SE521629C2 - Förfarande och basplats för mottagning av upplänk- kommunikationssignal - Google Patents

Description

}__| LH 20 30 35 en oñskad signal +brus)-kvot, C/I+N, pa 17 dB), delas emellertid v rje cell i ett fyr-cell-återanvändningsmöhster in ~ sex t va je cell 1 under det a i r delas in i r ett sju-c ll-äteranvändningsmönster typ' t tre 120-graders-sektorer. När en cell väl ha blivit upp- delad i sektorer, delas på liknande sätt den specifika uppsättning med kanaler som är tilldelade denna cell upp, så att varje sektor i cellen får sig tilldelad sin egen deluppsättning av de kanaler som är tilldelade cellen.

Kanaluppdelningen inom en cell utförs typiskt för att mi- nimera samkanalsinterferens, grannkanalsinterferens och brus i enlighet med känd teknik.

För att tillhandahålla tillräcklig täckning vid cellgränsen utnyttjar varje basplats typiskt högeffekt- sändare. Effekten hos varje sändare beror på uppdelningen i sektorer av varje cell. Exempelvis en sändare med högre effekt är nödvändig för en l20-graders-sektor än för en 60-graders-sektor för att en önskad signalnivà skall upp- rätthàllas längs sektorgränsen på grund av den högre riktverkan hos en antenn med en halveffektlobbredd (HPBW) pà 60 grader jämfört med en antenn med en HPBW på 120 grader.

Såsom är känt är celler i cellära system typiskt hexagcnala till formen. Varje cell har således sex an- gränsande celler. Omràdet närmast gränsen mellan två celler kallas vanligtvis för cellens ytterområde eller hand-off-omrâde. Därför kan basplatsen för värdcellen, när en kommunikationsenhet kommunicerar och rör sig in i ytteromràdet hos sin värdcell, genomföra hand-off av kom- munikationen till en basplats som betjänar en av de an- gränsande cellerna.

LH 10 l5 20 25 30 35 (fl FO 4,1 få \ f” U) th» U) (f) 5 O Û kcmmunikat'onsenheter i systemet upplänk-kommunikations- P back-kanalbandbredd. Varje upplänk-L mmunikationssign är emellertid knuten till den betjän nde basstationen med hjälp av en pseudo-brus-sekvens (PN-sekvens) (i direkt- sekvens-CDMA) venshoppmönster (i långsam eller snabb frekvenshopp- - C DP/IA) . för basstationen att identifiera vilka upplänk-signaler eller med hjälp av ett förutbestämt frek- PN-sekvensen och frekvenshoppmönstret möjliggör som är avsedda för mottagning av basstationens mottagare.

På ett liknande sätt sänder varje basstation nedlänk-kom- munikationssignaler till kommunikationsenheterna i dess täckningsområde i en vanlig fram-kanalbandbredd.

Upptäckten av och de tekniska förcelar som är knutna till tillkomsten av CDMA har möjliggjort för konstruktö- rer av cellulära system att börja använda en-cell- och en-sektor-kanalåteranvändningsmönster_ En-cell-kanalåter- användningsmönster har försökts i FDMA- och TDMA-cellu- lärsystem; sådana försök har emellertid krävt att syste- men verkar med försämrade signalkvalitetnivåer (t ex vid en C/I+N på 13 dB). Som jämförelse kan en-cell- och en- -sektor-repeterarmönster hos CDMA vanligen upprätthålla acceptabla signalkvalitetnivàer.

I en en-sektor-CDMA-återanvändningskonfiguration återanvänder varje sektor samma kanaler som dess angrän- sande sektorer, till skillnad från att dela upp de allo- kerbara kanalerna såsom görs i andra sektoruppdelade sys- tem. Ett problem uppkommer emellertid i CDMA-system som använder ett en-sektor-kanalåteranvändningsmönster när en kommunikationsenhet är belägen i hand-off-området mellan två eller flera sektorer. När kommunikationsenheten är i hand-off-området tar den samtidigt emot nedlänk-kommuni- (ll p; UI lx) f) IX) UI C) u) u: U) (I: _) U) H H (h .J 1 t I 'i [h UI D cb 31 _;,..,,_.,,_ :_....:_..-,,._. -.-Paz ',.J....- _-o..__..š __-.._:..-... \.:_.J-.. ..-saa D" HJ UI in l I ih ,._,.;,. ':ive sektor genom utnyrtj nia =na:dahàller tiilrac lig täckning vid Sàleoes kan komnunikaticnsenneïen ofta a "nk-k^~*un*' tionssiçnalerna från inter u..-.n _; a att särskilja res: ~ et. Denna ofornà; alkvalitet, fër7orace s :tai ccn beçrän nd av fr n-kanalsforsämringen vid c uppkommer vid basszationen på '~nal-brus-uppträdande i den gemensamma back-kanal en e CDMA-system när kommunika- tionsennet s . . mradet av en cell. Easstationen k ic rnunizat nssignaler fràn kommunika- i sin resoektive sektor och från kommuni- kationsenneter i ytteromr*den hos angränsande sektorer.

Om kommunikaticnsenneten således inte har tillräcklig sändningseffekt för att övervinna det totala brus som tas emot av basstationen, så kan inte basstaticnen särskilja kcmnunikationsennetens upplänk-signal från bruset.

Ett behov existerar således av ett förfarande och en basplats för att överföra en kommuniæationssignal mellan en komnunikaticnsennet ocn en basplats som betjänar ett sektoruppdelat täckningscnràde. Ett sådant förfarande och en sådan basplats som förbättrar kapaciteten i backkanalen genom att man redu- cerar interferens och brus i de respektive kanalerna H .N . M. :~_ _ , . _ skulle vara en forcattring janlo_t ned kand teznik.

Kort beskrivnin: av r;ï~L1GšfH2 |_1 ® 15 20 25 30 35 CH FO “A Ul Ö\ P _ xD Fig 3 visar ett anna- kommunikationssvstem utnyttja forelil Elg 4 VIS liggande uppfi r Fig D vis r ett basplatsantenn f en mottagarantennstruktur och en sändarantennstrtktur för varje sektor hos en basplats sektoriserade täckningsomrá- de i enlighet med föreliggande uppfinning.

Pig 6 visar ett logiskt flödesschema över de steg som utförs av en basplats för sändning av en nedlänk-kom- munikationssignal i enlighet med föreliggande uppfinning.

Pig 7 visar ett logiskt flödesschema över de steg som utförs för mottagning av en upplänk-kommunikations- signal vid en basplats i enlighet med föreliggande upp- finning.

Beskrivning av en föredragen utföringsform Föreliggande uppfinning omfattar allmänt ett förfa- rande och en basplats för att överföra en kommunika- tionssignal mellan en kommunikationsenhet och en basplats som betjänar ett sektoruppdelat täckningsomràde i ett kommunikationssystem. Kommunikationsenheten sänder en upplänk-kommunikationssignal till basplatsen. Basplatsen tar emot upplänk-kommunikationssignalen och fastställer en ungefärlig plats för kommunikationsenheten inom en första del av en sektor av det sektoruppdelade täcknings- området. En nedlänk-kommunikationssignal sänds sedan till kommunikationsenheten baserad på den ungefärliga platsen för kommunikationsenheten genom utnyttjande av en antenn- struktur som ger en lobbredd som är smalare än en vinkel- bredd av sektorn. Genom att överföra kommunikationssigna- len på detta sätt reducerar föreliggande uppfinning ef- fektivt kvantiteten pà det brus och den interferens som tas emot av en kommunikationsenhet i ytteromràdet av en sektor, varigenom signalkvaliteten hos den kommunika- tionssignal som tas emot av kommunikationsenheten i yt- teromràdet förbättras. En sådan signalkvalitetsförbätt- l5 20 25 30 35 th H l \J m _; ff\ “ 'E då f-~4_ tionssystem Ko munikationssv enhet 105 ocn en bas ats 101 so Q ar ett sektorupn- delat täckningsomràde 103 Kommuni atiorss/stenen 100 fn- nefattar företrade vis e bandspridningskommunikations- 1 system, s kvens-CDM”-system (DS-CDMA-svs- tem) som beskrivs i Teleccmmunications Industrv Association/Electronic Industries Association Interim Standard 95 (TEA/EIÄ/IS-95) eller ett frekvensnoppsystem, såsom de som föresl gits för personkommunikationssystemet (PCS) en alternativ utföringsform a för hemtillämpningar. I kan kommunikationssystemet innefatta ett TDMA-kommunika- tionssystem, såsom de som beskrivs i EIA/TIA/IS-54 och the Global System for Mobile (GSM) ett FDMA-system, såsom det som beskrivs i TIA/EIA/IS-91. communications, eller Kommunikationsenneten 105 innefattar företrädesvis en mo- bil eller en bärbar radiotelefon, även om andra typer av tvàvägsöverföringsenheter alternativt kan användas. Bas- platsen 101 beskrivs i detalj nedan med hänvisning till fig 2.

Såsom allmänt nämnts ovan är täckningsomràdet 103 för en basplats 101 uppdelat i ett flertal sektorer 106- -108 varje sektor det 103; andra sektoruppdelningssystem (t ex sex stycken 60-graders-sektorer) kan emellertid alternativt (tre visas). I en föredragen utföringsform upptar 106-108 ungefär 120 grader av täckningsomrà- utnytt- jas. Såsom visas i figuren är sektor 106 angränsande till en sida, eller gräns 121, hos sektor 108 och sektor 107 fr! är angränsande till en annan gräns 122 hos sektor 108. den avbildade utföringsformen är sektor 108 vidare uppde- lad i ett flertal delar 110, 111 (två i fall). I en föredragen utföringsform är emellertid alla sektorer 106-108 av täckningsomràdet 103 uppdelade på detta specifika w |_1 G 15 20 30 ÉÉÛÃ ÉIFÜ KJ _.. l'knande sa:: som sektor 135 šasolatset 101 t='*e°=” _ --j n,_ _ < A ~-P -~~ " --1_A 1®^ __ 1 varje de iiu, _11 a. se<-urn it: "ed e-, motsvarande 11 _ ' - sma_io -a"tenrno”s_er 11:, “'7 --~: platsen 101 och konmunik_-_o s-"ie = v 1~~,-;,-_,»z3 ,-_-.....^~ rOiE_i3¿-Hq- L35 ..... M ._ . ._ . n R satt. For diskussioiens < a tionserne en 105 är regist: r d * kommunikationssystemet t 100 och bet 1 När kommunikationsan- " , sänder kommunikationsenne- j heten 105 önskar u 113 ten 105 en pplänk-*rarikkcmmunikationssignal (t ex en röst- eller datasignal) till basplatsen 101. Basplat- sen 101 tar emot upplänk-kommunikationssignalen 113 fràn mottagarantenner som betjänar varje sektor 106-108. Varje sektor 106-108 kan betjänas av en eller flera mottagaren- tenner beroende pà systemkonfigurationen (t ex tvá anten- ner per sektor 106-108 är en vanlig konfiguration vid an- vändande av diversitetsmottagning)f Efter det att den har mottagit upplänk-kommunika- tionssignalen 113, fastställer basplatsen 101 en ungefär- lig plats för kommunikationsenheten 105 genom att före- trädesvis jämföra upplänk-signalerna 113 som tas emot från varje sektor 106, 107 av täckningsområdet 103 som är väsentligen angränsande till sektorn 108 i vilken kommu- 105 för närvarande befinner sig. I en nikationsenheten föredragen utföringsform utförs jämförelsen utifrån sig- nalstyrkorna hos de mottagna upplänk-signalerna 113, även om jämförelsen skulle kunna utföras genom användande av andra signalkvalitetsmått, såsom bitfelshastignet, ord- felshastignet eller signal/(interferens+brus)-kvot.

När signalstyrkan hos upplänk-signalen 113 som tas emot i sektor 107 är större än signalstyrkan hos upplänk- -signalen 113 som tas emot i sektor 106, fas s platsen 101 att kommunikationsenneten 105 är belägen 1 del 111 av sektor 108 och sänder en nedlänk-kommunika- tionssignal (t ex en trafiksignal eller en dedicerad styrsignal) till kommunikationsenheten 105 genom utnytt- 10 15 20 25 30 ('-"1 j kJ __'n (TX I ulf L _ 11 v __ __ .. __ 11 Sffïš_.;.O3âfluê.;flf”nOflo' tor 106 är ungefär lika med signalstyrkan n 113 107, h e kan bas- stställa att konmunikationsenneten 105 är i d n som tas emot i sektor v e område 119 av de två smallobanten mönst- 15 117 och kan därför sända ned1änk-kommunikations- signalen till kommunikationsenheten 105 genom utnyttjande av båda smallobantennmönstren 115, 117. I den föredragna utföringsformen dekorreleras nedlänk-kommunikationssigna- len som sänds genom utny tjande av smallobantennmönster 115 innan sändning, med avseende på ned1änk-kommunika- tionssignalen som sänds genom utnyttjande av smallob- antennmonster 117 för tillhandahållande av tillräcklig täckning i det överlappande området 119 (dvs för att mi- nimera sannolikheten för destruktiv interferens nos ned- länk-kommunikationssignalen)_ Dekorrelering av nedlänk- -kommunikationssignalerna ástadkommes företrädesvis genom att en nedlänk-signal fördröjs ett forutbestämt tidsin- tervall med avseende pà den andra såsom beskrivs i detalj nedan.

I en alternativ utföringsform kan kommunikationsen- heten 105 innefatta en globalpositionsatellitmottagare (GPS-mottagare) för att fastställa kommunikationsenhetens plats inom täckningsområdet 103. I en sådan utforingsform sänder kommunikationsenneten 105 sin plats till basplat- sen 101 och basolatsen 101 sänder därefter nedlänk-kommu- nikationssignalen in till den del (t ex 111) av sektor 108 i vilken kommunikationsenneten 105 för närvarande be- finner sig. Användningen av en GPS-mottagare i en kommu- LD 15 20 30 :m1 (faan G1”.- -"-l-/ W -',_.._ ,\,_.,.,_..' ...- JA a» _' ..>,_» "'« '__ _ _: v n_ia-_,n_-i2e- _45 a-t _as-s-a_le en p_aïs _35 ksnjtniqa- _ _ ' _- ' __' -,. _ ,'_ 1.' --~ __ - ~-. t_onse:ne_en oes<:i.s _ deta_¿ _ us Pa_ei_ nr 3 23; @;s, ..-4 -_- * H^ 1* ' fn *__ ' _ vw-- ~,____ - __ - ...cd L._-:^:_Z'1 u-Bildlšl' -ê_:§~.“-.*'J'“: :gar-Ei _ a_ 1,533 PQ3'_'_^_QQ = a v -* m rf fi-W* v~ _ -.._ -s -_ -u - O_ H nosiie -o Hare ta-- vanageTe.t oe-_s_:ns , oem so? '^=_..--~,__,-. »_17 'ß »J ql',~-._- A m w s-wvaf. ..._ 'z - __..- 11-241; ei__ ä--. ...:.L:e.:3 (man ._ 1.1.: . /e_êf*_l.íïššfê ICI" 7/'::Vfi^~ “_ "'<|'^*^^;1"1ï'»~:.- y-n-w 5 v- -*-~ --«-< v -+--. S- ~._~..__.Lv at.- l._.._¿..c.*.......ct_i....3 ...to . ..O._ a-.. L.d.ê.._š--c ruf- ...° 1 s ' *_ _. . staelsen :sr Io:el_;gan:e uppfirring. toruppdelning system (t ex en 1 0-graders-dei och en 20- -graders-del) alternativt kan utnyttjas I motsats till tidigare kända sektoruppdelningssystem tan emellertid l varje del 110, 111 av sektor 108 utnyttja al a de kanaler som är tilldelade sektor 108 i stället för a k skilda kanaltilldelningar i varje del 110, lll vilket är fallet med tidigare kand sektoruppdelning.

Diskussionen ovan hänför sig allmänt till överföring av trafikkommunikationssignaler (t ex röst eller data) och dedicerade styrsignaler-- t ex de som används for att informera kommunikationsenheten 105 avseende systemför- hàllanden, såsom hand-off, som är specifika for kommuni- kationsenneten 105-- mellan basplatsen 101 Sändningen av gemensam systemstyrinfor- och kommunika- tionsenheten 105. mation från basplatsen 101 till kommunikationsenheterna i basplatsens tackningsomráde 103 borde emellertid också beaktas, speciellt inom den uppdelade sektorn 108. För att sända gemensam systemstyrinformation till kommunika- tionsenheterna (t ex 105) som befinner sig i sektor 108, sänder basplatsen 101 en nedlänk-gemensam-styrsignal ge- nom utnyttjande av bada smallobantennmönstren 115, 117.

Denna sändning utförs på ett sätt som liknar det som be- |.4. skrivits ovan för sändningen av en trafiksignal in t 108. Dvs, sandn k: 1 det överlappande området 119 av del ngen r av nedlänk-gemensam-styrsignalen in till del 111 dek -e- I o leras företrädesvis med avseende pà sändningen av ned- länk-gemensam-styrsignalen in till del 110 för tillhanda- LH |_\ (fl 20 25 30 r för att betjäna en kommunikationsennet av basplatsens täck- introduceras på motsvarande sätt mindre interfer ns och brus in till ytteromràdena av de andra delarna 110 av tac nika ' ar ett DS-CDMA-system. Genom intro- tionssystemet 100 duktion av lägre interferens- och brusnivàer in till de 111 av den uppdelade sektorn 108, ökas n totala fram-kanalkapaoiteten (fram-kanal: basplats 1 t kommunikationsenhet 105) hos sektor 108 jämfört med fram- analkap citeten hos tidigare kända sekteruppde- gsomràden. Följaktligen möjliggör föreliggan- ing utnyttjande av ett en-sektor-kanaláteran- vändningsmönster, utan att reducera kapaciteten i varje sektor pá grund av ökad interferens och brus i hand-off- -områdena (ytteromràdena) mellan sektorer, såsom i känd teknik.

Sig 2 visar basplatsen 101 i fig 1 i föreliggande uppfinning. Basplatsen 101 innefattar bland ett flertal enlighet med annat ett flertal mottagarantenner 201-204, sändarantenner 206, 207 och en mottagare 209. I denna specifika utföringsform innefattar mottagarantenn 201 en riktantenn med smallobantennmönster 115 som tar emot upp- länk-signaler från del 110 av sektor 108. 202 innefattar en riktantenn med smallobantennmönster A- som tar emot upplänk-kommunikationssignaler från del Mottagarantenn 117 111 av sektor 108. Mottagarantennerna 203, 204 innefattar riktantenner som tar emot upplänk-kommunikationssignaler från sektorerna 106 resp 107. Varje mottagarantenn 201- Ln l0 20 25 35 v' :__ |,. 1 A tar mot agaren 209 de kända eleltroniska kretsar (t ex filter, förstärkare, demodulatorer och behandlingsanord- ningar) som är nödvändiga för att ta emot DS-CDMA-upp- länk-signaler och för att mäta och jämföra signalstyrkor- na hos dessa signaler. fig l som är nödvändig för att Hänvisning till un- derlätta förstáelsen för föreliggande uppfinning kommer kommunikationsenheten 105 sänder en l08, upplänk-signalen ll3 201-204_ Mottagarantennerna 203 och 204 tillhandahåller oberoende att göras nedan. När upplänk-trafiksignal ll3 fràn del lll av sektor tas emot av mottagarantennerna mottagaren 209 sina mottagna signaler; under det att upp- länk-signalerna 113 som tas emot av mottagarantennerna 20l, samlare 213 innan de korreleringen utförs företrädesvis genom utnyttjande av 202 först dekorreleras och sedan kombineras i en tillhandahålls mottagaren 209. De- en fördröjningsanordning 2l7, såsom en mikrovàgsfördröj- ningsledning eller en skiftregisterfördröjningsledning, som sätts in mellan en (t ex 202) av mottagarantennerna 20l, 202 som betjänar den uppdelade sektorn lC8 och sam- laren 2l3. Fördröjningsanordningen 217 fördröjer upplänk- -signalen ll3 som tas emot av mottagarantennen 202 ett förutbestämt tidsintervall med avseende på upplänk-signa- len ll3 som tas emot av den andra mottagarantennen 201 för att dekorrelera de två mottagna signalerna. DS- det förutbestämda tiasinter- I e:t -CDMA-system 100 innefattar m 20 25 30 35 f 1' ff' Q ) F ,t wa;- sfl-« _. 1 H _ )a__e: fo:etrades7_s ei: Ph-:nio (ers tnoejar E _ - -- _43- fißu_V,_ -,-n~ ~ '- ~fiW : ;:{a.a-_/ Lcm-~ o ~ ' 30 37' C=o -_ ___-n, g__J, _ _ *v- -x l» wf-~~ v wa __ a_t osercende oemoaalera ' r»e ro-ta:=r , M H L] W 3 U M K I (n Q få W J M f-l. xfl H W )v_4 B O FT M 4 m H W fx m 1 I en föredraoen utföringsform faststali e r mottagaren e 209, eft r det att den har mottagit de tre upolänk-signa- lerna, den ungefärliga platsen (dvs delen lll av den upp- delade sektorn 108) för kommunikationsenheten 105 genom att jämföra upplänk-signalerna 113 som tas emot av motta- garantennerna 203 och 204. Såsom diskuterats ovan, när signalstyrkan hos upplänk-signalen 113 som tas emot av mottagarantenn 204 är större än signalstyrkan nos upp- länk-sionalen 113 som tas emot av mottagarantenn 203, fastställer mottagaren 209 att kommunikationsenheten 105 är belägen i del 111 av sektor 108. Pà liknande sätt när signalstyrkan hos upplänk-signalen 113 som tas emot av mottagarantenn 203 är större än signalstyrkan hos upp- länk-signalen 113 som tas emot av mottagarantenn 204, kommunikationsenheten 105 108. Således blir motta- fastställer mottagaren 209 att är belägen i del 110 av sektor garen 209, eller åtminstone en del av den, i en föredra- gen utföringsform, effektivt ett organ för att (t ex lll) av sektor 108 som nedlänk-trafik- identifie- ra den del signalen, eller den dedioerade styrsignalen, skall diri- geras in till baserat på signalstyrkejämförelsen. När väl den lämpliga delen 111 har identifierats, 209 en omkopplare 211 (t ex en känd överföringsgrind- styr mottagaren krets), via en styrledning 212, att tillhandahålla ned- länk-signalen till den motsvarande smallobsändarantennen (t ex 207) som betjänar den identifierade delen 111.

Den utvalda sändarantennen 207 överför sedan ned- }_J Ln 20 25 35 (V1 få ...å C"I\ I.) \/ '17 V._~J.L på nedlänk-kommu- I detta 105 nedlänk-signalen som s av kommunikations en n ignaler som sänds av basplat en 101. kommunikationsenheten tas emot från basplatsen 101 och sänder den uppmätta sig- nalstyrkeinformationen tillbaka till basplatsen 101. Ba- serat på kommunikationsenhetens mätningar fastställer se- dan basplatsen 101 huruvida nedlänk-signalen sänds in till den korrekta delen 111 av den uppdelade sektorn 108.

Denna fastställelse kan utföras genom jämförelse av kom- munikationsenhetens uppmätta signalstyrka med en förut- bestämd tröskel.

I ytterligare en utforingsform kan mottadaren 209 fastställa den ungefärliga platsen for kommunikationsan- heten 105 baserat på signalstyrkemätningar som görs vid en annan basplats 100. I denna utforingsform mäter den andra basplastsen (visas inte) hos kommunikationssystemet signalstyrkan hos upplänk-signalerna 113 som sänds av kommunikationsenheten 105. Den andra basplatsen överför sedan dessa mätningar till en central plats (t ex bas- plats 101) genom utnyttjande av känd triangelmätningsteknik. där kommunikationsenhetens plats uppskattas I ytterligare en utföringsform kan mottagaren 209 fastställa den ungefärliga platsen för kommunikationsan- heten 105 baserat på signalstyrkemätningar som utförs av kommunikationsenheten 105 på nedlänk-kommunikationssig- i kommu- naler som sänds av andra basplatser (visas inte) nikationssystemet 100. Kommunikationsenheten 105 överför |_.1 f) 5.4 U1 20 25 30 r f) 'I " s) va, l 1- ïiï sedan dessa na:r;nga: till ei cenïral ola:~ 3 gg 535- ' _.. " '-4 _1-._' p. A- R ' __ x ola-a -ull ar fommuf_ _ _ L . . , _ -d ._ 4-a--. .a -.-- ._- ' a,- n -7 _ ____1 _ geñsn t_nyr__a.:e . tand ,_La.;e_ratn;ngs_=<1_<_ For att safda gemensanma sys:enstyrs_gnale: från - _".- 'ßj w. I Dâsf/.Lztâêï -Jl ___” . 555.3" diskuterats ovan, detorrelerar bas des- vis den gemensamma stvrsignal som tLllbanda1àl_s en san- darantenn 2 7 med a"seende på den gemensamla styrsignal den andra sändarantennen 206. I en om tillhanda- ett föruttestämt tidsintervall-- nip för en DS-CDMA-styrsignal-- genom ut- nyttjande av en fördröjningsanordning 22l, såsom en skiftregisterfördröjningsledning. I den föredragna ut- föringsformen summeras nedlänk-gemensam-styrsignalen med nedlank-trafiksignalen i en respektive summerare 214, 2l5 innan tillhandahållande till den lämpliga sändarantennen 206, 207. Ett sådant -styrsignalerna att dirigeras till hela sektorn 108, un- der det att nedlänk-trafiksignalen endast riktas till den utvalda delen (t ex lll).

Såsom diskuterats ovan tar mottagarantennerna 201, sätt möjliggör för nedlänk-gemensam- 202 emot upplänk-kommunikationssignalen 113 från sektor 108. tillhandahålls mottagaren 209 är de emellertid kanske Eftersom de mottagna signalerna kombineras innan de inte användbara för fastställelse av kommunikationsenhe- tens ungefärliga plats. I en alternativ utföringsform in- nefattar basplatsen l0l dessutom en modulator för styr- ning av fördröjningsanordningen 217 som utför dekorrele- ringen. Modulatorn 219 används för att modulera fördröj- ningen-- t ex genom utnyttjande av ett periodiskt modu- leringsmönster-- som introduceras medelst fördröjnings- anordningen 217, varigenom en identifierbar signatur tillhandahålls för mottagaren 209 att känna igen. Efter enkannande av moduleringsmönstret kan mottagaren 209 id. 9 astställa att upplänk-signalen togs emot från den del I^1| w |.._A Û 20 25 30 35 2 Ef71 fifflfi vf... \1.../ -J 4- - ""'1 .v f- Y.. ”'"'“ AA...- ~---.. _. _ (t e; ___) a/ seztor -Jc s- :e-jaias a, m:_ta:af¿-~@-- J -- ^ ^ - l-.n- _ a. - _ _ ._ r ~ 202 v_lkans mot- -na s_g^ale: t-sat-s to- 2- r-Hj =»¿~ _ _ -H -a _-- 1 :fvfifbfï “Yrfl "'^3^ Cia *-*|'5',":.~^~;:'^¿ 7- r-.-^-*-~~«., f, F' D' -e_ _v]“_H¿ _ . _ _ . . U »__ _ . . a . . Mo.a__: me_tg,;_QU ¿j_ _5 nal fràn sam_are 2-3 son ;n:: ar Todtlorad, ka* mottaga- ren 209 fastställa att tpp1a^<-s_gnalen tas emot från den del (t et 110) av sektor 108 som betjänas av m ttacaran- i tennen 201, vilkens mottagna signaler den modulerade fördröjningen.

I ytterligare en utforingsform kan de upplänL-signa- ler som tas emot av mottagarantenne na 201, 02 oberoe tillhandahållas mottagaren 209 fo 0 a -r en del 110, 2 tt möjlig mottagaren 209 att med lätthet fastställa vil 1 9 k 111 av sektor 108 som kommunikationsenheten 05 befinner sig i. Denna utföringsform ökar emellertid komplexite hos mottagaren 209.

Fig 3 visar ett alternativt kommunikationssystem 300 som kan utnyttja föreliggande uppfinning. Kommunikations- systemet 300 innefattar en kommunikationsenhet 305 och en basplats 301 som betjänar ett sektoruppdelat täckningsom- råde 303. Kommunikationssystemet 300 kan innefatta vilket som helst av de system som beskrivits ovan med hänvisning till fig 1. Kommunikationsenheten 305 innefattar företrä- desvis en mobil eller bärbar radiotelefon, även om andra typer av tvàvägskommunikationsanordningar alternativt kan användas. Basplatsen 301 beskrivs i detalj nedan med hän- visning till fig 4.

Basplatsens 301 täckningsomràde 303 är uppdelat i ett flertal sektorer 307-309 (tre visas) liknande det täokningsomràde 103 som visas i fig 1. Såsom visas i fig 3 angränsar sektor 307 till en sida, eller gräns 324, av sektor 309 och sektor 308 angränsar till ytterligare en gräns 326 av sektor 309. Sektor 309 är vidare uppdelad i 1 T e., . ett flertal delar 311-316 (sex i detta specifika fal en föredragen utföringsform sänder basplatsen 301 till varje del 311-316 av sektor 309 med ett motsvarande smal- lobantennmönster 317-322.

Ln |_J C) 20 25 30 C v' I 3 som angränsar till den uppdelade sektorn 309 och från mot agarantenner som betjänar den uppdelade sektorn 309. m ':'z ...~- ~ ._-- , ex L denna spec _ika utforingsrorm betjänar tre motta- i garantenner den uppdelade sektorn 309, varvid varje an- tenn betjänar e ar (t ex 311, 312) av delarna 311-316, sàsom beskrivs i detalj nedan med hänvisning till fig 4.

Efter det att den har mottagit upplänk-signalen 334 fastställer basplatsen 301 en ungefärlig plats för kommu- nikationsenheten 305 genom att företrädesvis jämföra sig- nalstyrkorna hos de signaler som tas emot av mottagaran- tennerna som betjänar den uppdelade sektorn 309 och sek- torerna 307, 308 som angränsar till den uppdelade sektorn 309. Den mottagarantenn som tillhandahåller den högsta signalstyrkan motsvarar sektorn 307, 308 eller paret med delar 313-314 i Såsom visas i vilken kommunikationsenheten 305 kan vara fig 3 är kommunikationsenheten 305 för närvarande belägen i del 314 hos delparet 313-314.

För att identifiera v lken del 314 av paret 313-314 som belägen. kommunikationsenheten 305 är i, jämför sedan basplatsen 301 de mottagna signalstyrkorna för upplänk-signalerna 334 som tas emot av de mottagarantenner som betjänar del- paren 311-312, 315-316 som angränsar till delparet 313- -314 i vilken kommunikationsenheten 305 är belägen.

När signalstyrkan hos upplänk-signalen 334 som tas emot av den mottagarantenn som betjänar delarna 311-312 är större än signalstyrkan hos upplänk-signalen 334 som tas emot av mottagarantennen som betjänar delarna 315- -316, fastställer basplatsen 301 att kommunikationsenhe- ten 305 är belägen i del 313 hos det identifierade del- l5 20 25 30 17 _aret 313-3L4 :c^ senda: en ne:_;nk-kommun_La:;:rssLcnal till kom.unlkatic*serheter 305 genom trnfrt ande av stal- lobantennnoïster 319. ëa et: liknande sar: nar sigral- styrkan nos upplarI-signalen 334 som tas emot av rotta- arantennen son betjänar delarna 315-316 är större an signalstyrkan hos upplänk-signalen 334 son tas emot av mottagarantennen som betjänar delarna 311-312 {v_lket ar :allet i fig 3), fastställer basplatsen 301 att kationsenheten 305 är belä~en ' del 311 nos det identi- fierade delparet 313-314 och sänder nedlänL-kommurika- tionssignalen till kommunikationsenteten 305 genom ut- nyttjande av smallobantennmönster 320.

När signalstyrkan hos upplänk-signalen 334 som tas emot av mottagarantennen som betjänar delarna 311-312 är ungefär lika med signalstyrkan hos upplänk-signalen 334 som tas emot av mottagarantennen som betjänar delarna 315-316, kan basplatsen 301 fastställa att kommunika- tionsenheten 305 är i ett överlappande område 330 av de två smallobantennmönstren 319, 320 och kan därför sända nedlänk-kommunikationssignalen till kommunikationsenheten 305 genom utnyttjande av båda smallobantennmönstren 319, 320. I länk-kommunikationssignal som sänds genom utnyttjande av en foredragen utforingsform dekorreleras den ned- smallobantennmönster 320 innan sändning, med avseende pá nedlänk-kommunikationssignalen som sänds genom utnyttjan- de av smallobantennmönster 319 för att åstadkomma till- räcklig täckning i det överlappande området 330. Dekor- relering av nedlänk-kommunikationssignalerna àstadkommes företrädesvis genom fördröjning av en nedlänk-signal ett förutbestämt tidsintervall med avseende på den andra så- som beskrivs i detalj nedan.

I diskussionen ovan var kommunikationsenheten 305 centralt belägen i den uppdelade sektorn 309 och kommuni- kationsenhetens ungefärliga plats _astst jämförelse av de signalstyrkor hos upplä som tas emot av mottagarantennerna som betjänar den upp- delade sektorn 309. I en alternativ utföringsform, om (n 10 15 20 25 30 35 emellertid k:mmunikatic"se*ïe:e^ 305 ar celacen t e« , _ del 316, så skalle caso'a:se1 *anfora s cna“=twrL=~ ßf~ 3 ~=-_ -~«~+-~«-__.~~... a upplanr-signaler 334 son tas emot _ sektor 323 red sic- nalstyrkan hos upplank-signalen 334 som tas enot av de_ mottagande antennen sen betjarar delarna 313-314 av den uçpdelade sektorn 309 før at: fastställa ruruvida =omm'- nikationsenteten ar oela~-n ' del 315, del Blø eller ' ett överlap; nde omrade 332 1 e 3 utförs på ett sätt son med hänvisning t 1 inom den uppdelade sektorn 309. För att sända ( ystemstyr- information till kommunikationsenheterna t e< 305) som befinner sig i sektor 309, sänder basplatsen 301 en ned- länk-styrsignal genom utnyttjande av alla smallobantenn- mönster 317-322. Denna sändning utförs pà ett sätt som liknar det ovan beskrivna för sändning av en trafiksignal in till det överlappande området 330 av delarna 313, 314.

Dvs sändningen av nedlänk-styrsignalen in till varje del 311-316 dekorreleras företrädesvis med avseende på sänd- ningen av nedlänk-styrsignalen in till en angränsande del 311-316 för ástadkommande av tillräcklig täckning till de kommunikationsenneter som befinner sig i de överlappande områdena 328-332.

Fig 4 visar basplatsen 301 i fig 3 i enlighet med föreliggande uppfinning. Basplatsen 301 innefattar bl a ett flertal mottagarantenner 401-405, ett flertal sändar- antenner 407-412 och en mottagare 413. Mottagaren 413 är företrädesvis jämförbar med mottagaren 209 i fig 2. I denna specifika utföringsform innefattar mottagarantenn 401 en riktantenn med ett smallobantennmönster som tar emot upplänk-kommunikationssignaler från delarna 311-312 av sektor 309. Mottagarantenn 402 innefattar en riktan- tenn med ett smallobantennmönster om tar emot upplänk- -kommunikationssignaler från delarna 313-314 av sektor 309. innefattar en riktantenn med ett Mottagarantenn 403 J ;_1 @ UÛ FJ _; n -J a i' »a - ~ ø Q -mfn -_-- a» _ _ ._ ° ' « smal_a_an_=.n -:s-e: s_: ta: ent- ,o:_a~f-«3~- -«<=--»-:_ __ _ _ _-._,1-_o-- _ _ . _ _ ~~f~~- *- - l~ - Ö'-_ 3"” --- p. I-A ^fw~ - sig are: -rar ce_arra sr---_o a, =efi--r atv. N::ta:ar- ._ _ ana 41- _' - ~.. - -\ P' v* . ï-q __... Q _ »___ __ ,__ __A :fi-:ïn:ffiâ 1 1, avi _ ?ê_:--cI Ilítanïcïfiel es" Cšï ETC: '*^*'*'2"1<- Äf^'““"""»<:*"w-\fl:~'~^;x°':.- f-'wï- »~-'_f--\,-»--.-.».. '*^" ,. .s-:aru..v~.. J __ _ .. en . . _ _ _... ¿_..S.. DC\_.\,_:__;-_ _34/ 'J ^ fu. _ ...__ __;- - 1'*' Ao' 1,.. _; .. _0.. /arje n:-tagaran-e.r et--403 .an 'nne_a'ta 1 = fe- tnder det att s" antenn med smalloban I - 4 »' -~' _ -kommtnlkationssi . 409 Sändarantenn riktantenn re tennmonster 319 som sänder nedlänk-kommunikati cnssignaler in till del 313 av sektor 309, under det att sandarantenn 410 innefattar en riktantenn med smallobantennnonster 320 som sänder nedlänk-kommunikationssignaler in till del 314 av sektor 309. Sändarantenn 411 innefattar en riktantenn med smallobantennmonster 321 som sänder ned1änk-kommuni- kationssignaler in till del 315 av sektor 309, under det att sändarantenn 412 innefattar en riktantenn med smal- som sänder nedlänk-kommunikations- 316 av sektor 309. lobantennmonster 322 signaler in till del Såsom visas i fig 3 bildar sändarantennerna 407-412 tillsammans ett bred- lobantennmönster som väsentligen täcker den uppdelade sektorn 309.

Hänvisning till fig 3 som är nödvändig for att un- derlätta forstàelsen uppfinning kommer för föreliggande att göras nedan. När kommunikationsenheten 305 sänder en upplank-trafiksignal 334 från del 314 av sektor 309, tas upplänk-signalen 334 emot av mottagarantennerna 401-405.

Varje mottagen signal tillhandahålls sedan individuellt till mottagaren 413. Mottagaren 4 n n» rr H th DJ m P1 13 korna nos de mottagna signalerna fö ungefärlig plats for kommunikations nh att identifiera den del 314 av den uppdelade sektorn 309 in 15 20 30 35 521ße;a gJ in til a t l den uoodelade s lerar basolatsen 301 företrädesvi den gemensamma 5 1 signalen som tillhandahålls sändara tennerna 408, 410, 412 med avseende pà den gemensamma st_rsignalen som till- handahålls sändarantennerna 407, 409, 411. I en föredra- gen utföringsform utförs denna dekorrelering genom för- dröjning av de gemensamma styrsignaler som tillhandahålls sändarantennerna 408, 410, 412 ett förutbestamt tidsin- terval1-- t ex ett PN-chip för en DS-CDMA-styrsignal-- genom utnyttjande av fördröjningsanordningarna 416-418. I en alternativ utföringsform kan ytterligare fördröjnings- anordningar (visas inte) innefattas för att introducera en unik fördröjning för varje gemensam styrsignal. Varje fördröjningsanordning 416-418 kan innefatta en mikrovågs- fördröjningsledning eller skiftregisterfördröjningsled- ning, såsom diskuterats ovan med hänvisning till fig 2.

Dekorreleringen av de gemensamma styrsignalerna som till- handanàlls de alternerande antennerna 408, 410, kerställer tillräcklig täckning av den uppdelade sektorn 412 sä- 309, speciellt i de överlappande områdena 328-332, genom minimering av sannolikheten för destruktiv interferens hos de gemensamma styrsignalerna i någon del 311-316 av sektorn 309.

I en fördragen utföringsform summeras ned1änk-gemen- sam-styrsignalen med nedlänk-trafiksignalen i en respek- tive summerare 419-424 innan tillhandanâllande till den lämpliga sändarantennen 407-412. Ett sådant sätt möjlig- |__\ KJ 25 30 and håller mot agarantennerna 501, 503 n t i g ill en del av en första sektor av täckningsområdet, under det att mottagarantennerna 502, tillhandahåller diversitetsmottagning till en annan av den första sektorn. På liknande sätt tillhandahål- ler mottagarantennerna 508, 509 diversitetsmottagning till en andra sektor av täckningsomrádet.

Varje sändarantennstruktur kan innefatta en eller flera sändarantenner 510-513, såsom visas. I en föredra- gen utföringsförm innefattar sändarantennstrukturen ett flertal riktsändarantenner 511-513 (såsom diskuterats ovan med hänvisning till figurerna 1-4) som används för att sända nedlänk-kommunikationssignaler till de respek- tive delarna av en första sektor av täckningsomrádet. I den föredragna utföringsformen har således varje sändar- antenn 511-513 ett antennmönster med en lobbredd (t ex 40 grader) som är smalare än en vinkelbredd (t ex 120 gra- der) av den första sektorn. I en alternativ utföringsform kan sändarantennstrukturen innefatta en enda antenn 510 som oberoende sänder till varje del av en andra sektor. I denna utföringsform innefattar den enda antennen 510 företrädesvis en välkänd styrbar lobantenn.

Fig 6 visar ett logiskt flödesdiagram 600 över de steg som utförs av en basplats i enlignet med föreliggan- de uppfinning. Det logiska flödet börjar (601) när bas- platsen tar emot (603) en upplänk-kommunikationssignal h) LD n inom en första e lats för kommunikati o cifik sektor av basplatsens täckningsomràde baserat på jämförelser av upplänk-signalerna son tas emot av flertalet mottagarantenner. Basplatsen mäter företrä- desvis signalstyrkorna hos de mottagna signalerna och fastställer den specifika sektor som kommunikationsan- heten befinner sig i baserat pà vilken mottagarantenn, eller samling mottagarantenner (t ex de som betjänar en uppdelad sektor), som tillhandahåller den upplänk-signal som har den största signalstyrkan.

När väl den specifika sektorn identifierats jämför basplatsen signalstyrkorna hos de signaler som tas emot från de sektorer som angränsar till den specifika sek- torn, såsom diskuterats ovan med hänvisning till fig l och 2, för att fastställa vilken del av den specifika sektorn som kommunikationsenheten för närvarande befinner sig i. I en alternativ utföringform kan basplatsen jämfö- ra signalstyrkorna hos de signaler som tas emot från delar av den specifika sektor som angränsar till de delar i vilken kommunikationsenheten kan befinna sig i, såsom diskuterats ovan med hänvisning till fig 3 och 4.

Efter det att den har fastställt den ungefärliga platsen för kommunikationsenheten fastställer (607) bas- platsen huruvida nedlänk-signalen som skall sändas till kommunikationsenheten är en dedicerad styrsignal, en tra- fiksi nal eller en emensam s'stemst\rsi nal. När ned- 9 t..

O 15 20 25 30 LA UT 5:11 ”f” 6 nom utnyttjande av d flödet slutar (617).

Fig 7 visar ett logiskt flödesdiagram 700 över de steg som utförs för att ta emot en upplänk-kommunika- ticnssignal vid en basplats i enlighet med föreliggande Det (703) av en sektor för att alstra en första mot- uppfinning. logiska flödet börjar (701) nar basplat- sen tar emot en upplank-kommunikationssignal från en första del tagen signal och tar emot (705) upplänk-kommunikations- signal fràn en andra del av en sektor för att alstra en andra mottagen signal. I en föredragen utföringsform tas varje upplank-signal emot via en smallobriktantenn som betjänar den respektive delen av sektorn.

Efter det att den har mottagit upplank-signalerna dekorrelerar (707) med avseende på den första mottagna signalen. basplatsen den andra mottagna signalen Denna de- korrelering utförs företrädesvis genom fördröjning av den andra mottagna signalen ett förutbestamt tidsintervall med avseende på den första mottagna signalen, såsom till sedan och tillhandahålls diskuterats ovan med hänvisning fig 2. De dekorrele- rade signalerna kombineras (709) en mottagare vid basplatsen och det logiska flödet slutar Eftersom de mottagna signalerna dekorreleras innan överföring till mottagaren kan mottagaren särskilja varje mottagen signal med hjälp av den införda tidsfördröj- |_.| D 15 20 25 30 35 i _____ U om så önskas, sända en 'll len identifierade delen, såscm beskrivits ökar på ett effe. i ovan. Detta sätt -kapaciteten nos proportionellt i varje del av den uppdelade den av back-kanal-kapacitetsförbättring är prcportionell mot antalet sändarantenner som utnyttjas vid basplatsen för att täcka den uppdelade sektorn.

Föreliggande uppfinning omfattar ett förfarande och en basplats för att överföra en kommunikationssignal mellan en kommunikationsenhet och en basplats som betjä- nar ett sektoruppdelat täckningsområde i ett kommunika- tionssystem. Med denna uppfinning kan en nedlänk-signal riktsändas från basplatsen till kommunikationsenheten efter fastställelse av kommunikationsenhetens ungefärliga plats, vilket medför reducering av mängden fram-kanal-in- terferens och -brus som uppfattas av kommunikationsenhe- ten under sändningen och effektivt ökar fram-kanal-kapa- citeten hos basplatsens täckningsomràde jämfört med känd teknik. Omvänt kan en upplänk-kommunikationssignal rikt- mottagas från kommunikationsenheten av basplatsen, vilket ger reducering av mängden back-kanal-interferens och -brus som uppfattas av basplatsen vid sändningen och ef- fektivt ökar back-kanal-kapaciteten hos basplatsens täck- ningsomràde. Vidare underlättar föreliggande uppfinning användningen av förstärkare med lägre effekt vid basplat- sen eftersom mindre effekt behövs för att erhålla täck- ning vid ytterområdet av en sektor när smallobsändaran- tenner används.

Claims (3)

10 15 20 LH PJ gaf) . . 24% Ii 12 N f W _; PATENTKRAV

1. l. Förfarande för att ta emot en upplänk-kommunikationssignal vid en basplats fràn en kommunikationsenhet som befinner sig i ett sektoruppdelat täckningsomràde för basplatsen, varvid förfarandet innefattar stegen: a) att ta emot upplänk-kommunikationssignalen av en första antenn för att alstra en första mottagen signal; b) att ta emot upplänk-kommunikationssignalen av en andra antenn för att alstra en andra mottagen signal; c) att dekorrelera den andra mottagna signalen med avseende pà den första mottagna signalen för att alstra de korrelerade upplänk-signalerna; och d) att kombinera de dekorrelerade upplànk-signalerna.

2. Basplats som betjänar ett sektoruppdelat täckningsomràde, innefattande: en första mottagarantenn för mottagning av en upplänk- kommunikationssignal frán en första del av en första sektor av det sektoruppdelade täckningsomràdet; en andra mottagarantenn för mottagning av upplänk~ kommunikationssignalen från en andra del av den första sektorn; ett dekorreleringsorgan, som är manövrerbart kopplat till den första mottagarantennen och den andra mottagarantennen, för dekorrelering av upplänk-kommunikationssignalen som tas emot av den andra mottagarantennen med avseende pà upplànk- kommunikationssignalen som tas emot av den första mottagarantennen för att alstra dekorrelerade upplänk- signaler; och 70687 avdelad patentkrav.doc lO LH PO -_Ä (Fä fär. QJ 2% ' ; « u ~ n . . » - n w- ett kombineringsorgan, som är manövrerbart kopplat till dekorreleringsorganet, för att kombinera de dekorrelerade upplänk-signalerna.

3. Basplats enligt patentkrav 2, varvid dekorreleringsorganet innefattar en fördröjningsanordning för fördröjning av upplànk-kommunikationssignalen som tas emot av den andra mottagarantennen ett förutbestàmt tidsintervall med avseende pà upplänk-kommunikationssignalen som tas emot av den första mottagarantennen; och varvid fördröjningsanordningen fördröjer upplänk- kommunikationssignalen som tas emot av den andra mottagarantennen baserat pà ett förutbestämt moduleringsmönster. 70687 avdelad patentkrav.doc