FI114533B

FI114533B - Menetelmä ja laite lähtökanavan kanavanvaihtorajan sovittamiseksi paluukanavan kanavanvaihtorajaan matkaviestinjärjestelmässä

Info

Publication number: FI114533B
Application number: FI20031395A
Authority: FI
Inventors: Jr Lindsay A Weaver; Roberto Padovani; Paul E Bender
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2004-10-29
Also published as: RU2158481C2; CA2169646A1; HK1015218A1; US5548812A; ES2208684T3; DE69531853T2; FI961318A; EP0720808A1; KR100432565B1; BR9506274A; CN1152592C; US5722044A; KR100432566B1; ZA955809B; JP3086257B2; IL114667A0; IL114667A; TW285794B; DE69531853D1; JPH09506230A

Description

114533 MENETELMÄ JA LAITE LÄHTÖKANAVAN KANAVANVAIHTOINA JAN SOVITTAMISEKSI PALUUKANAVAN KANAVANVAIHTOPAJAAN MATKAVIESTINJÄRJESTELMÄSSÄ

Esillä oleva keksintö liittyy matkaviestin-5 järjestelmiin, erityisesti esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite matkaviestimen kanavanvaihdon toteuttamiseksi tukiaseman kahden sektorin välillä. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön kohteena on itsenäisten patenttivaatimusten johdantojen mukaiset 10 menetelmä ja laite.

Koodijakomonipääsy (CDMA) matkaviestin- tai henkilökohtaisessa puhelinjärjestelmässä käytetään yhteistä taajuuskaistaa yhteyksissä kaikkien tukiasemien kanssa järjestelmässä. Yhteinen taajuuskaista sallii 15 samanaikaisen yhteyden matkaviestimen ja useamman kuin yhden tukiaseman välillä. Yhteisen taajuuskaistan va-raavat signaalit erotetaan vastaanottoasemalla (joko matkaviestimessä tai tukiasemassa) laajaspektri-CDMA aaltomuoto-ominaisuuksien kautta perustuen suurino-20 peuksiseen näennäiskohina(PN)koodiin ja suorakulmai siin Walsh-koodeihin. Suurinopeuksista PN-koodia ja suorakulmaista Walsh-koodia käytetään tukiasemilta ja matkaviestimiltä lähetettyjen signaalien modulointiin.

, Eri PN-koodeja tai PN-koodeja, jotka ovat vaihesiir- ♦ 25 rossa ajan suhteen toisiinsa nähden, käyttävät lähe- tinasemat (joko matkaviestimissä tai tukiasemissa) ' ’ tuottavat signaaleita, jotka voidaan vastaanottaa erillisinä vastaanottoasemalla.

*...· Esimerkinomaisessa CDMA-j är j estelmässä kukin 30 tukiasema lähettää alustussignaalin PN-jakokoodeineen, ··* joka on eri vaiheessa kuin muiden tukiasemien alustus- • · · · J": signaalien koodivaihe. Järjestelmän toiminnan aikana matkaviestimelle annetaan luettelo vaihesiirroista, •*’j jotka vastaavat viereisiä tukiasemia, jotka ympäröivät 35 tukiasemaa, johon ollaan yhteydessä. Matkaviestin va-·'·*; rustetaan etsintäelementillä, joka sallii matkaviesti- t » » 2 114533 men seurata alustussignaalin voimakkuutta tukiasema-joukolta käsittäen viereiset tukiasemat.

Menetelmä ja järjestelmä yhteyden saamiseksi matkaviestimeltä useampaan kuin yhteen tukiasemaan ka-5 navanvaihdon aikana esitetään patenttijulkaisussa US

5,26,261, myönnetty 30.11.1993 "Matkaviestinavusteinen pehmeä kanavanvaihto CDMA-matkaviestinjärjestelmässä", jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa. Käyttämällä tätä järjestelmää, yhteys matkaviestimen ja 10 loppukäyttäjän välillä ei katkea kanavan vaihtuessa alkuperäiseltä tukiasemalta seuraavaan tukiasemaan. Tämän tyyppistä kanavanvaihtoa voidaan kutsua "pehmeäksi" kanavanvaihdoksi siinä mielessä, että yhteys seuraavaan tukiasemaan muodostetaan ennen kuin yhteys 15 alkuperäiseen tukiasemaan katkaistaan. Kun matkavies tin on yhteydessä kahteen tukiasemaan, yksittäinen signaali loppukäyttäjälle luodaan kunkin tukiaseman signaalista matka- tai henkilökohtaisen puhelinjärjestelmän ohjaimella.

20 Matkaviestimen suorittama pehmeä kanavanvaih to perustuu usean tukiasemajoukon alustussignaalin voimakkuuteen matkaviestimellä mitattuna. Aktiivijouk-, ko on tukiasemajoukko, johon aktiivinen yhteys luo daan. Naapurijoukko on tukiasemajoukko, joka ympäröi 25 aktiivijoukkoa, käsittäen tukiasemia, joilla on suuri : todennäköisyys, että niiden alustussignaalin voimak- ’ kuus on riittävä yhteyden perustamiseen. Ehdokasjoukko : on tukiasemajoukko joiden tukiasemien alustussignaalin ; taso on riittävä yhteyden perustamiseen.

30 Kun yhteydet alussa perustetaan, matkaviestin on yhteydessä ensimmäiseen tukiasemaan ja aktiivijouk-ko sisältää ainoastaan ensimmäisen tukiaseman. Matka-'viestin monitoroi aktiivijoukon, ehdokasjoukon ja naa-’; ’ purijoukon tukiasemien alustussignaalin voimakkuutta.

35 Kun alustussignaali naapurijoukon tukiasemalla ylittää ennalta määrätyn kynnystason, matkaviestin lisää tu-• ·’ kiaseman ehdokasjoukkoon ja poistaa sen naapurijoukos- 3 114533 ta. Matkaviestin lähettää viestin ensimmäiseen tukiasemaan identifioiden uuden tukiaseman. Matka- tai henkilökohtaisen puhelinjärjestelmän ohjain päättää perustetaanko yhteys uuden tukiaseman ja matkaviesti-5 men välillä. Mikäli matka- tai henkilökohtaisen puhelinjärjestelmän ohjain päättää niin tehdä, se lähettää viestin uudelle tukiasemalle matkaviestimen identifi-ointitietoineen ja komentoineen yhteyden muodostamiseksi. Lisäksi viesti lähetetään matkaviestimeen en-10 simmäisen tukiaseman kautta. Viesti identifioi uuden aktiivijoukon, johon kuuluu ensimmäinen tukiasema ja uudet tukiasemat. Matkaviestin etsii uuden tukiaseman lähettämää informaatiosignaalia ja yhteys perustetaan uuden tukiaseman kanssa katkaisematta yhteyttä ensim-15 mäiseen tukiasemaan. Tämä prosessi voi jatkua lisätu-kiasemille.

Kun matkaviestin on yhteydessä usean aseman kautta, se jatkaa aktiivijoukon, ehdokasjoukon ja naapuri joukon tukiasemien signaalin voimakkuuden monito-20 rointia. Mikäli aktiivijoukon tukiaseman signaalin voimakkuus on alle ennalta määrätyn kynnystason ennalta määrätyn aikajakson ajan, matkaviestin generoi ja lähettää tapahtumasta ilmoittavan viestin. Matka- tai ;* · henkilökohtaisen puhelinjärjestelmän ohjain vastaanot- 25 taa viestin ainakin yhdeltä tukiasemalta, jonka kanssa matkaviestin on yhteydessä. Matka- tai henkilökohtai-: sen puhelinjärjestelmän ohjain voi päättää, katkaisee- ’ : ko se yhteyden tukiasemaan, jonka alustussignaalin voimakkuus on heikko.

30 Päätettyään katkaista yhteyden matka- tai henkilökohtaisen puhelinjärjestelmän ohjain generoi viestin, joka identifioi uuden aktiivitukiasemajoukon.

T Uusi aktiivijoukko ei sisällä tukiasemaa, johon yhteys ,,V‘ katkaistaan. Tukiasemat joiden kautta ollaan yhteydes- : : 35 sä, lähettävät viestin matkaviestimelle. Lisäksi mat- ka- tai henkilökohtaisen puhelinjärjestelmän ohjain lähettää tukiasemalle tiedon yhteyden katkaisemisesta 4 114533 matkaviestimeen. Näin matkaviestimen yhteydet reititetään vain uudessa aktiivijoukossa identifioitujen tukiasemien kautta.

Koska matkaviestin on yhteydessä loppukäyttä-5 jään ainakin yhden tukiaseman kautta pehmeän kanavanvaihdon aikana, yhteys matkaviestimen ja loppukäyttäjän välillä ei katkea. Pehmeä kanavanvaihto aikaansaa merkittäviä etuja sen luontaisessa "ota yhteys ennen katkaisua" yhteydessä verrattuna perinteiseen "katkai-10 se ennen yhteydenottoa" menetelmissä, joita käytetään muissa matkaviestinjärjestelmissä.

Matka- tai henkilökohtaisessa puhelinjärjestelmässä järjestelmän kapasiteetin maksimointi samanaikaisesti käsiteltävien puheluiden määrän osalta on 15 äärimmäisen tärkeää. Järjestelmän kapasiteettia haja-spektrijärjestelmässä voidaan maksimoida, jos kunkin matkaviestimen lähettimen tehoa ohjataan niin, että kukin lähetetty signaali tulee tukiaseman vastaanottimeen samalla tasolla. Esillä olevassa järjestelmässä 20 kukin matkaviestin voi lähettää pienimmällä mahdollisella signaalitasolla, joka tuottaa signaali-kohina suhteen, joka mahdollista riittävän palautuksen. Jos matkaviestimen lähettämä signaali tulee tukiaseman :· ; vastaanottimeen liian alhaisella teholla, bittivirhe- ' 25 nopeus voi olla liian suuri laadukkaan yhteyden yllä- ; · pitämiseen muiden matkaviestimien aiheuttamien häiri- : öiden vuoksi. Toisaalta jos matkaviestimen lähettämä : signaali tulee tukiaseman vastaanottimeen liian korke- . alla tasolla, yhteys tähän matkaviestimeen on riittä- 30 vä, mutta suuritehoinen signaali häiritsee muita mat kaviestimiä. Häiriö saattaa käänteisesti vaikuttaa ’!!! muihin matkaviestinyhteyksiin.

;· Siksi kapasiteetin maksimoimiseksi esimer- kinomaisessa CDMA-hajaspektrijärjestelmässä lähettimen 35 kunkin matkaviestimen lähetystehoa tukiaseman peitto-alueella ohjataan tukiaseman avulla saman ominaissig-_ naalitason vastaanottamiseksi tukiasemalla. Ideaalita- 5 114533 pauksessa tukiasemalla kultakin matkaviestimeltä vastaanotettu kokonaisteho on vastaava tukiaseman peitto-alueella lähettävien matkaviestimien lukumäärällä kerrottu kunkin matkaviestimen ominaisteho summattuna tu-5 kiasemassa vastaanotetun viereisten matkaviestimien tehon kanssa.

Reittivaimennusta radiokanavalla voidaan kuvata kahdella erillisellä ilmiöllä: keskimääräinen reittivaimennus ja häipyminen. Lähtölinkki, tukiase-10 malta matkaviestimeen, toimii eri taajuudella kuin pa-luulinkki, matkaviestimeltä tukiasemaan. Kuitenkin koska lähtölinkin ja paluulinkin taajuudet ovat samalla taajuuskaistalla, esiintyy merkittävää korrelaatiota kahden linkin keskimääräisessä reittivaimennukses-15 sa. Toisaalta, häipyminen on itsenäinen ilmiö lähtö-linkille ja paluulinkille ja muuttuu ajan funktiona. Kuitenkin kanavan häipymisominaisuudet ovat samat molemmille sekä lähtö- että paluulinkeille, koska taajuudet ovat samalla kaistalla. Siksi keskimääräinen 20 häipyminen ajan suhteen molempien yhteyksien kanavalla on tyypillisesti sama.

Esimerkinomaisessa CDMA-järjestelmässä kukin matkaviestin arvioi lähtölinkin reittivaimennuksen pe-: rustuen kokonaistehoon matkaviestimen tulossa. Koko- • 25 naisteho on kaikilta samalla taajuudella toimivilta : tukiasemilta vastaanotettujen tehojen summa. Lähtölin- : kin keskimääräisestä arvioidusta reittivaimennuksesta : matkaviestin asettaa lähetystehon paluulinkin signaa- ; lille.

30 Matkaviestimen lähetystehoa ohjataan yhdellä tai usealla tukiasemalla. Kukin tukiasema, johon mat-kaviestin on yhteydessä, mittaa matkaviestimeltä vas-taanotetun signaalin tehoa. Mitattua signaalin voimak-;· kuutta verrataan tälle tietylle matkaviestimelle ha- 35 luttuun signaalin tehotasoon. Tehonsäätökomento generoidaan kullakin tukiasemalla ja lähetetään matkavies- • ’ timeen lähtölinkillä. Vastauksena tukiaseman tehonsää- » * 6 114533 tökomentoon matkaviestin lisää tai vähentää tehoa ennalta määrätyltä määrällä.

Kun matkaviestin on yhteydessä useamman kuin yhden tukiaseman kanssa, tehonsäätökomennot saadaan 5 kultakin tukiasemalta. Matkaviestin toimii näiden useiden tukiasemien tehosäätökomentojen perusteella välttääkseen lähettimen tehotasot, jotka voivat häiritä muiden matkaviestimien yhteyksiä ja vielä aikaansaavat riittävän tehotason yhteyden pitämiseksi aina-10 kin yhteen tukiasemaan. Tämä tehonohjausmekanismi to teutetaan siten, että matkaviestin lisää lähetystehoa vain, jos jokainen tukiasema pyytää tehon lisäystä. Matkaviestin vähentää lähetystehoa, jos jokin tukiase-ma pyytää tehon vähennystä. Järjestelmä tukiaseman ja 15 matkaviestimen tehon ohjaamiseksi esitetään U.S. pa tentissa 5,056,109, "Menetelmä ja järjestelmä lähetys-tehon ohjaamiseksi CDMA-matkaviestinjärjestelmässä", 8.10.1991, jossa hakija on sama kuin tässä hakemuksessa .

20 Tukiaseman hajautus matkaviestimessä on tär keää ottaa huomioon pehmeässä kanavanvaihtoprosessis-sa. Yllä kuvattu tehonohjausmenetelmä toimii optimaalisesti, kun matkaviestin on yhteydessä jokaisen mah-• dollisen tukiaseman kanssa. Näin tehdessään matkavies- 25 tin välttää huomaamattaan häiritsemästä yhteyksiä mat- ,' kaviestimen ylittävällä tasolla, mutta ei riittävällä > tasolla tehonohjauskomennon lähettämiseksi signaalin : vastaanottavaan tukiasemaan.

; Kunkin tukiaseman peittoalueella on kaksi ka- 30 navanvaihtorajaa. Kanavanvaihtonaja määritellään fyy sisenä sijaintina kahden tukiaseman välillä, missä yh-’ ! teys toimii samalla tavalla riippumatta siitä kumpaan tukiasemaan matkaviestin on yhteydessä. Kullakin tu-kiasemalla on lähtökanavan kanavanavaihtoraja ja pa-35 luukanavan kanavanvaihtonaja. Lähtökanavan kana- vanavaihtoraja määritetään paikaksi, jossa matkavies-timen vastaanotin toimii samalla tavalla riippumatta 7 114535 siitä, kummalta tukiasemalta se vastaanottaa. Paluukanavan kanavanvaihtoraja määritetään matkaviestimen paikaksi, jossa kahden tukiaseman vastaanottimet toimivat samoin suhteessa matkaviestimeen.

5 Ideaalitilanteessa nämä rajat olisi tasapai notettava tarkoittaen, että niillä olisi sama fyysinen sijainti. Jos näin ei ole, verkon kapasiteetti heikke-nee, kun tehonohjausprosessi häiriintyy tai kun kana-vanvaihtoalue aiheetta laajenee. Huomaa, että kanavan-10 vaihtorajan tasapaino on ajan funktio siinä mielessä, että paluukanavan teho kasvaa matkaviestimien määrän kasvaessa. Kasvanut paluuteho heikentää tukiaseman peittoalueen tehollista kokoa ja aikaansaa paluukanavan kanavanvaihtonajän liikkumisen sisäänpäin kohti 15 tukiasemaa. Ellei tukiasemassa käytetä kompensointi-järjestelmää, jopa järjestelmä, joka on alustettu täydelliseen tasapainoon, on tasapainottamaton jaksottain riippuen kuormituksesta.

Esillä oleva keksintö on laite ja menetelmä 20 tukiaseman kompensoimiseksi tasapainotetun kanavan-vaihtorajan aikaansaamiseksi vaihtelevissa kuormitustilanteissa. Tukiaseman tasapainotus lisää ja vähentää tukiaseman peittoaluetta automaattisesti niin kuin : tarvitaan lähtökanavan kanavanvaihtonajan sovittami- 25 seksi paluukanavan kanavanvaihtonajaan. Tätä prosessia • kutsutaan tukiaseman hengittämiseksi.

'· Näin ollen esillä olevan keksinnön tarkoituk- sena on tuoda esiin menetelmä ja laite lähtökanavan ; kanavanvaihtonajan sovittamiseksi paluukanavan kana- 30 vanvaihtorajaan.

Vielä esillä olevan keksinnön tarkoituksena *!I! on tuoda esiin menetelmä ja laite paluukanavan kuormi- tuksen seurantaan ja reagointiin j atkuva-aikaisesti järjestelmän kapasiteetin maksimoimiseksi.

35 Esillä oleva keksintö tuo esiin menetelmän ja laitteen lähtökanavan kanavanvaihtorajan sovittamisek-si paluukanavan kanavanvaihtonajaan. Menetelmä ja lai-

I * I * I

8 114533 te perustuvat paluukanavan tehotason mittaukseen ja lähtökanavan tehon säätämiseen paluukanavan kuormitusta vastaavaksi. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaisille menetelmälle ja laitteelle on tunnusomaista 5 se, mikä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.

Kukin tukiasema järjestelmässä kalibroidaan alussa niin, että kuormittamattoman vastaanottimen reittikohina ja haluttu alustusteho ovat samalla va-10 kiotasolla. Kalibrointivakio on yhteneväinen koko tukiasemajärjestelmässä. Kun järjestelmää kuormitetaan (eli matkaviestimet aloittavat yhteydenpidon tukiasemien kanssa) , kompensointiverkko ylläpitää vakio-suhteen paluukanavan tehon, joka vastaanotetaan tu-15 kiasemassa, ja tukiaseman lähettämän alustustehon välillä. Tukiaseman kuormitus siirtää tehollisesti paluukanavan kanavanvaihtonajaa lähemmäksi kohti tukiasemaa. Näin saman vaikutuksen imitoimiseksi lähtö-kanavalla, alustustehoa pienennetään kuormituksen kas-20 väessä.

Esillä olevan keksinnön muodot, tarkoitukset ja edut tulevat selvemmiksi seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta viitaten oheisiin piirustuksiin, ’ joissa on samat viitenumerot kauttaaltaan ja joissa: <’ ‘ 25 kuviot IA - 1C esittävät kolmea tasapainotta- ’.· matonta kanavanvaihtotilannetta; 1": kuviot 2A - 2C esittävät kuormitusta kanavan- vaihtoraj oilla ja hengitysmekanismin kompensoinnin vaikutusta; ja 30 kuvio 3 on erittäin yksinkertaistettu lohko- kaavio hengitysmekanismista tukiasemalla.

*::: Tukiaseman hajautus matkaviestimessä on tär keätä ottaa huomioon joustavassa kanavanvaihtoproses-sissa. Yllä kuvattu tehonohjausmenetelmä toimii opti-35 maalisesti kun matkaviestin on yhteydessä kuhunkin tu-kiasemaan, jonka kautta yhteys on mahdollinen. Näin *, tehdessään matkaviestin välttää huomaamattaan häirit- 9 114533 semästä yhteyksiä matkaviestimen ylittävällä tasolla, mutta ei riittävällä tasolla tehonohjauskomennon lähettämiseksi signaalin vastaanottavaan tukiasemaan.

Tyypilliseen johdottamaan silmukkaan tai hen-5 kilökohtaiseen tietoliikennejärjestelmään kuuluu joitain tukiasemia, joilla on useita sektoreita. Monisek-torinen tukiasema käsittää useita itsenäisiä lähetys-ja vastaanottoantenneita samoin kuin itsenäisä käsit-telypiirejä. Esillä oleva keksintö soveltuu samalla 10 tavalla kuhunkin sektoroidun tukiaseman sektoriin ja yksittäiseen sektoriin riippumatta tukiasemasta. Termi tukiasema voi viitata joko tukiaseman sektoriin tai yksittäiseen sektoroituun tukiasemaan.

Kullakin tukiasemalla on fyysinen peittoalue, 15 jossa yhteys tukiasemaan on mahdollinen. Kunkin tu kiaseman peittoalueella on kaksi rajaa. Kanavanvaihto-raja määritellään fyysisenä sijaintina kahden tukiaseman välillä, missä yhteys toimii samalla tavalla riippumatta siitä kumpaan tukiasemaan matkaviestin on yh-20 teydessä. Kullakin tukiasemalla on lähtökanavan kana-vanavaihtoraja ja paluukanavan kanavanvaihtonaja. Lähtökanavan kanavanavaihtoraja määritetään paikaksi, jossa matkaviestimen vastaanotin toimii samalla taval-• '· la riippumatta siitä, kummalta tukiasemalta se vas- / · 25 taanottaa. Paluukanavan kanavanvaihtonaja määritetään : V matkaviestimen paikaksi, jossa kahden tukiaseman vas- :*: taanottimet toimivat samoin suhteessa matkaviestimeen.

Esillä oleva keksintö kuvataan tässä perustu-en järjestelmään, johon kuuluu pehmeä kanavanvaihto-30 mahdollisuus. Kuitenkin keksintö on sovellettavissa myös joustamattomaan kanavanvaihtoon.

*! I ’ Kanavanvaihtonaja määritetään aina ainakin kahden tukiaseman välillä. Esimerkiksi kuviossa IA lähtökanavan kanavanvaihtona j a 60 on tukiasemalta 10 35 ja tukiasemalta 40 lähetetyn tehon samoin kuin näitä tukiasemia ympäröivien tukiasemien (ei esitetty) aihe-uttaman häiriön ja muiden sisäisten lähteiden funktio.

10 1 1 4533

Paluukanavan kanavanvaihtoraja 50 on tukiasemalla 10 ja tukiasemalla 40 tässä asemassa olevalta matkaviestimeltä vastaanotetun tehon funktio ja tukiasemalla 10 ja tukiasemalla 40 muilta matkaviestimiltä ja muista 5 sisäisistä lähteistä vastaanotetun tehon funktio. Huomaa, että tukiasemalla 10 vastaanotettu teho ja tukiasemalla 40 vastaanotettu teho ovat jokseenkin riippumattomia siitä, onko tukiaseman 10 peittoalueella enemmän matkaviestimiä ja onko tukiaseman 40 peitto-10 alueella vain yksi matkaviestin, tukiaseman 40 häiriö on paljon pienempi.

Ideaalitilanteessa lähtökanavan kanavanvaihtoraja ja paluukanavan kanavanvaihtoraja ovat yhteis-sijoitettuja siten, että optimaalinen järjestelmäkapa-15 siteetti saavutetaan. Elleivät ne yhteissijoitettuja, niin voi olla kolme haitallista tilannetta kapasiteetin suhteen. Kuvio IA esittää ensimmäisen näistä kolmesta tilanteesta. Pehmeä kanavanvaihtoraja on fyysinen alue kahden tukiaseman välillä, missä matkaviestin 20 sijoittuneena voi perustaa yhteyden kumpaankin tu kiasemaan. Kuviossa IA varjostettu osa esittää pehmeän kanavanvaihdon aluetta.

Matkaviestimen ohjaamassa pehmeässä kanavan-:: vaihdossa kanavanvaihtoalue määritellään lähtökanavan · 25 ominaisuuksilla. Esimerkiksi kuviossa IA pehmeän kanani vanvaihdon alue 20 edustaa aluetta, signaalien laadut •j molemmilta tukiasemilta 10 ja 40 ovat riittävät yhtey- den ylläpitämiseen. Kun matkaviestin 30 siirtyy pehmeän kanavanvaihdon alueelle, se ilmoittaa jokaiselle 30 tukiasemalle, jonka kanssa se on yhteydessä, että toi nen tukiasema on saatavana yhteydenmuodostusta varten.

*;;; Järjestelmän ohjain (ei esitetty) perustaa yhteyden

I

’···' toisen tukiaseman ja matkaviestin 30 kanssa, kuten

·;· esitetään yllä mainitussa patenttijulkaisussa US

35 5.267.261. Kun matkaviestin 30 on pehmeällä kanavan- vaihtoalueella tukiasemien 10 ja 40 välillä, molemmat • ·’ tukiasemat ohjaavat lähetystehoa matkaviestimeltä 30.

114533 11

Matkaviestin 30 vähentää lähetystehoaan jos jompikumpi tukiasemista pyytää vähentämään ja lisää lähetystehoaan vain jos molemmat tukiasemat pyytävät lisäämään lähetystehoa, kuten esitetään yllä mainitussa US pa-5 tentissä 5,056,109.

Kuvio IA esittää ensimmäisen tilanteen, joka on vahingollinen järjestelmän kapasiteetille. Kuviossa IA lähtökanavan kanavanvaihtonaja 60 ja paluukanavan kanavanvaihtonaja 50 ovat merkittävästi epätasapainos-10 sa (eli etäällä toisistaan). Matkaviestin on sijoittunut paikkaan, josta yhteys on muodostettu ainoastaan tukiasemaan 40. Alueella, jossa matkaviestin 30 on sijoittunut lähtökanavan suorituskyky on paras tukiasemaan 40, mutta paluukanavan suorituskyky olisi parem-15 pi, jos matkaviestin 30 olisi yhteydessä tukiasemaan 10. Tässä tilanteessa matkaviestin lähettää suuremmalla teholla kuin jos se olisi yhteydessä tukiaseman 10 kanssa. Lisääntynyt lähetysteho lisää tarpeettomasti kokonaishäiriötä järjestelmässä vaikuttaen siten hai-20 tallisesti kapasiteettiin. Se lisäksi lisää matkaviestimen 30 kokonaistehon kulutusta heikentäen siten matkaviestimen akun kestoa. Lisäksi tilanteessa vaarantuu tietoliikenneyhteys, jos matkaviestin 30 saavuttaa : maksimi lähetystehonsa, eikä pysty lisäämään tehoaan : 25 pyydettäessä.

: Kuvio IB esittää vaihtoehtoista mutta myös ; vahingollista seurausta tasapainottamattomasta kana- vanvaihtotilanteesta. Kuviossa IB pehmeä kanavanvaih-·, toalue 70 sijaitsee paluukanavan kanavanvaihtona jän 50 30 läheisyydessä. Tämä kanavanvaihtosijainti voisi olla . seurausta vaihtoehtoisesta kanavanvaihtokaaviosta, jossa kanavanvaihto perustuu paluukanavan tehokkuuteen *;·’ lähtökanavan tehokkuuden sijaan. Eräässä sellaisessa ·; tilanteessa kukin tukiasema yrittäisi mitata kultakin 35 matkaviestimeltä vastaanotettua tehoa. Kun mitattu te-ho ylittää kynnystason tai muissa tukiasemissa vas-\ taanotetun tehon, muodostetaan yhteys toiseen tukiase- 114533 12 maan. Kuviossa IB matkaviestin 30 sijaitsee alueella, jossa yhteys on muodostettu vain tukiasemaan 10. Kuten kuviossa IA, alueella, jossa matkaviestin sijaitsee, lähtökanavan suorituskyky on paras tukiasemaan 40, 5 mutta paluukanavan yhteys on paras tukiaseman 10 kanssa. Toisin kuin paluukanavalla, lähtökanavalla lähetysteholla ei ole suurta dynaamista aluetta ja kun matkaviestin 30 liikkuu kohti tukiasemaa 40, häiriö tukiasemalta 40 lisääntyy kun tukiasemalta 10 vastaan-10 otettu teho heikkenee. Jos teho tukiasemalta 10 menee alle riittävän signaali-häiriötason tai alle tietyn absoluuttitason, tietoliikenneyhteys on vaarassa kadota. Tukiasemalta 10 lähetetty teho lisääntyy hitaasti rajoitetulla dynaamisella alueella matkaviestimen 30 15 liikkuessa etäämmälle tukiasemasta 10. Tämä tehonlisä-ys häiritsee haitallisesti muita käyttäjiä tukiasemassa 10 ja tukiasema 40 tarpeettomasti menettää kapasiteettiaan .

Vielä eräs vaihtoehtoinen menetelmä on yhdis-20 tetty kanavanvaihtomenetelmä perustuen sekä lähtökanavan suorituskykyyn että paluukanavan suorituskykyyn.

Kuvio 1C esittää erään tällaisen ajatuksen. Kuviossa 1C kanavanvaihtoalue 80 on laaja ja käsittää sekä pa- luukanavan kanavanvaihtonajan 50 että lähtökanavan ka- ' 25 navanvaihtorajan 60. Mutta kuitenkin tarpeettomasti ; pehmeä kanavanvaihto suoraan vähentää järjestelmän ka- • pasiteettia. Pehmeän kanavanvaihdon tarkoituksena on . aikaansaada yhteydenmuodostus ennen -katkaisua tu kiasemien välillä ja aikaansaada tehokas tehonohjaus-30 mekanismi. Kuitenkin jos pehmeä kanavanvaihtoalue on liian suuri, negatiiviset vaikutukset ovat merkittäviä. Esimerkiksi kuviossa 1C kummankin tukiaseman 10 ja 40 on lähetettävä matkaviestimeen 30 kun matkaviestin on pehmeällä kanavanvaihtoalueella 80. Näin ollen 35 kokonaishäiriö järjestelmässä kasvaa matkaviestimen 30 ollessa pehmeällä kanavanvaihtoalueella 80. Lisäksi *, resurssit kummallakin tukiasemalla 10 ja 40 on varat- * · 114533 13 tava matkaviestimeltä 30 vastaanotetulle signaalille.

Näin ollen pehmeän kanavanvaihtoalueen kasvattaminen ei ole järjestelmän kapasiteetin ja resurssien tehokasta käyttöä.

5 Ratkaisu näihin haitallisiin vaikutuksiin on tasapainottaa (eli fyysisesti kohdistaa) paluukanavan kanavanvaihtoraja ja lähtökanavan kanavanvaihtonaja tai päinvastoin. Vaikkakin tämä tehtäisiin kussakin tukiasemassa staattisissa olosuhteissa, tasapaino melo netettäisiin järjestelmää käytettäessä. Esimerkiksi paluukanavan signaali-häiriötaso, joka vastaanotetaan tukiasemassa on tukiaseman peittoalueella olevien matkaviestimien lukumäärän, paikan ja lähetystehon funktio. Kun kuormitus yhdellä tukiasemalla lisääntyy, 15 häiriö lisääntyy ja paluukanavan kanavanvaihtoraja kutistuu kohti tukiasemaa. Lähtökanavan kanavanvaihtora-jaan ei ole samanlaista vaikutusta, sillä järjestelmä, joka on tasapainotettu alussa saattaa mennä epätasapainoon ajan kuluessa.

20 Tasapainon ylläpitämiseksi esillä oleva kek sintö määrittelee menetelmän tukiaseman peittoalueen "hengittämiseksi". Hengitysmekanismi siirtää lähtö-kanavan kanavanvaihtonajaa tehokkaasti samaan paikkaan : paluukanavan kanavanvaihtonajan kanssa. Molemmat rajat • 25 ovat riippuvia suorituskyvystä ainakin kahteen tu- : kiasemaan. Hengityksen tehostamiseksi, paluukanavan i kanavanvaihtoraja ja lähtökanavan kanavanvaihtoraja on ; kohdistettava alkutilanteessa. Rajat voivat säilyä . kohdistettuina, jos jokaista tukiasemaa ohjataan alla 30 kuvattavalla tavalla.

Lähtökanavan suorituskykyä voidaan ohjata tu-kiasemalla. CDMA-jär jestelmän esimerkkisovellutukses-’*; * sa, kukin tukiasema lähettää alustussignaalia. Matka- * viestimen suorittaa kanavanvaihdon perustuen havait- 35 tuun alustussignaalin voimakkuuteen, kuten alla kuva-taan. Muuttamalla alustussignaalin tehoa, joka lähete-• ’ tään tukiasemalta, voidaan muokata lähtökanavan kana- 14 1 1 4533 vanvaihtorajan paikkaa.

Paluukanavan suorituskykyä voidaan myös ohjata tukiasemalla. Tukiaseman vastaanottimen kohinate-hokkuus asettaa minimi vastaanottotehon, joka voidaan 5 tunnistaa. Vastaanottimen kohinatehokkuus määritellään tyypillisesti järjestelmän kokonaiskohinakuviona. Ohjaamalla vastaanottimen kohinakuviota, kuten lisäämällä kohinaa tai vaimennusta, paluukanavan tehokkuutta ja siten paluukanavan kanavanvaihtonajaa voidaan sää-10 tää.

Kanavanvaihtonajojen tasapainottamiseksi kunkin tukiaseman suorituskyky on ohjattava samaksi muiden tukiasemien suorituskyky järjestelmässä. Siksi määritellään järjestelmän laajuisen suorituskykyvakion 15 käytettäväksi jokaisella tukiasemalla järjestelmässä. Dynaaminen vakio, joka on yhtäsuuri kullekin tukiasemalle, mutta jota voidaan muuttaa ajan kuluessa, määritellään myös. Suunnittelun ja toteutuksen yksinkertaistamiseksi pidetään parempana kiinteää vakiota täs-20 sä sovellutuksessa.

Vakio määrätään vastaanotetun reittikohinan desibeleinä (dB) ja maksimi halutun signaalitehon de-: sibeleinä summana, kuten alla todistetaan. Paras va linta vakioksi hyödyntää järjestelmästä saatavan te- , 25 hokkuuden. Näin vakion KieVei määrittämiseksi käytetään seuraavaa yhtälöä:

'MAX

·, K-level = ali i + PMax:i ] (1) missä:

Nrx:i vastaanottimen reittikohina tukiasemalla i (dB) ;

30 Pmax:i on maksimi haluttu signaaliteho tukiasemalla i (dB); ja MAX

··. ali i[] etsii kaikkien tukiasemien suurimman summan järjestelmässä.

* 35 Huomaa, että kun Kievei on valittu, voidaan käyttää kei- ·’ notekoisia välineitä kuormittamattoman järjestelmän 15 1 1 4533 reittikohinan kasvattamiseksi kullakin tukiasemalla vakion kohtaamiseksi.

Useita oletuksia on tehty sen osoittamiseksi, että vastaanotetun tehon ja lähetetyn tehon summan 5 asettaminen arvoon Kievei todella tasapainottaa järjestelmän. Ensimmäinen olettama on, että missä tahansa tukiasemassa käyttämällä liiallista antennijoukkoa lähetykseen ja vastaanottoon, antennit tasapainotetaan samaan suorituskykytasoon. Lisäksi analyysit oletta-10 vat, että identtinen dekoodaus suorituskyky on saatavilla kussakin tukiasemassa. Tällöin oletetaan, että on vakio suhde lähetetyn kokonaistehon ja alustussig-naalin välillä. Lisäksi oletetaan vastavuoroisuutta lähtökanavan reittivaimennuksen ja paluukanavan reit-15 tivaimennuksen välillä.

Lähtökanavan kanavanvaihtorajan löytämiseksi kahden mielivaltaisen tukiaseman, tukiaseman A ja tukiaseman B, välillä, aloitetaan huomaamalla, että lähtökanavan kanavanvaihtoraja on siellä kahden tukiase-20 man alustussignaalin suhde kokonaistehoon sama. Oletetaan, että matkaviestin C sijaitsee rajalla, matemaattisesti lineaaritehon yksikköinä (kuten Watteina): * C:stä vastaanotettu A: n alustusteho _ C:stä vastaanotettu B:n alustusteho ' C:ssä vastaanotettu kokonaisteho C:ssä vastaanotettu kokonaisteho 25 (2) ·* Huomaten, että matkaviestimessä vastaanotettu teho vastaa lähetettyä tehoa kerrottuna reittivaimennuksel-la, saadaan yhtälöstä 2: A:sta lä hetetty kokonaisteho X reitti vaimennus A:sta C:hen _ *:· C:stä vastaanotettu kokonaisteho 30 , , o) : B:stä lä hetetty kokonaisteho X reittivaimennus B:stä C:hen C. stä vastaanotettu kokonaisteho Järjestämällä yhtälö 3 uudelleen ja supistamalla yhteisellä nimittäjällä saadaan: 114533 16 A:stalähetetty kokonaisteho Reittivaimennus B:stä C:hen ......... = . . ......-.................. (4) B:stä lähetetty kokonaisteho Reittivaimennus A:sta C:hen

Samaa proseduuria seuraten paluukanavalla ja huomaamalla, että paluukanavan kanavanvaihtoraja on siinä, missä kukin tukiasema havaitsee saman signaalihäi-5 riösuhteen tälle matkaviestimelle: A: ssa vastaanotettu C: n teho B: ssä vastaanotettu C: n teho — - -------------- (5) A: ssa vastaanotettu kokonaisteho B:ssä vastaanotettu kokonaisteho

Huomaten, että tukiasemassa vastaanotettu teho vastaa matkaviestimeltä lähetettyä tehoa kerrottuna reitti- vaimennuksella, saadaan yhtälöstä 5: 10 A:sta lä hetettyteho X reittivaimennus C:stä A:han _ A :sta vastaanotettu kokonaisteho (6) A: sta lä hetetty teho X reittivaimennus C:stä B:hen B:sta vastaanotettu kokonaisteho Järjestämällä yhtälö 6 uudelleen ja supistamalla yhteisellä nimittäjällä saadaan: A:sta vastaanotettu kokonaisteho _ Reittivaimennus C:stä Ahan B:stä vastaanotettu kokonaisteho Reittivaimennus C:stä Bhen 15 Johtuen oletetusta vastavuoroisuudesta lähtökanavan ja paluukanavan reittivaimennuksessa, yhtälöt 4 ja 7 voidaan yhdistää seuraavasti: .; : A : ssa vastaanotettu kokonaisteho B : stä lähetetty kokonaisteho -=---ί- (8 ) ,: : B : ssä vastaanotettu kokonaisteho A : sta lähetetty kokonaisteho : 20 Muuttamalla yhtälön 8 yksiköt lineaarisesta tehosta desibeleihin saadaan: v. A:ssa vastaanotettu kokonaisteho (dB) - B:ssä vastaan otettu kokonaisteho (dB)= B:stä lähetetty kokonaisteho (dB) - A:sta lähetetty kokonaisteho (dB) (9) 25 Yhtälö 8' on vastaavasti perustana sille, että: ·. jos A: ssa vastaanotettu kokonaisteho (dB) + A: stä ΜΙ’ hetetty alustusteho (dB) = Klevei ja B:ssä vastaanotettu kokonaisteho (dB) + B:stä lähetetty alustusteho (dB) 30 Kievei niin yhtälö 8 toteutuu.

• « . \ Ja lähtökanavan kanavanvaihtoraja ja paluukanavan ka- 17 1 1 4533 navanvaihtoraja on yhteissijoitettu.

Hengitysfunktion suorittamiseksi vaaditaan kolme mekanismia: välineet tehokkuuden asettamiseksi alussa arvoon Käveli välineet paluukanavan vaihteluiden 5 seuraamiseksi ja välineet lähtökanavan tehokkuuden muuttamiseksi vastauksena paluukanavan vaihteluille.

Eräs menetelmä tehokkuuden asettamiseksi alussa arvoon KieVei on asettaa maksimi haluttu alustus-signaalin voimakkuus ottaen huomioon vaihtelut lämpö-10 tilan ja ajan suhteen ja lisäämällä vaimennusta vas taanottimen linjassa ei-tulosignaaliin, kunnes Klevei suorituskyky saavutetaan. Vaimennuksen lisääminen poistaa vastaanottimen herkkyyttä ja lisää tehokkaasti vastaanottimen kohinakuviota. Tämä vaatii myös, että 15 kukin matkaviestin lähettää suhteessa enemmän tehoa.

Lisätty vaimennus on pidettävä minimissä Kievei: n avulla .

Kun alkuperäinen tasapaino saavutetaan, tukiasemaan tulevaa tehoa voidaan mitata paluukanavan 20 suorituskyvyn seuraamiseksi. Useita menetelmiä voidaan käyttää. Mittaus voidaan tehdä seuraamalla AGC (automatic gain control) jännitettä tai suoraan mittaamalla tulevaa tasoa. Tämän menetelmän etuna on, että jos häiriötä on (kuten FM signaali) , niin sen teho mita-25 taan ja kanavanvaihtonajat vedetään lähemmäs tukiasemaa. Vetämällä kanavanvaihtonajaa lähemmäs tukiasemaa, • häiriö voidaan eliminoida tukiaseman peittoalueella ja • sen vaikutus minimoida. Mittaus voidaan suorittaa yk- : sinkertaisesti laskemalla tukiaseman kautta viestivien 30 käyttäjien lukumäärä ja arvioimalla kokonaisteho pe- rustuen siihen tosiseikkaan, että kunkin matkaviesti- , ·, men signaali normaalisti saapuu tukiasemaan samalla * » h’ signaalitasolla.

Kun paluukanavan teho lisääntyy, lähtökanavan :iti: 35 tehoa pitäisi vähentää. Tämä voidaan helposti saavut- taa käyttämällä olemassa olevaa AGC-piiriä lähetyspii-ristössä tai järjestämällä ohjattava vaimennin lähe- 18 1 1 4533 tysreitille.

Yllä kuvatussa esimerkinomaisessa kanavan-vaihtomenetelmässä kanavanvaihtorajat perustuvat alus-tussignaalin voimakkuuden mittauksiin matkaviestimes-5 sa. Vaihtoehto kokonaislahetystehon ohjaamiseen olisi ohjata vain alustussignaalin tasoa. Peittoaluesuunnit-telijalle tämä saattaisi olla haitaksi, mutta ohjaamalla kokonaistehoa käsittäen liikenne- (eli aktiiviset puhelut) ja alustussignaalit yhdessä, voidaan saa-10 vuttaa joitain etuja. Ensiksikin alustussignaalin voimakkuuden suhde liikennekanavasignaalin voimakkuuteen pysyy kiinteänä. Matkaviestin saattaa odottaa kiinteää suhdetta ja saattaa allokoida resurssinsa perustuen suhteeseen. Jos matkaviestin vastaanottaisi kaksi voi-15 makkuudeltaan vastaavaa alustussignaalia, jotka kumpikin vastaavat liikennekanavia, joilla on eri tehotaso, tämä saattaa johtaa alioptimaaliseen päätökseen matkaviestimen resurssien allokoinnissa. Kokonaistehon säätäminen on edullista, koska se vähentää häiriötä mui-20 den tukiasemien peittoalueille. Jos alustussignaali ei ole riittävän voimakas kanavanvaihdon takaamiseksi viereisen tukiaseman peittoalueella, suuritehoinen liikennekanavan signaali lisää käyttökelvotonta ja i • tarpeetonta häiriötä kyseiselle alueelle. Tietysti 25 joissain sovellutuksissa saattaa olla edullista yhdistää alustussignaalin säätäminen joissain tapauksissa : ja kokonaistehon säätäminen muissa tapauksissa. Vielä eräässä sovellutuksessa voi olla edullista muuttaa : alustustehon suhdetta liikennekanavan tehoon.

30 Ideaalisessa kokoonpanossa hengitysmekanismi mittaisi vastaanotettua tehoa ja säätäisi lähetystehoa suhteessa mittaukseen. Kuitenkin jotkut järjestelmät eivät käytä suhteellista menetelmää ja ne muuttavat sen sijaan lähetystehoa vain osittain havaitun lähe- 35 tystehon muutoksen perusteella. Esimerkiksi jos olisi suunniteltu järjestelmä, jossa vastaanotetun tehon es-timoiminen olisi vaikeaa ja epätarkkaa, suunnittelija i t * 19 1 1 4533 saataisi haluta vähentää herkkyyttä epätarkkuuteen.

Muutos lähetystasossa, joka perustuu vain osittain vastaanotetun tehon muutokseen aikaansaa epäherkkyyttä samalla kun se ehkäisee kanavanvaihtonajojen ristik-5 käistä epätasapainoa.

Toinen vaihtoehto muuttaa lähetystehoa vain kun vastaanottotaso ylittää ennalta määrätyn kynnyksen. Tätä menetelmää voitaisiin käyttää häiritsijöiden käsittelyyn ensisijaisesti. Tietenkin tämä menetelmä 10 voidaan yhdistää järjestelmään, joka muuttaa lähetys-tasoaan vain osittain havaitun vastaanottotehon muutoksen perusteella.

Hengitysmekanismin on otettava tarkkaan huomioon aikavakio. Hengitysmekanismi voi aiheuttaa mat-15 kaviestimen kanavanvaihdon. Kanavanvaihdon suorittamiseksi matkaviestimen on tunnistettava muutos tehossa ja lähetettävä viesti tukiasemaan. Järjestelmäohjaimen on tehtävä päätös ja ilmoitettava tukiasemille. Viesti on lähetettävä takaisin matkaviestimeen. Tämä prosessi 20 kestää ja hengitysmekanismin on oltava riittävän hidas, jotta prosessi tapahtuu tasaisesti.

Hengitys luonnostaan rajoittaa itseään tu-, kiaseman peittoalueen totaalisen konvergenssin ehkäi- • semiseksi aiheutuen liian suuresta käyttäjäjoukosta 25 järjestelmässä. CDMA-järjestelmällä on laaja ja pehme-.* ästi rajattu kapasiteetti. Termi pehmeästi rajattu ka- "· pasiteetti viittaa siihen, yksi tai useampi käyttäjä : voidaan aina lisätä, mutta käyttäjien tietyllä luku- määrällä jokainen lisäkäyttäjä vaikuttaa kaikkien mui-30 den käyttäjien yhteyden laatuun. Jollain suuremmalla käyttäjämäärällä kunkin käyttäjän yhteyden laatu on käyttökelvoton ja koko yhteys menetetään jokaiseen matkaviestimeen. Yhteyden menetyksen estämiseksi, jo-kainen tukiasema rajoittaa niiden matkaviestimien, 35 jonka kanssa se perustaa yhteyden, lukumäärää. Kun ra-ja on saavutettu, järjestelmä kieltää yrityksen lisä- I > *,puheluiden muodostamiseksi eli uudet puhelualustukset > » t ,n 1 1 4533 20 estetään. Raja on suunnitteluparametri ja tyypillisesti asetettu noin 75 %:iin teoreettisesta kapasiteetista. Tämä antaa pienen marginaalin järjestelmälle ja mahdollistaa hätäpuheluiden välittämisen myös rajoi-5 tustilanteessa. Tämä peittoalueella yhden tukiaseman kanssa yhteydessä matkaviestimien kokonaismäärän raja luonnollisesti rajoittaa maksimi vastaanottotehoa ja siten rajoittaa hengitysprosessin toiminta-aluetta.

Kuviot 2A - 2C esittävät tukiaseman hengitys-10 mekanismia. Kuviossa 2A tukiasemalla 100 on ympyränmuotoinen peittoalue 130 kuormittamattomassa tilassa. Tukiaseman 100 peittoalue on tasapainoitettu kuormittamattomassa tilassa ja lähtökanavan ja paluukanavan peittoalueet on kohdistettu ympyrämäiseen peittoaluee-15 seen 130. Tukiasemalla 110 on ympyränmuotoinen peitto-alue 140 kuormittamattomassa tilassa. Tukiaseman 110 peittoalue on myös tasapainoitettu kuormittamattomassa tilassa ja lähtökanavan ja paluukanavan peittoalueet on kohdistettu ympyrämäiseen peittoalueeseen 140. Tu-20 kiasemien 100 ja 110 toiminta on tasapainoitettu ar voon Kievei kuormittamattomassa tilassa ja viiva 120 esittää paikkaa, jossa toiminta jokaisen tukiaseman kanssa on sama ja joka samalla on kummankin kanavan • kanavanvaihtonaja .

25 Kuviossa 2B tukiasema 110 on raskaasti kuor- mitettu ja tukiasema 100 on kevyesti kuormitettu. Pa- luukanavan peittoalue on kutistunut ympyrämäisen peit-: toalueen 145 sisään kun taas lähtökanavan peittoalue ; pysyy ympyrämäisellä peittoalueella 140. Tukiaseman 30 100 kevyt kuormitus ei ole vaikuttanut tukiaseman 100 peittoalueeseen, joka on edelleen ympyrämäinen alue ’!!! 130. Huomaa, että paluukanavan kanavanvaihtona ja tu- kiaseman 100 ja tukiaseman 110 välillä on siirtynyt viivalle 125, kun taas lähtökanavan kanavanvaihtonaja 35 säilyy viivalla 120. Näin ollen on syntynyt ei- toivottu tasapainoton kanavanvaihtorajatilanne.

, Kuviossa 2C tukiasema 110 on toteuttanut tu- 2i 1 1 4533 kiaseman hengityksen. Vaikutuksena on ollut lähtökana-van kanavanvaihtonaja siirtyminen ympyrämäiselle peit-toalueelle 145. Viiva 125 edustaa nyt sekä lähtökana-van että paluukanavan kanavanvaihtonajaa.

5 Kuvioissa 2B ja 2C, X:t edustavat järjestel män käyttäjiä. Erityisesti käyttäjä X 150 on sijoittunut kanavanvaihtonajalle kuviossa 2B. Hänen sijaintinsa vuoksi, käyttäjä X on pehmeässä kanavanvaihdossa tukiaseman 100 ja tukiaseman 110 välillä. Huomaa, että 10 kuviossa 2C käyttäjä X 150 on nyt syvällä tukiaseman 100 peittoalueella, eikä ole pehmeällä kanavanvaihto-alueella tukiaseman 100 ja tukiaseman 110 välillä.

Siksi raskaasti kuormitettu tukiasema 110 on tehokkaasti osan kuormastaan kevyesti kuormitetulle tu-15 kiasemalle 100.

Kuvio 3 on lohkokaavio, joka esittää esimerkinomaisen tukiaseman hengityskokoonpanoa. Antenni 270 vastaanottaa signaaleja tukiasemassa 300. Vastaanot-tosignaalit siirretään muuttuvaan vaimentimeen 200, 20 jota on käytetty alussa KieVei asettamiseen. Vastaanot- tosignaalit siirretään tehotunnistimeen 210. Tehotun-nistin generoi vastaanotetun signaalin kokonaistehoa osoittavan tason. Alipäästösuodatin 220 keskiarvottaa tehotunnisteen ja hidastaa hengityksen aikavastetta.

25 Skaalaus ja kynnystys 230 asettaa halutun suhteen ja siirtymän paluukanavan tehonlisäyksen ja lähtökanavan : tehonalennuksen välisessä suhteessa. Skaalaus ja kyn- ; nystys 230 antaa lähtöön ohjaussignaalin muuttuvavah- : vistuksiseen laitteeseen 240. Muuttuvavahvistuksinen 30 laite 240 hyväksyy lähetyssignaalin ja vahvistusohja- tun signaalin suurtehovahvistimeen (HPA) 250. HPA 250 ’ , vahvistaa lähetyssignaalin ja siirtää sen antenniin

I I

260 lähetettäväksi johdottomalla yhteydellä.

‘ ‘ Kuvion 3 kokoonpanoon on olemassa useita va- : 35 riaatioita. Esimerkiksi antennit 260 ja 270 voivat t < .

koostua kahdesta antennista. Tai päinvastoin antennit 260 ja 270 voivat olla sama antenni. Tehontunnistus 22 114533 kuviossa 3 perustuu kaikkeen tulevaan signaalitehoon mielenkiinnon kohteena olevalla kanavalla. Kuten yllä tuotiin esiin, tehontunnistus voi perustua puhtaasti tukiaseman kanssa yhteyden muodostaneiden matkaviesti-5 mien lukumäärään. Lisäksi alipäästösuodatin 220 voi olla lineaarinen tai epälineaarinen (kuten nousunope-utta rajoittava) suodatin.

Edellä oleva edullisten sovellutusten kuvaus annetaan, jotta ammattimies voisi käyttää tai valmistaa 10 esillä olevan keksinnön mukaista laitetta. Näiden sovellutusten eri modifikaatiot ovat ammattimiehille ilmeisiä ja tässä kuvatut yleiset periaatteet ovat sovellettavissa muihin sovellutuksiin keksimättä mitään uutta. Näin ollen esillä olevaa keksintöä ei rajata tässä 15 esitettyihin sovellutuksiin vaan tässä esitettyjen periaatteiden ja uusien hahmojen käsittämään suojapiirin.

* t · * 1 · » · » * 1 · * · * 1 * 1 1 « · * · * · » • ·

Claims

23 1 1 4533

1. Menetelmä ensimmäisen lähtökanavan peitto-alueen (140) kohdistamiseksi ensimmäisen paluukanavan peittoalueeseen (145) vastaten ensimmäistä tukiasemaa 5 (110) järjestelmässä, johon kuuluu joukko tukiasemia (100, 110), jotka määrittävät lähtökanavan peittoalu- een (140) ja paluukanavan peittoalueen (145) ja jossa kukin tukiasema kykenee olemaan yhteydessä lähtökanavan peittoalueella olevaan matkaviestimeen (30) ja 10 jossa kukin tukiasema kykenee vastaanottamaan sanomia matkaviestimeltä, joka on paluukanavan peittoalueella (145), tunnettu siitä, että: muutetaan ensimmäisessä tukiasemassa (110) paluukanavan peittoalueeseen (145) liittyvän keinotekoisen 15 kohinan määrää ensimmäisen paluukanavan peittoalueen (145) sijainnin muuttamiseksi; ja muutetaan lähetystehon tasoa ensimmäisestä tukiasemasta perustuen keinotekoisen kohinan muutokseen vastaavasti ensimmäisen lähtökanavan peittoalueen 20 (140) sijainnin muuttamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kohdistus-menetelmä, tunnettu siitä, että keinotekoisen ko- ; hinan määrää paluukanavan peittoalueella (145) muute- taan vasteena mitattuun kuormitukseen, jossa kuormitus t •t 25 mitataan perustuen ensimmäisessä tukiasemassa (110) ensimmäisen paluukanavan peittoalueella (145) olevilta matkaviestimiltä (30) vastaanotettuun tehoon.

·* 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kohdistus- menetelmä, tunnettu siitä, että kuormitus mita-30 taan perustuen ensimmäisessä tukiasemassa (110) toisen ·;· tukiaseman (100) paluukanavan peittoalueella olevilta muilta kuin järjestelmän käyttäjiltä vastaanotettuun tehoon.

• ·. » ·;;; 4. Menetelmä ensimmäiseen tukiasemaan liitty- '··' 35 vän peittoalueen määrittämiseksi järjestelmässä, johon kuuluu joukko tukiasemia (100, 110) , tunnettu 24 1 1 4533 siitä, että lähetetään lähtökanavasignaali valitulla tehota-solla ensimmäiseltä tukiasemalta (110), jolloin ensimmäisen lähtökanavan peittoalueen (140) määrittää va-5 littu tehotaso, joka on valittu siten, että ensimmäisen lähtökanavan peittoalue (140) ja toisen tukiaseman lähtökanavan peittoalue (130) ovat limittäin ja joka tällöin määrittää lähtökanavan vastaavuussijainnin, jossa matkaviestin vastaanottaa signaaleja vastaavalla 10 teholla ensimmäiseltä (110) ja toiselta tukiasemalta (100) ; vastaanotetaan paluukanavasignaali ensimmäisellä tehotasolla ensimmäisessä tukiasemassa (110), jolloin ensimmäinen tehotaso vastaa ensimmäisen paluukanavan 15 peittoaluetta (145), joka on limittäin toisen tukiaseman (100) paluukanavan peittoalueen kanssa ja joka tällöin määrittää paluukanavan vastaavuussijainnin, jossa tukiasemat (100, 110) vastaanottavat signaaleja vastaavalla teholla matkaviestimeltä (30), jolloin te-20 hotaso on valittu siten, että lähtökanavan ja paluukanavan vastaavuussijainnit ovat samat.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, , tunnettu siitä, että t vastaanotetaan paluukanavasignaali toisessa tu- 25 kiasemassa (100) toisella, suuremmalla tehotasolla kuin ensimmäisessä tukiasemassa (110), jolloin määri-*· tetään ensimmäisen tukiaseman toinen pienempi paluu- : kanavan peittoalue (145) ja määritetään uusi paluu- kanavan vastaavuusalue; ja 30 lähetetään lähtökanavasignaali alemmalla tehota- solia ensimmäiseltä tukiasemalta (110), jolloin määri- '···' tetään toinen lähtökanavan peittoalue (140) ja uusi » · lähtökanavan vastaavuusalue siten, että lähtökanavan uusi peittoalue (140) ja uusi paluukanavan peittoalue 3 5 (145) ovat samat. ;v,

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, » « \ tunnettu siitä, että kukin tukiasema järjestel- * t > * 1 » » I 25 1 1 4533 mässä lähettää alustussignaalin; ja että lähtö-kanavasignaali ensimmäiseltä tukiasemalta (110) on ensimmäistä tukiasemaa vastaava alustussignaali.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että kukin tukiasema järjestelmässä lähettää alustussignaalin ja viestisignaalit; ja että lähtökanavasignaali ensimmäiseltä tukiasemalta (110) on ensimmäistä tukiasemaa vastaava alustussignaali ja viestisignaalit.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen tukiaseman (110) lähtökanavasignaalin tehotason ja paluukanavasignaalin tehotason tulo on vakio.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että vakio on dynaaminen ja vaih- telee ajan suhteen.

10. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paluukanavasignaalin ensimmäinen tehotaso ensimmäisessä tukiasemassa (110) kä- 20 sittää keinotekoisen tehon niin, että ensimmäisen tukiaseman lähtökanavasignaalin tehotason ja paluukanavasignaalin tehotason tulo on vakio.

11. Laite tukiaseman lähtökanavan peittoalu- ,* een (140) ja paluukanavan peittoalueen (145) paikan 25 ohjaamiseksi tukiasemajärjestelmässä, jossa tukiasema (100, 110) kykenee kaksisuuntaiseen tietoliikenteeseen matkaviestimien (30) kanssa, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu vastaanotin (270) tulevan signaalin vastaanottami-30 seksi vastaanottotehotasolla ja tehotasotunnistelähdön generoimiseksi suhteessa vastaanottotehoon; lähetin (260) teho-ohjatun signaalin lähettämisek-si lähetystehotasolla, jossa lähetystehotaso on sää-detty niin, että tulevan signaalin vastaanottotehota-35 soa ja lähtevän signaalin lähetystehotasoa ohjataan ennalta määrätyllä tavalla.

. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, * k 5 114533 tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu välineet tulon asettamiseksi vakioon, kun tulevan signaalin te-hotaso on minimissään. i 27 1 1 4 5 3 3