212 er således ført til den kombinerte krets 218 som med den del som omfatter diversitetsbehandhngen, rett og slett innstiller taktbestemmelsen for de to rekker av mottatte symboler slik at de kommer til å flukte med hverandre, hvoretter de summeres Denne summenngsprosess kan utføres ved multiplikasjon av de to rekker med et tall som tilsvarer den relative signalstyrke for følgende Operasjonen kan sies å være en diversitetskombinasjon for maksimalforhold Det resulterende kombinerte signal i signalstrømmen dekodes deretter ved å bruke en FEC-dekoder som også inneholdes i den kombinerte krets 218 Det vanlige brukerbasisbåndutstyr av digital dype er gjerne i form av et digitalt vokodersystem, og CDMA-systemet er beregnet å kunne tilpasses forskjellige vokoderkonstruksjoner

Basisbåndkretsen 220 omfatter typisk en digital vokoder (ikke vist) som kan være av en type med variabel takt slik som anført i den allerede nevnte parallelle patentsøknad Kretsen 220 tjener videre som en interface eller et grensesnitt overfor en håndtelefon eller en annen type tilknyttet (perifert) utstyr Kretsen 220 er tilpasningsbar for forskjellige vokoderkonstruksjoner og gir utgående informasjonssignaler til brukeren i samsvar med den informasjon som mottas fra den kombinerte krets 218

I Iinksambandet fra mobilenheten til mikrocellen benyttes analoge talesignaler typisk frembrakt av en håndtelefon og tilført basisbåndkretsen 220 som på sin side av denne grunn har en analog til digital omvandler (A/D) (ikke vist) for omvandling av det analoge signal hl digital form Det frembragte digitale signal føres til den digitale vokoder hvor koding foregår Utgangen fra vokoderen går bl en kodekrets av typen FEC (ikke vist) for feilkorreksjon I utførelseseksemplet er feilkodingen av omhylhngstypen, dvs at den følger et omhylhngskodeskjema Det digitalt kodede signal føres ut fra basisbåndkretsen 220 til sendermodulatoren 222

Sendermodulatoren 222 utfører en første Walsh-koding av de data som skal sendes ut, og deretter utføres en modulasjon av det kodede signal på en kvasistøybærebølge hvis kvasistøysekvenssignal velges i henhold hl den tilordnede adressefunksjon for anropet eller samtalen Kvasistøysekvensen bestemmes av en styreprosessor 216 fra oppstartings-lnformasjonen som overføres av mikrocellen og kodes av de digitale mottakere 210 og 212 og prosessoren 216 I alternativet kan prosessoren 216 bestemme kvasistøysekvensen ved "forhåndsavtale" med nettstasjonen i mikrocellen Prosessoren 216 overfører kvasi-støysekvensinformasjonen til sendermodulatoren 222 og mottakerne 210 og 212 for dekoding av samtalen

Utgangen fra sendermodulatoren 222 føres til en krets 208 for sendereffektregulenng, og slik regulering utføres under kommando av et analogt effektregulenngssignal fra mottakeren 204 ved at styrebit blir prosessert av de digitale mottakere 210 og 212 Effektregulenngskommandoen brukes av prosessoren 216 for å bestemme effektnivået ved mobilenhetens sending I respons på kommandoen frembringer prosessoren 216 et digitalt effektregulenngssignal hl kretsen 208 Videre informasjon om forholdet for mottakerne 210,212 og 214, prosessor 216 og regulenngskretsen 208 med hensyn til effekt-reguleringen, er beskrevet i mer detalj i den tidligere nevnte samtidig innleverte patentsøknad

Effektregulenngskretsen 208 gir ut et effektregulenngssignal som er modulert for overføring til regulenngskretsen 206 som forsterker signalet og omvandler mellomfrekvenssignalet til et høyfrekvenssignal ved å blande det første med utgangssignalet fra en syntetisator hvis frekvens er avstembar til riktig lokaloscillatorfrekvens Kretsen 206 omfatter en forsterker som forsterker effekten til et endelig utgangsnivå Til slutt føres det utsendte signal for kringkasting fra kretsen 206 via dupleksenheten 202 til antennen 200, og det utsendte signal er rettet mot mikrocellen

Med hensyn hl sendingen fra mobilenheten føres mobilbrukersignalet i form av et analogt talesignal først gjennom en digital vokoder hvis utgang deretter feilkorngeres ved omhyllmgskoding (FEC) i en 64-folds ortogonal sekvens, hvoretter det moduleres på et kvasistøybærebølgesignal Sekvensen frembnnges av en Walsh-funksjonskodekrets som blir styrt ved at seks påfølgende binærsymbolsignaler fra FEC-koderkretsen opptas for bestemmelse av hvilken av de 64 mulige Walsh-sekvenser det er som skal sendes ut Walsh-sekvensen er 64 bit lang, og følgelig er den såkalte Walsh-chiptakt 9 600 x 3 x (1/6) x 64 = 307 200 Hz for en 9 600 bit/s dataoverfønngstakt

I sambandet fra mobilenhet hl mikrocelle benyttes en felles kort kvasistøysekvens for samtlige av systemets talebærebølger, mens brukeradressekodingen utføres ved å benytte kvasistøysekvensgeneratoren Brukerens kvasistøysekvens blir entydig tilordnet mobilenheten for i det minste vangheten av anropet eller samtalen Sekvensen føres hl en logisk port av typen EKSKLUSIV/ELLER sammen med de felles kvasistøysekvenser som har lengden 32 768 og er av typen forlengede maksimale hneærforskyvnings-registersekvenser De resulterende bmærsignaler utfører hver en bifasemodulasjon av en kvadraturbærebølge, summeres for å danne et komposittsignal, båndpassfiltreres og transponeres bl en mellomfrekvensutgang I utførelseseksemplet er en del av filtrenngen i virkeligheten utført av et FIR-filter av digital type og som arbeider på den binære sekvensutgang

Modulatorutgangen effektreguleres av signaler fra den digitale prosessor og analogmottakeren og omvandles til høyfrekvens ved tilførsel til en blander som også tilføres et lokaloscillatorsignal fra en syntetisator, idet denne kan avstemmes inntil utgangsfrekvensen blir den nktige, deretter forsterkes utgangssignalet til det endelige utgangsnivå Det utsendte signal føres som tidligere via dupleksenheten og bl antennen

I sendermodulatoren 222 frembnnges data i digital form fra brukerens digitale basisbåndkrets og hl en kodekrets hvor det i utførelsen utføres omhylhngskodmg, blokkoding og Walsh-koding

Sendermodulatoren omfatter videre en kvasistøygenerator som mottar mobil-enhetsadressen som en inngang for bestemmelse av utgangskvasistøysekvensen Denne kvasistøygenerator frembnnger den brukerspesifikke 42-bits sekvens slik det ble gjennomgått for mikrocellen En ytterligere attributt ved denne kvasistøygenerator og som er felles for samtlige brukergeneratorer og ikke tidligere gjennomgått, er anvendelsen av en maskenngsteknikk ved frembringelsen av sekvensen for brukeren F eks er det skaffet til veie en 42-bits maske for den bestemte bruker, idet hver bit i masken bhr logisk behandlet i en EKSKLUSIV/ELLER-port med en digital utgang fra hvert register i skiftregisterrekken som danner kvasistøygeneratoren Resultatet av maskeringen og den logiske operasjon blir ført til en ny tilsvarende logisk operator for å komme frem til kvasistøygeneratorutgangen som skal brukes som brukersekvens

Sendermodulatoren 222 omfatter kvasistøygeneratorer som frembringer PNr og PNQ-sekvenser som samtlige mobilenheter kan bruke Disse kvasistøysekvenser er i utførelseseksemplet de samme som gir null gjennomsnittlig forskyvning og som ble brukt i sambandet fra mikrocellen til mobilenheten

I utførelseseksemplet brukes i sambandet fra mobilenheten til mikrocellen en takt r = 1/3 med en omhyllingskode med begrenset lengde K = 9 Generatorene for koden er Gj = 557 (oktal), G2 = 663 (oktal) og G3 = 711 (oktal) Tilsvarende som for hnksambandet fra cellen til mobilenheten benyttes koderepetisjon for å tilpasse de fire forskjellige over-føringshastigheter eller datarater som vokoderen frembringer til en 20 ms ramme- eller lukebasis Imidlertid er det til forskjell fra hnksambandet fra mikrocellen til mobilenheten slik at de gjentatte kodesymboler ikke sendes ut på luften ved lavere energinivåer, 1 stedet sendes heller bare ett kodesymbol 1 en repetisjonsgruppe ut ved nominelt effektnivå Som konklusjon på dette benyttes kodegjentakelser 1 utførelseseksemplet hovedsakelig bare som et middel for å tilpasse det variable datataktskjema 1 sammenflettings- og modulasjons-strukturen, hvilket vil fremgå av de nå følgende avsnitt av beskrivelsen

En blokksammenfletter som spenner over 20 ms, nemlig eksakt én vokoderrarnrne eller -luke, benyttes 1 hnksambandet fra mobilenheten og til mikrocellen Antallet kodesymboler 1 løpet av 20 ms er, 1 det man antar en digital overføringshastighet (datarate) på 9 600 bit/s og en kodetakt på r = 1/3, hk 576 De såkalte N- og B-parametrer, 1 det N angir antallet rekker og B antallet spalter 1 sammenflethngsmatnsen, er 32 hhv 18 Kodesymbolene skrives inn 1 sammenflethngslagerets matrise, linje for linje og leses ut spalte for spalte

Modulasjonsformatet er 64-folds ortogonal signalering, med andre ord grupperes sammenflettede kodesymboler til grupper på seks for å velge ut én av de 64 ortogonale bølgeformer De 64 folds ortogonale bølgeformer er samme Walsh-funksjoner som ble brukt som dekksekvenser 1hnksambandet fra mikrocellen til mobilenheten

Datamodulasjonens tidsintervall er hk 208,33 pis og angis som et Walsh-symbohntervall Ved 9 600 bit/s tilsvarer 208,33 pis 2 informasjonsbit og er ekvivalent med 6 kodesymboler ved en kodesymboltakt som er hk 28 800 symboler per sekund Walsh-symbolintervallet deles opp 1 64 like tidsintervaller som her kan kalles "Walshchips", og hver av disse chips varer 208,33/64 = 3,25 pis Walsh-chipraten bhr følgelig 1/3,25 (pis)<*1> = 307,2 kHz siden kvasistøyspredningstakten er symmetrisk i to linksamband, dvs 1,2288 MHz, vil det foreligge eksakt 4 kvasistøychips per Walshchip

Totalt tre kvasistøygeneratorer benyttes i hnksambandet fra mobilenheten til cellen Den brukerspesifikke 42-bits kvasistøygenerator og paret 15-bits I- og Q-kanal-kvasistøygeneratorer utgjør disse tre Etter den brukerspesifikke spredeoperasjon blir signalet QPSK-fordelt slik som det ble gjort i hnksambandet fra cellen hl mobilenheten, men til forskjell fra sambandet denne vei og hvor hver sektor eller celle ble fastlagt ved unike sekvenser med lengde 2<15> vil samtlige mobilenheter her benytte samme I- og Q-kvasistøy-sekvens Disse kvasistøysekvenser er de nullforskyvmngssekvenser som ble brukt i hnksambandet fra mikrocellen hl mobilenheten og kalt pilotsekvenser

Koderepetisjon og energiskalenng benyttes i sambandet fra mikrocellen til mobilenheten for å hlpasse de forskjellige takter/rater som frembnnges av vokoderen, men sambandet den motsatte vei benytter et annet skjema basert på såkalt bursttransmisjon, nemlig sending i korte penoder med innskutte opphold i form av sendepauser

Vokoderen frembnnger fire forskjellige datarater eller overfønngshastigheter, nemlig 9 600,4 800, 2 400 og 1 200 bit/s, på en 20 ms hdslukebasis slik som i hnksambandet fra mikrocellen til mobilenheten Informasjonsminsteenhetene (bit) kodes ved takten r = 1/3 under omhyllmgskoding, og kodesymbolene gjentas 2, 4 og 8 ganger ved de tre lavere overfønngshastigheter Følgelig holdes kodesymboltakten konstant ved 28 800 symboler per sekund Etter kodingen utføres en sammenfletting av kodesymbolene ved hjelp av den såkalte blokksammenfletter som spenner over nøyaktig en vokoderramme eller 20 ms Totalt 576 kodesymboler frembnnges hvert 20 ms av koderen og noen av disse kan være gjentatte symboler

En vokoderluke eller -ramme på 20 ms deles opp i 16 enkeltluker som hver varer 1,25 ms Numerologien eller følgerekken for sambandet fra mobilenheten til cellen er slik at det i hver enkeltluke finnes 36 kodesymboler ved overføringshastigheten 28 800 symboler per sekund eller tilsvarende 6 Walsh-symboler ved overfønngstakten 4 800 symboler per sekund Ved 1/2 takten, dvs 4 800 bit/s, grupperes enkeltlukene i åtte grupper som hver omfatter 2 enkeltluker Ved 1/4 takt, dvs 2 400 bit/s, deles enkeltlukene opp i 4 grupper som da får 4 enkeltluker hver, og endelig deles enkeltlukene opp i 2 grupper som hver omfatter 8 enkeltluker ved 1/8 overfønngshastighet, dvs 1 200 bit/s

Mobilenheten må for å kunne sette i gang et anrop eller en samtale, ha signalenngsattnbutter av slik art at den kan fullføre en samtale hl en annen systembruker via en nettstasjon I sambandet fra mobilenheten til mikrocellen eller nettstasjonen i mikrocellenettet er den foretrukne aksessteknikk den såkalte lukeonenterte ALOHA-teknikk Et eksempel på overfønngshastighet i et slikt system i reverskanalen er 4 800 bit/s En aksesskanalpakke består i så fall av en innledende datadel som etterfølges av den reelle informasjon

Den innledende datadels lengde er i utførelseseksemplet et helt multiplum av 20 ms luker og danner en sektor/celleparameter som mobilenheten mottar i én av anrops-kanalmeldingene Siden cellemottakerne benytter de innledende datadeler for å finne utbredelsesforsinkelsene, tillater skjemaet at lengden av den innledende del kan varieres ut fra hvilken celleradius som gjelder Brukernes kvasistøykode for aksesskanalen er enten forhåndsordnet eller sendes til mobilenhetene over anropskanalen

Modulasjonen er fast og konstant så lenge den innledende datadel forløper Den ortogonale bølgeform som benyttes i den innledende del er W0, dvs Walsh-funksjonen med samtlige ledd hk null Merk at en helnullskonfigurasjon på inngangen av omhylhngskoden nettopp vil frembringe den ønskede bølgeform W0

En aksesskanaldatapakke kan bestå av én eller høyst to 20 ms rammer eller luker Kodingen, sammenflethngen og modulasjonen av aksesskanalen er nøyaktig den samme som for en talekanal ved overføringshastigheten 4 800 bit/s, med unntak av at sendingen ikke er avbrutt og pulsformet og at samtlige kodesymboler bhr sendt ut I en typisk utførelse ifølge oppfinnelsen krever sektoren/cellen at mobilenhetene sender over en 40 ms innledende datadel, og aksesskanalmeldingen som type krever en dataluke Lar man Np være antallet innledende dataluker og k antallet 20 ms tidsperioder som har forløpt fra et bestemt tidsnullpunkt, vil mobilenhetene tillates å sette i gang sending på aksesskanalen bare når ligningen (k, Np+2) = 0 gjelder

Med hensyn bl øvnge kommunikasjons- eller sambandsanvendelser kan det være ønskelig å omarrangere de enkelte elementer i feilkorreksjonskodingen, kodingen for den ortogonale sekvensrekke og kvasistøykodingen, for bedre å tilpasse anvendelsen

Claims (1)

1 System for digitalsamband, hvor minst én fjerntliggende terminal kommuniserer med andre terminaler via en basestasjon og ved hjelp av digitale modulerte sambandssignaler, og hvor basestasjonen har et antennesystem som omfatter

et sett antenner (30A-30J, 35A-35J) signalfordehngskretser (10, 20) for kopling av sambandssignalene mellom basestasjonen og antennene i antennesettet, og forsinkelseskretser (194) som dnftsmessig er koplet til antennene i antennesettet og signalfordehngskretsene (10, 20) for å gi en forhåndsbestemt forsinkelse av sambandssignalene som er koplet mellom basestasjonen og antennene, karakterisert ved at settet av antenner omfatter et første sett separate antenner (30A-30J) anordnet i innbyrdes avstand fra hverandre, og et andre sett separate antenner (35A-35J), likeledes anordnet i innbyrdes avstand fra hverandre, idet hver antenne i det andre sett er anordnet sammen med sin tilsvarende respektive antenne i det første sett antenner (30A-30J), at signalfordehngskretsene omfatter første signalfordehngskretser (10) for kopling av sambandssignalene mellom basestasjonen og antennene (30A-30J) i det første sett, og andre signalfordehngsmidler (20) for kopling av sambandssignalene mellom basestasjonen og antennene (35A-35J) i det andre sett, og at forsinkelseskretsene omfatter første forsmkelseskretser (194) som driftsmessig er koplet til antennene (30A-30J) i det første sett og de første signalfordehngskretser (10) for å tilveiebringe en forhåndsbestemt forsinkelse av sambandssignalene som er koplet mellom basestasjonen og antennene (30A-30J), og andre forsmkelseskretser (194) som driftsmessig er koplet til antennene (35A-35J) i det andre sett og de andre signalfordehngskretser (20) for å etablere en forhåndsbestemt forsinkelse av sambandssignalene som er koplet mellom basestasjonen og antennene (35A-35J) 2 System ifølge krav 1, karakterisert ved at antenne (30A-30J) i det første sett har et forhåndsbestemt antennestråhngsmønster, med antennene i det første sett anordnet med overlappende stråhngsmønstre 3 System ifølge krav 2 karakterisert ved at antennene (35A-35J) i det andre sett har et forhåndsbestemt antennestråhngsmønster, idet hver antenne i det andre sett er anordnet med i alt vesentlig overlappende stråhngsmønster med den tilsvarende respektive antenne (30A-30J) i det første sett 4 System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at den fjerntliggende terminal kommuniserer med terminaler via basestasjonen ved å sende spektralfordelt modulerte informasjonssignaler for systembrukere av de fjerntliggende terminaler, til basestasjonen, for overføring hl hltenkte mottakende terminaler 5 System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at sambandssignalene genereres ved spektralfordelt modulasjon av informasjonssignaler i samsvar med forhåndsbestemte kvasistøyspredekoder (PN-spredekoder), idet hver kvasistøyspredekode er bygget opp av en forhåndsbestemt sekvens av binære cnkeltsekvenser (chips), hver med en forhåndbestemt varighet, og at forsinkelseskretsene (194) omfatter flere forsinkelseselementer (194) anordnet mellom tilstøtende koplede antenner tilhørende antennene (30A-30J) i det første sett og mellom tilstøtende koplede antenner tilhørende antennene (35A-35J) i det andre sett, idet hvert forsinkelseselement (194) gir en forsinkelse i størrelsesorden i det minste tilsvarende varigheten av en binær enkeltsekvens (chip) 6 System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at signalfordehngskretsene omfatter en første kabelforbindelse (10) som senelt kopler sammen det første sett antenner (30A-30J) og som kopler en første antenne (30A) tilhørende det første sett, hl basestasjonen, og en andre kabelforbindelse (20) som senelt kopler sammen det andre sett antenner (35A-35J) og som kopler en første antenne (35A) tilhørende dette andre sett, til basestasjonen 7 System ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at signalfordehngsmidlene omfatter en første kabelforbindelse (230) som senelt kopler sammen antennene i det første sett antenner (218) og kopler en av antennene i dette første sett til basestasjonen (102), og at hver antenne (222) i det andre sett dnftsmessig er koplet til en antenne (218) i det første sett 8 System ifølge krav 7, karakterisert ved at forsinkelseskretsene omfatter en første gruppe forsinkelseselementer (220) hvor hvert element er anordnet mellom sine respektive antenner (222) i det andre sett antenner og en tilsvarende antenne (218) i det første sett antenner, idet hvert forsinkelseselement (220) etablerer en forsinkelse av sambandssignalene i størrelsesorden i det minste tilsvarende vangheten av en binær enkeltsekvens (chip), og en andre gruppe forsinkelseselementer (216) hvis enkelte elementer er anordnet mellom sine respektive koplede antenner (218) i det første sett antenner, idet hvert forsinkelseselement (216) etablerer en forsinkelse av sambandssignalene i størrelsesorden i et minste tilsvarende vangheten av en binær enkeltsekvens (chip) 9 System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert vedet tredje sett separate antenner anordnet i innbyrdes avstand fra hverandre, idet hver antenne i settet er anordnet sammen med en tilsvarende antenne i det første sett antenner, signalfordehngsmidler for kopling av sambandssignalene mellom basestasjonen og antennene i dette tredje sett, og forsmkelseskretser som dnftsmessig er koplet hl antennene i det tredje sett og signalfordelmgskretsene, for å gi en forhåndsbestemt forsinkelse av sambandssignalene, koplet mellom basestasjonen og antennene 10 System ifølge krav 9, karakterisert ved at signalfordehngskretsene omfatter en tredje kabelforbindelse som senelt kopler sammen det tredje sett antenner og kopler en første antenne i dette tredje sett til basestasjonen 11 System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at basestasjonen omfatter en sambandsterminal for spektralfordelt modulasjon av informasjonssignaler for en bruker av en fjerntliggende terminal og overfønng av slike modulerte informasjonssignaler til settet separate antenner (30A-30J, 35A-35J) via fordehngskretsene (10, 20) hhv forsinkelseskretsene (194), og for å motta fra hvert sett separate antenner (30A-30J, 35A-35J) og separat demodulere tilsvarende informasjonssignaler med spektralfordelt modulasjon og samlet opp fra brukerne av de fjerntliggende terminaler, idet hvert sett antenner (30A-30J, 35A-35J) under driften mottar flere slike informasjonssignaler fra brukerne med sin respektive forhåndsbestemte tidsforsinkelse i forhold til hverandre, hvorved informasjonssignalene blir kombinert for å utgjøre de oppsamlede signaler fra de enkelte brukere av de fjerntliggende terminaler, for deretter å bli overført til sambandsterminalen 12 System ifølge krav 1-5, karakterisert ved at signalfordehngskretsene omfatter en hovedantenne koplet til basestasjonen, og flere separate antenner som elektromagnetisk er koplet til hovedantennen og videre er koplet til sin tilsvarende respektive antenne i innbyrdes avstand fra hverandre og sitt respektive forsinkelseselement 13 System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at settet antenner (30A-30J, 35A-35J) omfatter rundstråleantenner 14 System ifølge ett av kravene 1-12, karakterisert ved at settet antenner (30A-30J, 35A-35J) omfatter retningsantenner 15 System ifølge krav 14, karakterisert ved at minst én av antennene i settet (30A-30J, 35A-35J) er en rundstråleantenne 16 System ifølge ett av kravene 1-12, karakterisert ved at settet antenner (30A-30J, 35A-35J) omfatter polariserte antenner 17 System ifølge krav 16, karakterisert ved at det første sett separate antenner (30A-30J) omfatter vertikalt polariserte antenner, mens det andre sett antenner omfatter horisontalt polariserte antenner 18 System ifølge krav 1, karakterisert ved at antennesystemet omfatter en rekke knutepunkter (210A-210N) som hvert omfatter en første retnmgskopler (212) med to gjennomgående porter og en kophngsport, idet en første av de gjennomgående porter er koplet til en første ekstern bidireksjonal port tilhørende knutepunktet, en første antenne (218) som hører til det første sett antenner (30A-30J) med separate antenner i en viss innbyrdes avstand fra hverandre og koplet til kophngsporten på retningskopleren (212), en andre retnmgskopler (214) med to gjennomgående porter og en kophngsport, idet en første av de gjennomgående porter er koplet til en andre av de gjennomgående porter på den første retnmgskopler (212), en første forsinkelseskrets (220) som utgjør et element av forsinkelseskretsene og har to porter, idet en første av disse porter er koplet til kophngsporten på den andre retnmgskopler (214), en andre antenne (222) som hører til det andre sett separate antenner (35A-35J) og er koplet til en andre av de to porter på den første forsinkelseskrets (220), og en andre forsinkelseskrets (216) som utgjør et element av forsinkelseskretsene med to porter, idet en første av disse to porter er koplet til en andre av de to gjennomgående porter på den andre retnmgskopler (214), og idet en andre av disse to porter utgjør den andre eksterne bidireksjonale port i knutepunktet 19 System ifølge krav 1, karakterisert ved at antennesystemet omfatter en rekke knutepunkter (720A-720J), hvert omfattende et første og et andre aktivt element (705), hvert selv omfattende en antenne (700) tilhørende det første sett (30A-30J) eller den andre sett (35A-35J), med en bidireksjonal signalport, en dupleksenhet (695) med en kombinert port koplet til antennes (700) bidireksjonale port og med en inngangssignalport og en utgangssignalport for hhv mottaking og sending, en første blander (690) med en mellomfrekvensinngangsport (IF), en høyfrekvens-utgangsport (RF) og en lokal oscillatonnngangsport (LO), idet høyfrekvensutgangsporten er koplet til dupleksenhetens (695) utgangsport for sending, en første retningskopler (655) med to gjennomgående porter og en kophngsport, idet denne kophngsport er koplet til mellomfrekvensinngangsporten på blanderen (690), og idet en første av de to gjennomgående porter etablerer en første utvendig kopling for det aktive element (705), en første forsinkelseskrets (650) som utgjør et element i forsinkelseskretsene med to porter, idet en første port er koplet til en andre av de to gjennomgående porter på den første retnmgskopler (655) mens en andre port gir en andre ekstern kopling for det akhve element (705), en andre blander (675) med en mellomfrekvensutgangsport (IF), en høyfrekvens-inngangsport (RF) og en lokal oscillatonnngangsport (LO), idet høyfrekvensinngangsporten er koplet til dupleksenhetens (695) inngangsport for mottaking, en andre retningskopler (660) med to gjennomgående porter og en kophngsport, idet denne kophngsport er koplet til mellomfrekvensutgangsporten på den andre blander (675), idet en første av de to gjennomgående porter danner en tredje utvendig kopling for det aktive element (705), og en andre forsinkelseskrets (665) som utgjør et element av forsinkelseskretsene med to porter, idet en første port er koplet til en andre port av de to gjennomgående porter på den andre retningskopler (660), mens en andre port danner en fjerde utvendig kopling for det aktive element 20 System ifølge krav 19, karakterisert ved at det første og det andre aktive element i hvert knutepunkt videre omfatter en første LO-generator (685) med en referanseinngangsport og en LO-utgangsport som er koplet til den tilsvarende LO-utgangsport på den første blander (690), og en andre LO-generator (680) med en referanseinngangsport og en LO-utgangsport, idet denne LO-utgangsport er koplet til den tilsvarende LO-inngangsport på den andre blander (675) 21 System ifølge krav 20, karakterisert ved at hver av referanseinngangsportene er koplet til en av de gjennomgående porter på den første retningskopler (655) 22 System ifølge krav 20, karakterisert ved at hver av referanseinngangsportene er koplet til en av de gjennomgående porter på den andre retningskopler (660) 23 System ifølge krav 20, karakterisert ved at hver av referanseinngangsportene er koplet til en av de gjennomgående porter på den andre retningskopler (660) via den andre forsinkelseskrets (665) 24 System ifølge krav 20, karakterisert ved at hver av referanseinngangsportene er koplet til en av de gjennomgående porter på den første retningskopler (655) via den første forsinkelseskrets (650) 25 System ifølge krav 20, karakterisert ved at hver av referanseinngangsportene er koplet til en av de gjennomgående porter på den første retningskopler (655) via et lavpassfilter (670) 26 System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at avstanden mellom en antenne tilhørende det første sett (30A-30J) av separate antenner og en tilsvarende antenne tilhørende det andre sett (35A-35J) eT i størrelsesorden 10-20 bølgelengder ved den høyfrekvens som brukes for kommunikasjon mellom den fjerntliggende terminal og basestasjonen