NO326304B1 - Fremgangsmate for sending, fremgangsmate for mottaking, samt sender og mottaker. - Google Patents

Abstract

En tidsspalte som dannes for tidsdelt multipleksing er oppdelt i flere blokker i minst en frekvensretning, idet det også innenfor hver blokk opprettes flere underbærere. Et forut bestemt antall blokker danner en kommunikasjonskanal, slik at flere kommunikasjoner kan opprettes innenfor en tidsspalte. Ved dette kan en tidsspalte multiplekses ved kommunikasjon med flere bærere som er adskilt i frekvens. På denne måte og med enkel systemoppbygning kan kommunikasjon opprettes på tilfiredsstillende måte selv under forhold hvor det foreligger flere forplantningsbaner.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for sending, en fremgangsmåte for mottaking, en sender og en mottaker, og er for eksempel egnet for bruk i celleoppdelte radiokommunikasj onssystemer.

I de senere år har slikt celleoppdelt radiokommunikasj onssystem utformet som et telefonsystem for bærbare telefoner, vært satt i praktisk bruk og utnyttes innenfor området mobilkommunikasjon. Dette celledelte radiokommunikasj onssystem deler opp et område hvor det foreligger kommunikasjonstjenester i celler av ønsket omfang, og installerer basisstasjoner som faste stasjoner inne i hver av cellene. Kommunikasjons-terminalutstyr i form av mobilstasjoner kommuniserer over radio med en basisstasjon som antas å gi de mest tilfredsstillende kommunikasjonsforhold.

For kommunikasjon mellom basisstasjonen og kommunikasjonsterminalutstyret er det foreslått mange forskjellige kommunikasjonsmetoder. Blant disse er det spesielt foreslått en metode med tidsdelt multippel tilgang kombinert med en metode for tidsdelt multippel-tilgang (TDMA metode) samt en metode med kodedelt multippel tilgang (CDMA metode) i samvirke.

Denne tids/kode-delte multiple tilgang oppdeles, som vist i figur 1, et bånd på 1,2 MHz

i tidssykler på 4,615 ms (denne tidssyklus vil i det følgende bli kalt en ramme) i en tidsakseretning. Hver slik ramme er videre oppdelt i tidsintervaller på 577 us som således deler opp hver ramme i tidsspalt TSO til TS7. Disse tidsspalter TSO til TS7 anvendes som kommunikasjonskanaler i en tidsretning, slik at tidsdelt multippel tilgang kan utføres.

Ved denne tids/kode-delte multiple tilgang blir, som vist i figur 2, i hver tidsspalte et overføringssymbol som er gjenstand for overføring, multiplisert med en diffusjonskode og sendt ut. Ved dette tidspunkt blir åtte typer diffusjonskoder opprettet pr. tidsspalte, slik at åtte kommunikasjonskanaler pr. kodedeling sikres pr. tidsspalte.

Ved denne fremgangsmåte med tids/kode-delt multippel tilgang sikres således åtte kommunikasjonskanaler ved kodeoppdeling for hver tidsspalte og åtte tidsspalter dannes også i en tidsretning for hver ramme på 4,615 ms, slik at det oppnås 64 kommunikasjonskanaler innenfor 1,2 MHz x 4,615 ms.

I det tilfelle overføring faktisk finner sted med denne fremgangsmåte, blir overføringssymboler med en symboltakt på 135 ksymboler/s først spredd på åtte ganger så mange spektra ved bruk av en spredningskode med en hastighet som er åtte ganger denne hastighet, slik at brikketakten blir 1080 kbrikker/s. Dette spredte overføringssignal blir da sendt ut ved den tidstildeling av tidsspalter som er allokert til en lokal stasjon. Dette gjør det mulig å opprette kommunikasjonen på grunnlag av denne metode med tids/kode-delt multippel tilgang.

Som vist i figur 3, vil det fremgå at 28 overføringssymboler (224 brikker etter spredning) overføres innenfor den første halvdel av det tidsintervall som i sin helhet er på 577 us, og derpå blir 198 brikker av forut bestemte data overført som en treningssekvens for vurdering av en overføringslinjes egenskaper, hvorpå atter 28 overføringssymboler sendes ut. Etter at det siste overføringssymbol er sendt ut, blir det dessuten opprettet et stoppintervall for overføringen og som kalles et verneintervall. Ved dette verneintervall forhindres signalkollisjon på grunn av eventuell forskyvning av signal-ankomsten.

Det vil nå bli en beskrivelse av det celleoppdelte radiokommunikasj onssystem som oppretter kommunikasjon ved bruk av en metode for tids/kode-delt multippel tilgang under henvisning til figur 4. I figur 4 angir henvisningstallet 1 en sender som er anordnet i en basisstasjdn, mens tallet 2 angir en mottaker som er plassert i terminalutstyr for kommunikasjon. Hvis det f.eks. antas at det finner sted radiokommunikasjon over åtte kanaler over senderen 1 i basisstasjonen, så vil overføringssymbolene Sl til S8 for de åtte kanalene utgjøre hver sin inngang til en CDMA-modulasjonsseksjon IA. Denne CDMA-modulasjonsseksjon IA har da åtte typer spredningskoder som befinner seg i ortogonalt forhold til hverandre, og multipliserer da overføringssymbolet Sl med den første spredningskode innenfor de åtte typer spredningskoder, slik at det derved frembringes en spektralspredningsmodulasjon på overføringssymbolet Sl. På lignende måte multipliserer CDMA-modulasjonsseksjonen IA de innkommende overføringssymboler S2 til S8 med henholdsvis en andre til en åttende spredningskode, og påfører derved spektralspredningsmodulasjon på overføringssymbolene S2 til S8. ICDMA-modulasjonsseksjonen IA blir da overføringssymbolene på de således modulerte kanaler ved spektralspredning kombinert sammen, og dette utgjør da utgang til en tidsdelt senderseksjon IB som overføringssignal S9.

Den tidsdelte senderseksjonen IB omformer frekvensen av det innkommende overføringssignal S9 til et frekvensbånd som er tildelt dette kommunikasjonssystem, og overføringssignalet S10 blir så sendt ut gjennom en antenne 1C i form av utsendingspakker ved bruk av f.eks. tidsspalten TSO blant de ovenfor nevnte tidsspalter.

På den annen side utgjør et mottakersignal Sil som mottas av en antenne 2A i mottakeren 2 inngangssignal til en tidsdelt mottakerseksjon 2B. Denne tidsdelte mottakerseksjon 2B henter signalkomponenten fra tidsspalten TSO fra dette mottatte signal Sl 1 og utfører en frekvensomformningsprosess på denne signalkomponent, slik at et mottakersignal S12 i det basisbånd som tilsvarer overføringssignalet S9 i senderen 1 blir oppnådd, og dette utgjør da utgangssignal til et tilpasset filter 2C. Dette tilpassede filteret 2C består av et skift-register, en multiplikator og en addisjonsenhet. Hvis f.eks. det symbol som mottas av denne mottaker 2 oppfattes som overføringssymbolet Sl, blir den samme kodestreng som den første diffusjonskode som ble anvendt når overføringssymbolet Sl ble spredd, benyttet som koeffisient for multiplikatoren. I multiplikatoren blir de brikker som utgjør utgang fra tappene i det skiftregister som mottakersignalet S12 ble ført inn i, multiplisert med hver sin kodesekvens. Det tilpassede filter 2C adderer multipliseringsresultatet ved hjelp av adderingsenheten, og en vinner derved overføringssymbolet Sl.

Hvis en slik sender 1 og mottaker 2 er anordnet henholdsvis i basisstasjonen og kommunikasjonsterminalutstyret, kan kommunikasjon opprettes ved hjelp av fremgangsmåten for tids/kode-delt multippel tilgang.

Når det overføringssignal S10 som er multiplekset ved hjelp av en slik metode for tids/kode-delt multippel tilgang, mottas og overføringssymbolet for en av kanalene gjenopprettes fra det mottatte signal, så vil i det tilfellet en flerdelt forplantningsbane foreligger i overføringsbanen, ikke det ortogonale forhold mellom de anvendte spredningskoder i kanalen kunne opprettholdes i sin helhet. Det er derfor et problem at det ved et enkelt tilpasset filter, slik som det tilpassede filter 2C som er vist i figur 4, vil signalkomponentene i de øvrige syv kanaler forstyrre og overføringssymbolet for kanalen kan da ikke bli nøyaktig gjenopprettet.

Som en fremgangsmåte for å unngå dette, er det foreslått en metode som utnytter en dekodingsbane som kalles en flerbruker-deteksjon. Denne metode som er vist i figur 5, gjenvinner alle overføringssymboler Sl til S8 for de åtte kanaler fra mottakersignalet S12 ved bruk av en flerbruker-deteksjon 2D, som tar gjensidige påvirkningsstørrelser med i betraktningen. Da overføringssymbolet gjenvinnes ved å anslå den forstyrrelsesmengde som hver kanal er gjenstand for, vil denne metode kunne redusere påvirkningen fra en forstyrrelsesbølge i større grad enn den fremgangsmåte som benytter et tilpasset filter og gjenvinner overføringssymbolet mer nøyaktig.

Ved denne fremgangsmåte som benytter en flerbruker-deteksjon, må imidlertid ikke bare de opprinnelige kanaler dekodes, men også alle de multipleksete kanaler likeledes dekodes, og det vil da være et problem at prosessen i sammenheng med dekoding blir komplisert og også at behandlingsgraden øker betraktelig. Spesielt er det sagt at prosessmengden øker med en faktor på omkring 8 sammenlignet med den fremgangsmåte som anvender et tilpasset filter.

Publikasjonen EP 915 586 Al beskriver en overføringsmetode og en overføringsanord-ning for å overføre signaelr på grunnlag av et OFDM/TDMA-system, hvor flertall underbærere som er ortogonale i forhold til hverandre blir allokert til et variabelt antall kanaler, hvor hver kanal inneholder et variabelt antall underbærere som er avhengig av den informsjon som skal bli overført i signalene, hvor, for overføring av signaler i et GSM-system med konstant antall forutbestemte GSM-frekvenskanaler og et konstant antall forutbestmte GSM-tidsluker som er gruppert i GSM-rammer, blir antallet av underbærere allokert til hver av de nevnte GSM-frekvenskanalene, slik at et multippel av en resulterende OFDM/TDMA-tidsluke matcher med en eller et multippel av en GSM-tidsluker, og hvor de nevnte signaler ble overført.

Dokumentet fra Alikhani, H. med flere, med tittelen "BDMA Band Division Multiple Axcess. A new Air-Interface for 3rd Generation Mobile Systems, UMTS, in Europe", fra "Acts Mobile Communications Summit", tilveiebringer et bånddeltmultippelaksess BDMA-system som er basert på en kombinasjon av SFH-TDMA (tidsdelt multippel-aksess med langsom frekvenshopping) og OFDM (ortogonalrfekvensdelt multipleks). Her blir OFDM-underbærere allokert i hele systemfrekvensbåndet. Disse underbærere er delt i 24 underbærerblokker som blir kalt "båndluke". Basisstasjonen tilordner en eller flere båndluker for hver bruker ifølge brukerens komunikasjonsbehov. I tidsdomenet består hver tidsluke for tidsdelte multipleks av en enkelt OFDM-modulasjon. Hver bruker blir tildelt én av en rekke tidsluker. I tilfellet med en 4-TDMA, blir hver blokk med fire tidsluker delt av fire brukere. Båndluken i hver tildelte tidsluke vil bli endret, det vil si at det anvendes en løsning for langsom frekvenshopping (SFH)-TDMA. Foreliggende oppfinnelse er blitt gjort i betraktning av de ovenfor nevnte anmerkninger, og det er et formål for oppfinnelsen å kunne foreslå en fremgangsmåte for sending, en fremgangsmåte for mottaking samt en sender og en mottaker som er enkel i oppbygning og kan opprette tilfredsstillende kommunikasjon selv under omgivelser hvor flere forplantningsbaner foreligger.

Således tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for sending, kjennetegnet ved det trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 1.

Ytterligere fordelaktige trekk ved foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte for sending fremgår av det vedfølgende uselvstendige patentkrav 2.

Videre tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for mottaking, kjennetegnet ved det trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 3.

Videre tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en sender som omfatter overførings-utstyr, kjennetegnet ved det trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 4.

Ytterligere fordelaktige trekk ved foreliggende oppfinnelses sender fremgår av de vedfølgende uselvstendige patentkrav 5.

Videre tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en mottaker som omfatter mottakerutstyr, kjennetegnet ved det trekk som fremgår av det vedfølgende selvstendige patentkrav 6.

For å løse slike problemer blir i henhold til oppfinnelsen en tidsspalte dannet ved tidsdelt multipleksing oppdelt i flere blokker i det minste i frekvensretning. Flere underbærere dannes også inne i blokken. En kommunikasjonskanal er opprettet med et forut bestemt antall slike blokker, og danner derved flere kommunikasjonskanaler inne i tidsspalten. Under kommunikasjon blir informasjon om et overføringsobjekt sendt ut med flere underbærere ved bruk av en ønsket kommunikasjonskanal av flere tilgjengelige slike kommunikasjonskanaler.

På denne måte blir den tidsspalte som dannes ved tidsdelt multipleksing, oppdelt i flere blokker i det minste i en frekvensretning, idet det også dannes flere underbærere inne i hver blokk. En kommunikasjonskanal er utformet med et forut bestemt antall forskjellige blokker, slik at flere kommunikasjonskanaler frembringes innenfor tidsspalten. Med dette kan en tidsspalte multiplekses ved kommunikasjon av flere bærere som er adskilt i frekvens. Med en enkel oppbygging kan således kommunikasjon finne sted tilfredsstillende selv under forhold hvor en flerdelt forplantingsbane foreligger.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er en skjematisk skisse som anvendes ved beskrivelse av tidsspalten ved en vanlig fremgangsmåte for tids/kode-delt multippel tilgang, Figur 2 er en skjematisk skisse som anvendes ved beskrivelse av multiplekser inne i tidsspalten ved vanlig kjent tids/kode-delt multippel tilgang,

Figur 3 er et tidskart som viser sendings-tidsforløpet innenfor tidsspalten,

Figur 4 er et blokkskjema som viser oppbyggingen av en sender og en mottaker i henhold til oppfinnelsen for bruk ved vanlig kjent tids/kode-delt multippel tilgang, Figur 5 er et blokkskjema som viser oppbygningen av en mottaker som utfører flerbruker-deteksjon, Figur 6 er en skjematisk skisse som viser oppbygningen av en tidsspalte for bruk ved beskrivelse av prinsippene for en kommunikasjonsmetode i henhold til foreliggende oppfinnelse, Figur 7 er en skjematisk skisse for anvendelse ved beskrivelse av en fremgangsmåte for multipleksing av en tidsspalte, Figur 8 er et tidskart som viser modulasjonstiden for en underbærer i tidsspalten, Figur 9 er en skjematisk skisse for bruk ved beskrivelse av tildelingen av blokker til hver kommunikasjonskanal, Figur 10 er en skjematisk skisse for anvendelse ved beskrivelse av kanalforstyrrelser mellom forskjellige basisstasjoner, Figurene 11(A) og 11(B) er skjematiske skisser som anvendes for å beskrive en forstyrrende bølge som mottatt fra en annen basisstasjon, Figur 12 er et blokkskjema som viser en sender og en mottaker for bruk ved utførelse av en fremgangsmåte for kommunikasjon i henhold til oppfinnelsen, og Figur 13 er en skjematisk skisse for anvendelse ved beskrivelse av en multiplekser i senderen.

En utførelse av foreliggende oppfinnelse vil i det følgende bli beskrevet i detalj under henvisning til tegningene.

Innledningsvis vil det bli gitt en beskrivelse av prinsippene med en fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse. Som vist i figur 6, er også ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen et bånd på 1,2 MHz oppdelt i båndkolonne-rammer med en bredde på 4,615 ms i en tidsakseretning. Hver slik ramme er videre oppdelt i intervaller på 577 us, slik at hver ramme deles opp i åtte tidsspalter TSO til TS7. Disse oppdelte tidsspalter TSO til TS7 anvendes som kommunikasjonskanaler i en tidsretning, og oppretter derved tidsdelt multippel tilgang.

Med kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse er også kommunikasjon med flere bærere adskilt i frekvensretningen, slik det vil bli beskrevet

senere, opprettet ved tidsspaltene TSO til TS7, slik at åtte kommunikasjonskanaler sikres for hver tidsspalte. Ved fremgangsmåten for kommunikasjon i henhold til foreliggende oppfinnelse, sikres ved dette 64 kommunikasjonskanaler innenfor 1,2 MHz x 4,615 ms.

Ved kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse er da, som vist i figur 7, en tidsspalte delt opp i intervaller på 288,5 us i tidsretningen, slik at tidsspalten deles opp i to blokker. Et bånd på 1,2 MHz er også oppdelt i intervaller på 50 kHz i frekvensretningen, slik at båndet derved blir oppdelt i 24 blokker. Da en tidsspalte er oppdelt i to blokker i tidsretningen og 24 blokker i frekvensretningen, er derfor en tidsspalte delt opp i 48 blokker i alt.

Innenfor hver blokk er videre 12 underbærere opprettet med mellomrom på 4,7 kHz. Innenfor et bånd på 1,2 MHz, vil det derfor være opprettet 288 underbærere i alt. Ved kommunikasjonsrfemgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse opprettes da flerbærer-kommunikasjon ved hjelp av ortogonal frekvensdelings-multipleks (OFDM) ved bruk av de 288 underbærere som er opprettet innenfor dette bånd på 1,2 MHz.

Ved OFDM-metoden blir overføringssymboler anordnet langs en tidsakse overlagret én for én på flere underbærere som er anordnet i ortogonal sammenheng langs frekvensaksen og derpå utsendt. Hvis underbæreren som er overlagret med overføringssymbolet sendes ut ved en tid som utgjør den resiproke verdi av underbærer-intervallet, så kan det ortogonale forhold mellom underbærerne opprettholdes. Da frekvensintervallet for underbæreren er 4,17 kHz, så vil den modulasjonstid t som faktisk blir nødvendig, være 240 us (=1/4,17 kHz).

Som vist i figur 8, hvor tidsspalten er oppdelt i to deler på 288,5 us hver, blir derfor den modulasjonstid t som har sammenheng med utsendelse av en underbærer hovedsakelig 240 us. I dette tilfellet blir da den gjenværende tid av 288,5 us ikke brukt i sin helhet, idet faktiske rampetider på 10 us for å kompensere for stigning og falltider for en underbærer som overføres som pulsutbrudd er opprettet såvel før som etter en modulasjonstid t. Også en fremre og bakre vernetid er opprettet for å forhindre bølgeform-forvrengning på grunn av flerbane-forplantning, et forut bestemt tidsavsnitt henholdsvis før og etter en modulasjonstid t. Ved kommunikasjonsmetoden i henhold til oppfinnelsen legges derfor rampetiden og vernetiden til en modulasjonstid, slik at et tidsområde på totalt 288,5 \ is anvendes når en underbærer overføres. Det bør bemerkes at innenfor rampetiden utføres pulsforming på en slik måte at en underbærer vil gradvis stige og gradvis falle i samsvar med et forut bestemt funksjonsforløp. Ved dette undertrykkes unødvendig utstråling på utsiden av et bånd.

Hvis en tidsspalte deles i to blokker i tidsakseretningen og 24 blokker i frekvensretningen, vil som beskrevet ovenfor, en tidsspalte bli oppdelt i 48 blokker totalt. Hvis hver av disse 48 blokker anvendes som en kommunikasjonskanal, så vil maksimalt 48 kommunikasjonskanaler kunne sikres pr. tidsspalte. Hvis da hver blokk anvendes som en kommunikasjonskanal, så vil imidlertid overføringsmengden pr. enhetstid være nedsatt sammenlignet med en vanlig kjent metode med tids/kode-delt multippel tilgang. Ved kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse blir derfor en kommunikasjonskanal sammensatt av seks blokker, nemlig tre blokker fra den første halvdel av en tidsspalte (hvilket vil si det første halve tidsintervall på 288,5 us) og tre blokker fra den andre halvdel av en tidsspalte (hvilket vil si det andre halve tidsintervall på 288,5 us), slik at det derved dannes åtte kommunikasjonskanaler i tidsspalten. Hvis seks blokker anvendes for hver kommunikasjonskanal, kan det på denne måte oppnås en overføringstakt som nesten er lik overføringstakten ved den vanlig kjente fremgangsmåte med tids/kode-delt multippel tilgang.

Et allokeringseksempel for en kommunikasjonskanal er nå vist for hver blokk i figur 9. Hvis åtte kommunikasjonskanaler som skal sikres innenfor tidsspalte TSO antas å være A til H, så vil for kommunikasjonskanalen A den første, den syvende og den trettende blokk være allokert til den første halvdel av den første tidsspalte TSO, mens den femte, den tolvte og den syttende blokk er allokert til den andre halvdel av den første tidsspalte TSO. For kommunikasjonskanalen B vil på lignende måte den andre, den femtende og den attende blokk være allokert til den første halvdel av den første tidsspalte TSO, mens den første, den attende og den nittende blokk er allokert til den andre halvdel av den første tidsspalte TSO. For kommunikasjonskanalene C til H vil likeledes tre forskjellige blokker være allokert slik at de ikke overlapper hverandre i henholdsvis den første halvdel og den andre halvdel av den første tidsspalte TSO.

Som det vil fremgå av figur 9, så vil for kommunikasjonskanalene A til H også blokkene være allokert slik at de skiller seg fra hverandre såvel i den første halvdel som i den andre halvdel av tidsspalten, og også innenfor en og samme tidsspalte TSO vil da blokkene være allokert slik at de avviker hver gang.

Ved kommunikasjonsfremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil på denne måte blokkene være allokert tilfeldig til kommunikasjonskanalene A til H, og det foreligger da ingen mulighet for at en og samme kommunikasjonskanal vil fortsette å bruke samme blokk, slik at mottak av samme forstyrrelsesbølge gjennom en blokk til enhver tid kan forhindres.

I det tilfellet f.eks. kommunikasjonskanal A alltid anvender den første, den andre og den tredje blokk, så vil i det tilfellet en stor forstyrrelsesbølge foreligge i første, andre og tredje blokk, denne store forstyrrelsesbølge kunne mottas til enhver tid, og i det verste tilfellet vil da kommunikasjon ikke kunne opprettes. Ved kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse blir imidlertid blokkene allokert tilfeldig til kommunikasjonskanalene, hvorved den blokk som skal anvendes, blir forandret til enhver tid. En slik mottakelse av en kraftig interferensbølge vil derfor alltid kunne forhindres.

En beskrivelse vil nå bli gitt av det tilfellet hvor et overføringssymbol faktisk overføres ved bruk av den kommunikasjonskanal som dannes ved slik blokk-allokering. I denne utførelse antas det at kommunikasjon opprettes ved bruk av kommunikasjonskanal A som opprettes i tidsspalten TSO slik som beskrevet ovenfor. På sendersiden blir først en invers Fourier-transformasjon utført på et overføringssymbol som er gjenstand for overføring, hvorved overføringssymbolet overlagres i rekkefølge på underbærere inne i de blokker som er allokert til kommunikasjonskanal A for å frembringe et overføringssignal. Dette overføringssignal sendes ut i et pulsutbrudd ved bruk av tidsspalten TSO for kommunikasjonskanalen A.

Når på den annen side det overføringssignal som sendes ut ved en slik kommunikasjonsmetode blir mottatt, så vil signalkomponenten i tidsspalten TSO først trekkes ut fra det mottatte signal. En vindusstanse-prosess utføres så på signalkomponenten i tidsspalten TSO, slik at den deles opp i en første halvdel og en andre halvdel av tidsspalten TSO. En Fourier-transformasjon utføres på de forskjellige signalkomponenter i den første halvdel og den andre halvdel, slik at det symbol som er allokert til hver underbærer kan hentes ut. På grunnlag av den tidligere fastlagte blokk-allokering for kommunikasjonskanal A, så kan blant de uthentede symboler det symbol som er tatt ut fra den blokk som er allokert til kommunikasjonskanal A, ekstraheres. Ved dette kan det overføringssymbol som er sendt ut fra den andre ende av en kommunikasjonslinje uthentes.

Kanalforstyrrelsen ved kommunikasjonsmetoden i henhold til oppfinnelsen vil nå bli omtalt under den forutsetning at denne kommunikasjonsmetode i henhold til oppfinnelsen er blitt anvendt på et celledelt radiokommunikasjonsanlegg. I basisstasjonen blir først, som beskrevet ovenfor, en tidsretning oppdelt i rammer med bredde på 4,6 ms og hver ramme blir videre delt opp i åtte tidsslisser TSO til TS7, slik at det derved dannes slisser for TDMA. Med hensyn til tidsslissene TSO til TS7, blir tidsretningen videre delt opp i to deler, mens frekvensretningen blir oppdelt i 24 deler, slik at det til sammen dannes 48 blokker. Videre er 12 underbærere anordnet inne i hver blokk. Blant de således frembrakte blokker blir da tre blokker fra den første halvdel av en tidsspalte anvendt sammen med tre blokker fra den andre halvdel, slik at disse til sammen danner en kommunikasjonskanal og derved frembringer åtte kommunikasjonskanaler for denne tidsspalte. Basisstasjonen kommuniserer således med terminale utstyr for kommunikasjon gjennom en ønsket kommunikasjonskanal av åtte kanaler som er opprettet i hver av tidsspaltene TSO til TS7.

Da i dette tilfellet hver kommunikasjonskanal innenfor samme tidsspalte i dette tilfellet bruker forskjellige blokker, vil kanalene være skilt fra hverandre i frekvens. Det er derfor ingen mulighet for at det overførte signal i andre kommunikasjonskanaler som går ut fra samme basisstasjon vil kunne påvirke foreliggende kommunikasjonskanal med en forstyrrelsesbølge. Det kan f.eks. antas at en forut bestemt basisstasjon kommuniserer med tilfeldig terminalutstyr ved bruk av ovenfor angitte kommunikasjonskanal A, og at basisstasjonen kommuniserer med et hvilket som helst annet terminalutstyr b ved bruk av en annen kommunikasjonskanal B. I dette tilfellet er de blokker som anvendes av kommunikasjonskanalene A og B innbyrdes forskjellige, og disse kommunikasjonskanaler A og B er derfor adskilt i frekvens, slik at det ikke foreligger noen mulighet for at de overføringssignaler som sendes ut over kommunikasjonskanalene A og B vil påvirke hverandre i form av forstyrrelsesbølger.

Fremgangsmåten for tidsdelt tids/kode-oppdelt multippel tilgang, så vil dessuten signalkomponentene i samtlige kanaler innenfor samme tidsspalte være overlagret i dette driftsbånd, da kanalsepareringen er foretatt ved hjelp av spredningskoder. Selv ved kommunikasjon innenfor samme basisstasjon vil det derfor være mulig at overføringssignalene i felles kommunikasjonskanaler vil påvirke hverandre som forstyrrelsesbølger. Under slike forhold at det foreligger flere forplantningsbaner, så kan spesielt ikke det ortogonale forhold mellom spredningskoden opprettholdes, slik at overføringssignalene i felles kommunikasjonskanaler vil påvirke hverandre som forstyrrelsesbølger. Da de blokker som anvendes av kommunikasjonskanalene A til H er forskjellige i frekvens innenfor samme tidsspalte ved kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse, er det imidlertid i det minste ikke mulig at kanalforstyrrelse vil opptre innenfor en og samme basisstasjon.

Også under forhold hvor flere forplantningsbaner foreligger, er det vanligvis frykt for at frekvensselektiv fading vil opptre. Ved kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse er imidlertid et overføringssymbol spredt inn i flere underbærere, slik at om frekvensselektiv fading opptrer, så vil bare underbæreren i det bånd hvor frekvensselektiv fading opptrer bli degradert, og det er da ingen mulighet for at kommunikasjonen som helhet vil bli gjenstand for påvirkning fra den frekvensselektive fading. Da overføringssymbolet er spredt på flere underbærere, vil også overføringstiden pr. symbol bli lengre, og selv om en signalforsinkelse på grunn av flerbaneforplantning finner sted, så vil følgelig denne påvirkning hovedsakelig være liten.

Kanalforstyrrelse mellom forskjellige basisstasjoner vil nå bli omtalt under henvisning til figurene 10 og 11. I figur 10 antas det først at basisstasjonen BS-A og basisstasjonen

BS-B bruker samme frekvensbånd og kommuniserer med terminalutstyr MSI til MS8 og MSI 1 til MS 18. Det antas også at basisstasjonene BS-A og BS-B som kommunikasjonskanaler bruker henholdsvis de kanaler A til H som er opprettet ved hjelp av ovenfor nevnte kommunikasjonsmetode. I basisstasj onene BS-A og BS-B antas det at forskjellige blokker er tildelt kommunikasjonskanalene A til H ved ren tilfeldig blokk-allokering. I betraktning av at regulering av overføringseffekt utføres i et vanlig celledelt radiokommunikasj onsanlegg, antas det også at den overførte effekt ved hver kommunikasjon i det celledelte radiokommunikasj onsanlegg reguleres til en nødvendig og minste verdi innenfor et område som tilfredsstiller en forut fastlagt overføringskvalitet.

Som en følge av slik regulert overføringseffekt, antas det at overføringseffekten for kommunikasjonskanalene A til H i basisstasjonen BS-A innenfor et visst tidsperspektiv foreligger som vist i figur 11(A) og at overføringseffekt-verdiene for kommunikasjonskanalene A til H i basisstasjonen BS-B innenfor samme tidsperspektiv foreligger som angitt i figur 11(B).

Som angitt i figur 10, vil i alminnelighet det overførte signal i hver av kommunikasjonskanalene A til H som sendes ut fra basisstasjonen BS-B påvirke kommunikasjonskanalene A til H i basisstasjonen BS-A i form av en forstyrrelsesbølge SI. Den elektriske effekt i det utsendte signal fra basisstasjonen BS-B som utgjør dette forstyrrelsessignal SI er vanligvis redusert i en celle for basisstasjonen BS-A sammenlignet med de utsendte signaler i kommunikasjonskanalene A til H for basisstasjonen BS-A, da basisstasjonen BS-B ligger lenger bort enn basisstasjonen BS-A.

Under slike forhold skal forstyrrelsen omkring en viss spesiell kommunikasjonskanal betraktes. Hvis det for eksempel antas at basisstasjonen BS-A har kommunisert med kommunikasjonsterminalutstyret MS8 gjennom kommunikasjonskanal E, så vil overføringssignaler fra kommunikasjonskanalene D, E og B for basisstasjonen BS-B som oppretter overføring ved bruk av samme blokker av påvirkning på kommunikasjonskanalen E i basisstasjonen BS-A som forstyrrelsesbølge ut i fra forbindelsessammenhengen mellom figurene 11(A) og (B). Da imidlertid blokkene i basisstasjonen BS-A og BS-B i dette tilfellet er tilfeldig allokert til kommunikasjonskanalene A til H, så vil de kommunikasjonskanaler for basisstasjonen BS-B som forstyrrer kommunikasjonskanalen E i basisstasjonen BS-A ikke alltid være de samme og være vilkårlig, slik som angitt i figur 11(B).

Da overføringseffekten i kommunikasjonskanalene D, E og B i basisstasjonen BS-B avhenger av kommunikasjonsforholdene, slik som avstanden til terminalutstyret, vil transmisjonseffekten i kanalene D, E og B variere tilsvarende. Av denne grunn vil den elektriske effekt i forstyrrelsesbølgen som mottas av kommunikasjonskanalen E for basisstasjonen BS-A, variere for hver blokk. Også den kommunikasjonskanal for basisstasjonen BS-B som har en forstyrrende påvirkning på kommunikasjonskanalen E for basisstasjonen BS-A, vil variere tilfeldig med tiden, slik at den elektriske effekt i forstyrrelsesbølgen som påvirker kommunikasjonskanal E vil variere vilkårlig med tiden.

Hvis da hele kommunikasjonen gjennom kommunikasjonskanal E tas i betraktning, så vil den elektriske effekt i den interferensbølge som mottas fra basisstasjonen BS-B i samsvar med disse studier anta en felles verdi, og følgelig er det mulig ved kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse å oppnå en interferens-diversitetsvirkning mot forstyrrelsesbølger fra andre celler. Ved kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse vil hovedsakelig all allokering av blokker til kommunikasjonskanalene bli foretatt tilfeldig, slik at mottak av kraftig elektrisk effekt i en forstyrrelsesbølge fra andre celler kan forhindres til enhver tid.

Oppbygningen av en sender og en mottaker av den art som faktisk anvender en slik kommunikasjonsmetode i henhold til foreliggende oppfinnelse, er vist i figur 12. I figurene angir figur 10 generelt en sender anordnet i en basisstasjon, mens figur 11 angir en mottaker anbrakt i terminalutstyret for kommunikasjon. I senderen 10 antas det f.eks. at radiokommunikasjon i åtte kanaler foreligger, hvor overføringssymboler Sl til S8 for hver sin av disse åtte kanaler vil bli tilført inngangssiden for en multiplekser 12.

I denne utførelse antas åtte kanaler for en overføringsgjenstand å være de ovenfor nevnte åtte kommunikasjonskanaler A til H som er opprettet innenfor en tidsspalte som vist i figur 9, for å forenkle forklaringen.

Til multiplekseren 12 tjener informasjonsmønsteret Sl0 for blokkene som er vilkårlig allokert til kommunikasjonskanalene A til H, som inngang. På grunnlag av dette

informasjonsmønster S10 omarrangerer multiplekseren 12 overføringssymbolene Sl til S8 på en slik måte at de tilsvarer allokeringen av blokkene til kommunikasjonskanalene A til H, slik at det derved opprettes en enkelt symbolstrøm S20. Hvis det f.eks. antas at overføringssymbolene Sl til S8 er symboler som overføres i hver sin

kommunikasjonskanal, henholdsvis A til H og at blokkenes allokering til kommunikasjonskanalene A til H er den som er vist i figur 13, så vil multiplekseren 12 først dele opp de forskjellige innkommende overføringssymboler Sl til S8 i grupper på 12 symboler, og de således oppdelte symbolgrupper omordnes i samsvar med blokkallokeringen. Da overføringssymbolet Sl f.eks. overføres ved bruk av kommunikasjonskanalen A, blir symbolgruppene anordnet til å være i den første, den syvende og den trettende blokk. På denne måte omordner multiplekseren 12 overføringssymbolene Sl til S8 i samsvar med allokeringen av blokkene til kommunikasjonskanalene A til H, slik at det opprettes en enkelt symbolstrøm S20.

En krets 13 for rask invers Fourier-transformasjon er en modulasjonskrets for OFDM og utfører en invers Fourier-transformasjonsprosess på den innkommende symbolstrøm S20, og frembringer derved et slikt overføringssignal S21 at symbolene i symbolstrømmen S20 kan bringes på frekvensaksen med samme mellomrom som underbærerne. Overføringssignalet S21 sendes til en seksjon 14 for tidsdelt overføring. Denne seksjon 14 for tidsdelt overføring frekvenstransformerer overføringssignalet 21 til de faktiske frekvensbånd for underbærerne, og frembringer derved et overføringssignal S22 hvor symbolene er overlagret hver sin av de ovenfor nevnte underbærere. Overføringssignalet S22 sendes ut som pulsutbrudd gjennom en antenne 15 i samsvar med tidsforløpet for de todelte tidsspalter.

På den annen side utgjør et mottatt signal S23 av en antenne 16 inngangssignal til en tidsdelt mottaksseksjon 17. Denne tidsdelte mottaksseksjon 17 utfører en midlertidig vindusprosess, hvorved signalkomponenter som tilsvarer overføringssignalet S22 trekkes ut fra det mottatte signal S23. Disse signalkomponenter utsettes for en frekvenstransformasjon, slik at mottakssignal S24 oppnås i det basisbånd som tilsvarer overføringssignalet 21. Mottakssignalet S24 avgis til en krets 18 for rask Fourier-transformasjon.

Denne krets 18 for rask Fourier-transformasjon er en demodulasjonskrets for OFDM og utfører en rask Fourier-transformasjonsprosess på mottakssignalet S24, hvorved symbolene som er anordnet på en frekvensakse blir anbrakt på en tidsakse og hentet ut. Disse symboler avgis til en demultiplekser 19 som mottakssymboler S25. Da kretsen 18 utfører en rask Fourier-transformasjonsprosess på alle bånd i 24 blokker, vil det forstås at samtlige symboler i kommunikasjonskanalene A til H blir hentet ut.

En demultiplekser 19 er en krets som henter ut symbolene for en lokal kommunikasjonskanal fra symbolmengden for samtlige kommunikasjonskanaler A til H på grunnlag av det informasjonsmønster som angir blokkallokeringen. Hvis f.eks. denne mottaker 11 er en som mottar kommunikasjonskanal A, så vil demultiplekseren 19 ta ut det symbol som gjelder denne kommunikasjonskanal A fra de mottatte symboler S25 på grunnlag av det informasjonsmønster S27 som angir blokkallokeringen som har sammenheng med kommunikasjonskanal A, og vil avgi dette symbol som et mottakssymbol S26. På denne måten og ved en slik prosess kan mottakeren 11 gjenvinne den symbolinformasjon som overføres gjennom den lokale kommunikasjonskanal A.

Ved den ovenfor nevnte oppbygning kan kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse dele opp et bånd på 1,2 MHz i tidsrammer med en bredde på 4,615 ms i en tidsakseretning og videre dele opp hver tidsramme i intervaller på 577 us, og derved danne tidsspalter TSO til TS7 for TDMA. Og i hver tidsspalte er spalten delt opp i to deler i en tidsretning og 24 deler i en frekvensretning, slik at det dannes 48 blokker. Innenfor hver blokk opprettes 12 underbærere. Blant disse blokkene blir da tre blokker valgt fra den første halvdel og tre blokker fra den andre halvdel, og ved hjelp av disse seks blokker dannes en enkel kommunikasjonskanal, slik at det kan opprettes åtte kommunikasjonskanaler innenfor en tidsspalte.

Ved opprettelse av kommunikasjon i praksis ved bruk av kommunikasjonskanaler som er dannet på denne måte, blir overføringssymboler allokert til de forskjellige underbærere i blokkene for en kommunikasjonskanal og sendt ut, slik at overføringssymbolene overføres ved hjelp av OFDM-metoden. På denne måte kan det ved hjelp av kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse opprettes kommunikasjon som vanskelig vil kunne påvirkes av overføring over flere forplantningsbaner, da multipleksingen innenfor en tidsspalte ikke utføres ved kodeoppdeling slik som ved kjent teknikk, men finner sted ved hjelp av OFDM og ved bruk av blokker som er adskilt i frekvens.

Ved kommunikasjonsmetoden i henhold til oppfinnelsen kan det også utføres en invers Fourier-transformasjon på et overføringssymbol på sendersiden, samt utføres kommunikasjon med bare bestanddeler som kan påføres en Fourier-transformasjon på et mottatt signal på mottakersiden. Sammenlignet med det tilfellet hvor det benyttes en flerbruker-deteksjon som sørger for dekoding i betraktning av forstyrrelsesmengden i samtlige kanaler, slik som ved en vanlig kjent metode med tids/kode-delt multippel tilgang, kan derfor mengden av prosessapparater reduseres og apparaturenes oppbygning kan også forenkles.

Videre kan kommunikasjonsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse til enhver tid forhindre at det mottas en kraftig forstyrrelsesbølge, idet det oppnås en interferens-diversitetsvirkning med hensyn til kanalforstyrrelse, da blokkene er allokert tilfeldig på kommunikasj onskanalene.

I henhold til den ovenfor nevnte systemoppbygning blir den tidsspalte som dannes ved tidsdelt multipleksing oppdelt i flere blokker, idet det innenfor hver blokk opprettes flere underbærere. En kommunikasjonskanal dannes ved hjelp av et forut bestemt antall blokker, slik at kommunikasjonskanaler innenfor en og samme tidsspalte multiplekses. Med dette kan multipleksing utføres ved kommunikasjon av flere bærere som er adskilt

i frekvens. Med en enkel utførelsesoppbygning kan derfor kommunikasjon opprettes på tilfredsstillende måte selv under forhold hvor det foreligger flere forplantingsbaner.

Skjønt det i den ovenfor nevnte utførelse er blitt angitt at en tidsramme er på 4,615 ms og er oppdelt i tidsintervaller på 577 us for å danne tidsspalter for tidsdelt multipleksing, så er foreliggende oppfinnelse ikke begrenset til disse verdier, idet verdiene for å danne tidsdelt multipleksede tidsspalter også kan være andre tidsverdier.

Skjønt det for den ovenfor nevnte utførelse er beskrevet et tilfelle hvor en tidsspalte er oppdelt i 48 blokker, så er foreliggende oppfinnelse ikke begrenset til dette, idet antall blokker som spalten er oppdelt i, også kan ha andre tallverdier.

Skjønt det i den ovenfor nevnte utførelse er blitt beskrevet et tilfelle hvor en tidsspalte er oppdelt i en tidsretning og i en frekvensretning, er videre foreliggende oppfinnelse ikke begrenset til dette, idet en tidsspalte bare kan være oppdelt i frekvensretningen.

Kort sagt, hvis en tidsspalte for tidsdelt multipleksing er oppdelt i flere blokker i det minste i en frekvensretning, så er også blokkene utstyrt med flere underbærere, slik at en kommunikasjonskanal kan dannes ved hjelp av et forut bestemt antall blokker på en slik måte at multipleksing kan utføres innenfor en og samme tidsspalte, og informasjon om et overføringsobjekt blir da overført ved hjelp av flere bærefrekvenser gjennom kommunikasjonskanalene, slik at samme virkning som i det ovenfor omtalte tilfellet, kan oppnås.

Industriell anvendbarhet

I celledelte radiokommunikasj onssystemer kan foreliggende oppfinnelse utnyttes for å opprette kommunikasjon mellom en basisstasjon og terminal-kommunikasjonsutstyr.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for sending og som omfatter følgende prosesstrinn:oppdeling av en tidsspalte (TSO, TS1 TS7) som dannes for tidsdelt multipleksing i flere blokker i minst en frekvensretning,opprettelse av flere underbærere inne i blokken,dannelse av en kommunikasjonskanal (A, B ..., H) ved hjelp av et forut bestemt antall av nevnte blokker, slik at det opprettes flere kommunikasjonskanaler (A, B H) innenfor nevnte tidsspalte (TSO, TS1 ..., TS7), ogunder kommunikasjon overføring av et overføringsobjekts (S21, S22) informasjon ved hjelp av nevnte flere underbærere og ved bruk av en ønsket kommunikasjonskanal (A, B H) innenfor nevnte flere kommunikasjonskanaler (A, B,H), karakterisert ved at når nevnte blokker er allokert til en kommunikasjonskanal (A, B,H), er nevnte blokker allokert på tilfeldig vis til kommunikasjonskanalen (A, B,H).

2. Fremgangsmåte for sending som angitt i krav 1, og hvor informasjonen om nevnte overføringsobjekt (S21, S22) overlagres på nevnte underbærere for nevnte kommunikasjonskanal (A, B ..., H) som skal anvendes, ved å utføre en Fourier-transformasjon på nevnte overføringsobjekts (S21, S22) informasjon.

3. Fremgangsmåte for mottaking og som omfatter følgende prosesstrinn:når en tidsspalte (TSO, TS1 ..., TS7) som er dannet for tidsdelt multipleksing blir oppdelt i flere blokker i minst en frekvensretning, så opprettes flere underbærere innenfor blokken, hvorpå en kommunikasjonskanal (A, B ..., H) opprettes ved hjelp av et forut bestemt antall av nevnte blokker, slik at det dannes flere kommunikasjonskanaler (A, B,H) innenfor nevnte tidsspalte (TSO, TS1,TS7) og til slutt mottas et overføringsobjekts (S21, S22) informasjon som overføres ved hjelp av nevnte flere underbærere og ved bruk av en ønsket kommunikasjonskanal (A, B,H) blant nevnte flere kommunikasjonskanaler (A, B ..., H), opprettelse av et mottakssignal ved mottakelse av nevnte tidsspalte (TSO, TS1,TS7) som omfatter nevnte kommunikasjonskanal (A, B ..., H) som anvendes når nevnte informasjon overføres, uthenting av all informasjon i nevnte tidsspalte (TSO, TS1,TS7) ved å utføre en Fourier-transformasjon på nevnte mottakssignal, oguttak av nevnte informasjon i nevnte kommunikasjonskanal (A, B H) som anvendes ved kommunikasjon med en lokal stasjon fra nevnte all informasjon, karakterisert ved at kommunikasjonskanalen (A, B H) er en kanal som dannes ved allokering av nevnte blokker på tilfeldig vis.

4. Sender (1,10) som omfatter overføringsutstyr (IB, 14) som deler opp en tidsspalte (TSO, TS1,TS7) som dannes for tidsdelt multipleksing i flere blokker i minst en frekvensretning, og også oppretter flere underbærere innenfor blokken, samt derpå danner en kommunikasjonskanal (A, B,H) ved hjelp av et forut bestemt antall nevnte blokker, slik at det derved dannes flere kommunikasjonskanaler (A, B,H) innenfor nevnte tidsspalte (TSO, TS1,TS7), og endelig sender ut et overføringsobjekts (S21, S22) informasjon ved hjelp av nevnte flere underbærere og ved bruk av en ønsket kommunikasjonskanal (A, B,H) blant nevnte flere kommunikasjonskanaler (A, B,H) under kommunikasjon, karakterisert ved at i det tilfellet nevnte blokker er allokert til en kommunikasjonskanal (A, B H) ved fremgangsmåten for sending, er nevnte blokker allokert på tilfeldig vis til nevnte kommunikasjonskanal (A, B H).

5. Sender (1,10) som angitt i krav 4, og hvor nevnte overføringsobjekts (S21, S22) informasjon er overlagret ved hjelp av fremgangsmåten for sending på nevnte underbærere for den kommunikasjonskanal (A, B H) som skal anvendes, ved å utføre en Fourier-transformasjon på nevnte overføringsobjekts (S21, S22) informasjon.

6. Mottaker (2,11) som omfatter mottaksutstyr (2B, 17), i hilken når en tidsspalte (TSO, TS1,TS7) som er dannet ved tidsdelt multipleksing oppdeles i flere blokker i minst en frekvensretning, opprettes flere underbærere innenfor blokken, opprettes en kommunikasjonskanal (A, B H) ved hjelp av et forut bestemt antall av nevnte blokker, slik at det opprettes flere kommunikasjonskanaler (A, B H) innenfor nevnte tidsspalte (TSO, TS1,.... TS7), og til slutt mottas et overføringsobjekts (S21, S22) informasjon som blir overført ved hjelp av nevnte flere underbærere og ved bruk av en ønsket kommunikasjonskanal (A, B,H) blant nevnte flere kommunikasjonskanaler (A, B, ...,H), hvilket mottaksutstyr oppnår et mottakssignal (S23, S24) ved å motta nevnte tidsspalte (TSO, TS1 TS7) som omfatter nevnte kommunikasjonskanal (A, B,H) som anvendes når nevnte informasjon overføres, henter så ut all informasjon fra nevnte tidsspalte (TSO, TS1,TS7) ved å utføre en Fourier-transformasjon på nevnte mottakssignal (S23, S24), og tar ut nevnte informasjon om nevnte kommunikasjonskanal (A, B,H) som anvendes ved kommunikasjon med en lokal stasjon fra nevnte all informasjon, karakterisert ved at nevnte kommunikasjonskanal (A, B H) er dannet ved å allokere nevnte blokker på tilfeldig vis.