FI119671B - Lineaarisen peittoalueen antennijärjestelmä CDMA-tietoliikennejärjestelmää varten - Google Patents

Description

LINEAARISEN PEITT O ALUEEN ANTENNIJÄRJESTELMÄ CDMA-TIETOLIIKENNEJÄRJESTELMÄÄ VARTEN

Esillä oleva hakemus on jatkettu amerikkalaisesta patenttihakemuksesta No.

5 08/112,392, jätetty 27.8.1993, otsikolla ’’DUAL DISTRIBUTED ANTENNA

SYSTEM”, joka on jatkohakemus amerikkalaiseen patenttihakemukseen No. 07/849,651, joka on jätetty 9.3.1992 otsikolla ”CDMA MICROCELLULAR TELEPHONE SYSTEM AND DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM THEREFOR”, josta on myönnetty patentti US 5,280,472 18.1.1994 ja joka on 10 jatkohakemus amerikkalaiseen patenttihakemukseen No. 07/624,118, joka on jätetty 7.12.1990 samalla nimellä.

KEKSINNÖN TAUSTA

15 I. Keksinnön ala

Esillä oleva keksintö liittyy tietoliikennejäijestelmiin, erityisesti sisätietoliikennejäijestelmiin sisältäen matkapuhelimet, henkilökohtaiset *: * *: tietoliikennepalvelut (PCS), langattomat vaihdeverkot (PBX) ja langattomat • · 20 paikallissilmukkapuhelinjärjestelmät. Vielä erityisemmin esillä oleva keksintö ..! · ‘ liittyy uuteen j a kehittyneeseen j aettuun antennij ärj estelmään mikrosolutietoliikennejäijestelmille helpottamaan sisällä tapahtuvaa viestintää, • · • · • ** jossa käytetään hajaspektrisignaaleja.

• · · • · · • · · 25 II. Liittyvän alan kuvaus • · · • · · • · • · · • * • · *1* Viestinnässä, jossa on useita järjestelmän käyttäjiä, voidaan mm. käyttää CDMA- • · · • · · : ·* modulaatiota (code division multiple access; moniliityntäinen koodijako). Alalla • # ·;·' tunnetaan yleensä muita moniliityntäisiä menetelmiä, kuten taajuushyppely • · · i *.· 30 hajaspektri, TDMA (time division multiple access; moniliityntäinen alkajako), • · · • · *...* FDMA (frequency division multiple access; moniliityntäinen taajuusjako) sekä 2 AM-modulointimenetelmä, kuten ACSSB-modulointia (amplitude companded single sideband; amplitudikompandoitu yksittäinen sivukaista). Kuitenkin CDMA-moduloinnin laajaspektrimodulointitekniikalla on huomattavia etuja suhteessa näihin menetelmiin moniliityntäisissä viestintäjärjestelmissä. CDMA-5 menetelmä esitetään patenttijulkaisussa US-4.901.307 (13.2.90, "Laajennetun spektrin moniliityntäinen viestintäjärjestelmä, joka hyödyntää satelliitti- tai maassa sijaitsevia toistajia"), jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa.

Mainitussa patenttijulkaisussa esitetään moniliityntäinen järjestelmä, jossa on 10 suuri määrä matkapuhelinkäyttäj iä, j otka kukin omaavat lähetys/vastaanottoyhteyden satelliittitoistajien tai maassa olevien tukiasemien kautta (kutsutaan myös "soluasemiksi" tai "soluiksi") käyttäen CDMA-moduloinnin laajaspektrisiä viestintäsignaaleja. Käyttämällä CDMA-viestintää taajuusspektri voidaan käyttää uudestaan useita kertoja, jolloin mahdollistetaan 15 jäijestelmän käyttäjäkapasiteetin lisääminen. CDMA:n käyttö tarjoaa huomattavasti paremman spektritehokkuuden kuin mitä voidaan aikaansaada käyttämällä muita moniliityntäisiä menetelmiä.

....: Maassa olevaan kanavaan kohdistuu signaalin häipyminen, jolle on • · : 20 tunnusomaista Rayleigh-häipyminen. Tämän Rayleigh-häipymisen aiheuttaa • · · • · . maasignaali, joka heijastuu eri fyysisistä osista ympäristössä. Tämän tuloksena • · · · ··· signaali saapuu matkapuhelinyksikön vastaanottimeen useista suunnista eri ···· viiveellä. UHF-taajuuskaistalla, jota yleensä käytetään käsipuhelinliikenteessä, sisältäen myös matkapuhelimien solujärjestelmät, saattaa esiintyä huomattavia 25 vaihe-eroja signaaleissa, jotka kulkevat eri kautta. Tällöin saattaa signaalien • · ·,·/· yhdistäminen aiheuttaa tilapäistä huomattavaa häipymistä.

• · · • · • · • · · : * · *: Ympäristöstä j ohtuva kanavan häipyminen on suuresti riippuvainen liikkuvan i yksikön fyysisestä sijainnista. Pieni liikkuvan yksikön siirtyminen muuttaa j *. *. 30 kaikkien signaalien kulkuteiden viiveet, mikä edelleen aikaansaa kullekin tielle • · :***· eri vaiheen. Täten liikkuvan yksikön liike ympäristössä voi aiheuttaa hyvin • · · 3 nopeaa häipymistä. Esim. 850 MHz soluradio taajuuskaistalla tämä häipyminen voi tyypillisesti olla niinkin nopeaa kuin yksi häipyminen per sekunti per maili per tunti ajoneuvon nopeutta. Tämänsuuruinen häipyminen voi olla erittäin häiritsevä signaaleille maanpäällisillä kanavilla, johtaen heikkoon yhteyden 5 laatuun. Lähetystehon lisääminen parantaa häipymisongelmaa. Tehon lisääminen vaikuttaa kuitenkin myös käyttäjään lisäten tehon kulutusta ja myös järjestelmään lisääntyneen häiriön kautta.

CDMA-solupuhelinjäqestelmässä voidaan käyttää samaa laajakaistaista 10 taajuuskanavaa kaikkien tukiasemien viestinnässä. Tyypillisesti FDMA-kaaviota käytetään siellä missä yhtä taajuuskaistaa käytetään viestittäessä yhdellä yhteydellä, esimerkiksi tukiasemalta matkaviestimeen. Kuitenkin CDMA- aaltomuoto-ominaisuuksia, jotka tarjoavat hyvää käsittelyvahvistusta, käytetään myös samalla taajuuskaistalla sijaitsevien signaalien erottamiseksi. Edelleen 15 nopea näennäiskohina (PN, pseudonoise) -modulointi mahdollistaa hyvin monien eri kulkuteiden erottamisen, mikäli teiden viiveiden erotus ylittää PN-palan keston, eli 1/kaistanleveys. Mikäli PN-palan nopeus on n. 1 MHz CDMA- järjestelmässä, koko laajennetun spektrin käsittelyvahvistusta voidaan käyttää ....: erottamaan tiet, jotka eroavat enemmän kuin yhden mikrosekunnin teidensä • · : 20 viiveiden osalta. Yhden mikrosekunnin kulkuviiveen erotus vastaa n. 300 m • i1 • · • j. (1,000 jalkaa) tie-erotusta. Kaupunkiympäristössä viive yleensä ylittää 1 • · · · • · · mikrosekunnin, j a j opa 10-20 mikrosekunnin viiveitä todetaan eräillä alueilla.

·1«· • · • · • · · : T: Kapeakaistamodulointijärj estelmissä, kuten analogisessa FM-moduloinnissa, j ota 25 käytetään tavanomaisissa puhelinjärjestelmissä, useiden teiden olemassaolo • · •.:: aikaansaa huomattavaa monitiehäipymistä. Ainoa ratkaisu ongelmaan FM- • · · järjestelmässä on kasvattaa lähetystehoa. Laajakaistaisessa CDMA- : 2: moduloinnissa voidaan toisaalta eri tiet erottaa demodulointiprosessin kautta.

:. t # ί Erotus yksinkertaistaa monitiehäipymisen ongelmaa.

:v. 30 • · • · · · • · • · 2 • · · 4

Siksi on toivottavaa, että CDMA-solupphelin-järjestelmässä esiintyisi jonkinlainen erotus, jolla voitaisiin vähentää järjestelmän häipymistä. Erotus on yksi menetelmä järjestelmän häipymisen vaikutusten lieventämiseksi. Voidaan käyttää kolmea eri erotusmenetelmää: aikaerotus, taajuuserotus ja paikkaerotus.

5

Aikaerotus, eli eriaikaisuus, voidaan parhaiten aikaansaada käyttämällä toistoa, aikalimitystä ja virheiden havaitsemis- ja korjauskoodia, joka on eräs toiston muoto. Esillä olevassa keksinnössä käytetään kaikkia näitä menetelmiä eräänlaisena aikaerotuksena. Koska CDMA on laajakaistasignaalityyppinen, 10 tarjoaa se eräänlaista taajuuserotusta laajentamalla signaalienergian laajalle taajuuskaistalle. Siksi taajuuteen vaikuttava häipyminen vaikuttaa ainoastaan pieneen osaan CDMA-signaalin taajuuskaistaa.

Paikkaerotus tai reittierotus aikaansaadaan järjestämällä useita signaaliteitä 15 vastaavien linkkien kautta liikkuvalta käyttäjältä kahden tai useamman tukiaseman kautta. Tällaisia esimerkkejä on esim. patenttijulkaisussa US- 5,101,501, julkaistu 31.3.1992, nimeltään ’’Pehmeä kanavanvaihto CDMA- solukkopuhelinjärjestelmässä” ja patentissa US-5,109,390, julkaistu 28.4.1992, ·;··· nimeltään ’’Diversiteettivastaanotin CDMA-solukkopuhelinjärjestelmässä”, joissa : * ·.: 20 hakemuksissa on sama hakij a kuin esillä olevassa hakemuksessa.

• · • · · ···· iit*:' Häipymisen haitat voidaan edelleen osittain poistaa CDMA-järjestelmässä ·· • *·· ohjaamalla lähettimen lähetystehoa. Häipyminen, joka vähentää tukiasemassa • · · V · matkaviestimeltä vastaanotettua tehoa, voidaan kompensoida lisäämällä 25 matkaviestimen lähetystehoa. Tehonohjaustoiminto toimii aikavakion mukaisesti.

• » · *· *· * Riippuen tehonohjaussilmukan aikavakiosta ja häipymisen kestoajasta, • · ’**·’ järjestelmä voidaan kompensoida häipymisen osalta lisäämällä matkaviestimen ·· · : *.* lähetystehoa. Järjestelmä tukiaseman ja matkaviestimen tehonohjaukseen • · · ’···* esitetään patenttijulkaisussa US 5,056,109, julkaistu 8.10.1991, nimeltään • · · • *,! 30 ’’Menetelmä ja laite lähetystehon ohjaamiseksi CDMA- • · · • · • · ··· 5 solukkomobiilipuhelinjäqestelmässä”, jossa myös hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa.

Useiden avaruudellisesti erilaisten polkujen olemassa olo voi tuottaa 5 avaruusdiversiteettiä laajakaistaiseen CDMA-järjestelmään. Mikäli saatavana on kaksi tai useampia teitä (esimerkiksi kahdella avaruudellisesti eri antennilla muodostetut reitit), joilla on kulkuviive-erotus, joka ylittää yhden palan keston, voidaan käyttää kahta tai useampaa demodulaatioelementtiä yhdessä vastaanottimessa ottamaan erikseen vastaan näitä signaaleja yksittäisessä 10 tukiasemassa tai matkaviestimessä. Koska nämä signaalit tyypillisesti ovat riippumattomia monitiehäipymisessä, eli ne eivät yleensä häivy yhdessä, kahden demodulaatioelementin annot voidaan diversiteettiyhdistää häipymisen haittavaikutusten lieventämiseksi. Siksi tapahtuu häviö ainoastaan, mikäli molemmat vastaanottimet havaitsevat häipymisen samanaikaisesti. Täten 15 keksinnön erään näkökohdan mukaisesti sovitetaan kaksi tai useampia demodulaatioelementtejä yhdessä diversiteettiyhdistimen kanssa.

Useiden demodulaatioelementtien käyttämiseksi, on välttämätöntä käyttää . aaltomuotoa, j oka ei ainoastaan ole ortogonaalinen järjestelmään muihin • 9 ,·. j 20 signaaleihin nähden, vaan myös saman signaalin viivästettyyn versioon nähden.

• ·· • ·

Menetelmä ja järjestelmä PN-sekvenssien aikaansaamiseksi, jotka taqoavat • · · · kohtisuoruuden käyttäjien välillä, jolloin keskinäinen häiriö pienenee, esitetään • · · · •\e patenttijulkaisussa US-5,103,459, myönnetty 7.4.1992, nimeltään ’’Jäijestelmä ja menetelmä signaalin aaltomuotojen generoimiseksi CDMA-25 solukkomobiilipuhelinjärjestelmässä”, jossa myös hakijana on sama kuin tässä • · hakemuksessa. Nämä menetelmät vähentävät keskinäistä interferenssiä, jolloin • · · aikaansaadaan parempi järjestelmän käyttäjäkapasiteetti ja parempi ;*·*: linkkitehokkuus. Kohtisuorilla PN-koodeilla ristikorrelointi koodien välillä on 0 • · :***: ennaltaan määrätyn aikavälin yli, jolloin ei saada yhtään interferenssiä 30 ortogonaalisten koodien välillä.

• · • · · • · • · • · · 6

Solukkopuhelinjäijestelmissä matkapuhelimet toimivat laajalla maantieteellisellä alueella käyttämällä lukuisia tukiasemia, jotka sijaitsevat siten, että ne peittävät koko maantieteellisen alueen. Mikäli käyttötarve ylittää tarjolla olevan kapasiteetin, solut voidaan edelleen jakaa pienempiin soluihin ja lisätä 5 tukiasemia. Esimerkiksi eräillä suurkaupunkialueilla tällä hetkellä on jopa 400 tukiasemaa.

Solukkopuhelinjärjestelmän edelleen kehittämisessä on toivottavaa aikaansaada tietty lukumäärä hyvin pieniä tukiasemia, joita kutsutaan mikrosoluiksi, jotka 10 peittävät hyvin pienen maantieteellisen alueen. Yleensä nämä alueet rajoittuvat esim. toimiston yhteen kerrokseen rakennuksessa, ja matkapuhelintoimintoa voidaan pitää langattomana puhelinjäijestelmänä, joka on tai mahdollisesti ei ole yhteensopiva ulkoisen matkapuhelinsolukkopuhelinjäijestelmän kanssa. Tällöin saadaan samoja etuja kuin käyttämällä sarjajohtaja (PBX, Private Branch 15 Exchange) toimisto-oloissa. Tällaisilla järjestelmillä saadaan matkapuhelinkäyttökustannukset pysymään alhaisina mikäli soitetaan samalla alueella puhelimesta toiseen samalla, kun aikaansaadaan yksinkertainen soittaminen alanumeroiden välillä. Näissä käytetään myös muutamia johtoja . liittämään PBX-järjestelmä yleiseen puhelinjärjestelmään, jolloin puhelimista • · . . 20 voidaan soittaa ja vastaanottaa ulkopuheluja. On toivottavaa, että • ·· §;( mikrosolujärjestelmä tarjoaa samoja palveluja kuin normaali ···· matkapuhelinjärjestelmä, mutta lisäksi langattoman puhelimen edut PBX-alueen IM· sisällä.

• ·· • ·· • f · • · · 25 Sisäpuhelinjäijestelmäympäristöissä viiveet ovat tyypillisesti paljon pienempiä : V: kun ulkoympäristöissä esiintyvät viiveet. Rakennuksissa j a muissa • · · sisäympäristöissä, joissa sisäpuhelinjärjestelmiä käytetään, on tarpeellista •V: järjestää jako monireittisten signaalien yhdistämiseksi.

• · • · · • · • · ··· : ·. ·. 30 Sisätiloihin tarkoitetut tietoliikennejärjestelmät kuvataan yllä viitatussa • · .*·*. patenttijulkaisussa US 5,280,472 ('472-patentti), jossa hakijana on sama kuin • · · 7 tässä hakemuksessa. Muiden asioiden ohessa '472-patentti kuvaa jaetun antennijärjestelmän toteutuksen, joka käyttää yksittäistä tai kahta erillistä antennia, jossa jokainen erillinen antenni yhteisellä nauhalla erotetaan viereisestä antennista viive-elementillä.

5

Lisäksi on muita vähemmän muuttuvia ympäristöjä, joissa on toivottavaa muodostaa standardin mukaisesta rengasmaisesta tai kartiomaisesta peittoalueesta poikkeava peittoalue, joka perinteinen peittoalue muodostetaan standardin mukaisilla tukiasemilla. Jopa sarjaan kytketty joukko diskreettejä antenneja, joka 10 muodostaa jaetun antennirakenteen, aikaansaa enemmän kuin ideaalisen peittoalueen jollakin lineaarisen muodon alueilla. Esimerkiksi ruuhkainen moottoritie on suurta kapasiteettia vaativa alue. Jos diskreettejä antenneja on järjestetty pitkin moottoritietä, signaalitason on oltava suuri antennien vieressä antennien välisen alueen saavuttamiseksi. Suuret signaalitasot voivat aiheuttaa 15 ikäviä modulaatio-ongelmia lähellä tukiasemaa j a samalla riittämättömiä signaalitasoja peittoalueen rajoilla. Toinen jopa vielä ongelmallisempi esimerkki on alikulkukäytävä tai moottoritietunneli. Tunneli muodostaa uniikin ympäristön siinä mielessä, että etenemisreitit ovat erittäin keskittyneitä. Keskittyneet reitit johtavat vahvaan ja kestoltaan lyhyeen monireittiseen etenemiseen, joka johtaa • · . *. <: 20 suhteellisen nopeaan, tasaiseen, laaj akaistaiseen häipymään. Suurinopeuksinen • · • j· häipyminen estää tehonohjauksen tehokkaasti kompensoimasta ongelmaa, jos • · · · ··· aikavakio tehonohjauksessa on hitaampi kuin häipymisen nopeus. Lisäksi • · · · i * ·.. luonnostaan laaj akaistainen luonne nopealla häipymällä estää • · · '·/· '· taajuusjakautumisen laajakaistaisella CDMA-aaltomuodolla nopean häipymisen 25 vaikutusten minimoimiseksi.

• · • · · • · · • · • · · • · *...· Sellaisissa ympäristöissä on toivottavampaa käyttää antennijärjestelmää, joka • · · \ muodostaa yhdensuuntaisen signaalivoimakkuudeltaan vakion peittoalueen. Jos • · · :: jaettu antenni sisältää joukon diskreettejä antenneja, ajatellaan saavan ·*·*: 30 antennikuvion toistaen joulukuusen valojen valokuviota, ideaalisempi • · antennikuvio voisi olla sellainen, jonka peittoalue vastaa loisteputken valoa.

8

Lisäksi ideaalinen antennirakenne muodostaisi jonkinlaista hajautusta, joka selviäisi jopa kaikkein vaikeimmassa ympäristössä, kuten tunneliympäristössä. Esillä oleva keksintö aikaansaa sekä tasaisen peittoalueen ja luotettavan hajautuksen.

5

Yllä viitatussa patenttijulkaisussa US 08/112,392, jossa myös on hakijana sama kuin tässä hakemuksessa, esitetään tekniikka jaetun antennijärjeste!män tehokkuuden parantamiseksi käyttäen rinnakkaisia erillisten antennien muotoja, jossa antenni yhteisellä muodolla erotetaan viereisestä antennista viive-10 elementillä. Kaksi antennia kummaltakin rinnakkaiselta nauhalta sijoitetaan kuhunkin solmuun tilajakauman aikaansaamiseksi koko peittoalueelle. Täten matkaviestimellä yleensä on vastaava etäisyys ja täten reittihäviö vierekkäin sijoitettuun antennipariin. Erilliset antennielementit voivat sisältää taajuusmuunnospiirin, joka vähentää kaapelointihäviöitä antennielementtien 15 välillä ja tukiaseman välillä ja mahdollistaa helposti saatavilla olevien SAW- laitteiden käyttämisen viive-elementteinä. Kussakin erillisessä antenninsolmussa voidaan käyttää vahvistus- ja dupleksointipiirejä.

Valitettavasti kuhunkin antennisolmuun liittyvä piiri voi olla suhteellisen kallis ja • · ,·, ; 20 vaatia DC-tehoa toimiakseen. Kaikki kytkentäreitin häviöt solmujen välillä • ·· .:. edelleen lisäävät DC-tehon tarvetta, erityisesti j aetuissa sopivan mittaisissa antenneissa. Lisäksi kasautuva viive liittyen S A W-laitteisiin jaettuna pitkin pitkiä ···· "•M järjestelmiä voi aiheuttaa yhteensopivuuden aikaansaamista tietoliikenneteollisuuden standardeihin (esim. IS-95).

25 • · ' Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin yksinkertainen • · · antennijärjestelmä, jolla on suuri kapasiteetti, joka on yksinkertainen asentaa, i: **]: jonka peittoalue on hyvä ja joka ei helposti koe monireittistä häipymistä. Esillä ··· olevan keksinnön mukainen antennijärjestelmä edullisesti aikaansaa nämä | * · ‘. 30 ominaisuudet tarvitsematta DC-tehoa j a on yhteensopiva teollisuuden standardien f·.!* :' kanssa johtuen pienemmästä viivesummasta antennin pituudella.

9

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Esillä olevan keksinnön edullisessa sovelluksessa kaksi lineaarisen peittoalueen 5 antennirakennetta kytkettynä tukiasemaan sijoitetaan rinnakkain lineaarisen peittoalueen antennijärjestelmän muodostamiseksi. Tukiasemassa lähetin generoi matkaviestimelle suunnattuja (lähtökanavalla) hajaspektrisignaaleita. Lähtökanavan signaalit annetaan molempiin lineaarisen peittoalueen antennirakenteisiin antenniliitännän kautta. Antenniliitäntään kuuluu aikaaviive-10 elementti aikaviiveen muodostamiseksi signaaliin kummallakin lineaarisen peittoalueen antennirakenteella. Lisäksi edullisessa sovelluksessa tukiasemaan kuuluu ensimmäinen vastaanotin tukiasemalle suunnattujen hajaspektrisignaalien (paluukanavalla) demoduloimiseksi, jotka on vastaanotettu ensimmäisellä lineaarisen peittoalueen antennirakenteella ja toinen vastaanotin paluukanavan 15 hajaspektrisignaalien demoduloimiseksi, jotka on vastaanotettu toisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella.

Esillä olevan keksinnön etuna on, että asennuksen yhteydessä tarvitaan vain ....: vähän sij aintikohtaista suunnittelua. Antennin sijoittaminen määritellään « · : 20 fyysisten rajoitusten mukaan ympäristössä, jossa palvelua tarvitaan. Lisäksi ei ole • · .:. tarkkaa vaatimusta peittoalueiden limittäin menemisestä kahdella lineaarisen • · · · ··· peittoalueen antennirakenteella. Limittäin menevä peittoalue on edullinen, mutta • · · · ei välttämätön.

• · · ♦ ♦ ♦ ♦ · · 25 Lineaarisen peittoalueen antennirakenteen edut ovat selviä otettaessa huomioon • ♦ •.:; tukiasemalaitteistolta vaadittava yksinkertaisuus tietoliikenteen tukemiseen ··· esimerkiksi solukkopuhelin- ja PCS-, langattomassa PBX-, langattomassa ·· · : · : tilaajaverkko-tai langattomassa kotipuhelinjäijestelmässä.

·*· • · ♦ · • · · 30 Täsmällisesti keksintö on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa.

• · ··» • · • · ··· 10

PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

Esillä olevan keksinnön muodot, tavoitteet ja edut tulevat selvemmäksi seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: 5 kuviot IA ja IB ovat lohkokaavioita yhdestä esillä olevan keksinnön mukaisesta lineaarisen peittoalueen antennirakenteesta; kuvio 2 on lohkokaavio lineaarisen peittoalueen antennijärjestelmästä, johon kuuluu kaksi lineaarisen peittoalueen 10 antennirakennetta, jotka on jäljestetty tilahajautuksen aikaansaamiseksi paluukanavan signaaleille; kuvio 3 on lohkokaavio lineaarisen peittoalueen antennirakenteista, joilla voidaan aikaansaada tilahajautus suhteessa sekä lähtö-ja paluukanavalla; kuvio 4 on lohkokaaviokuva etäaseman tai matkaviestimen 15 lähetinvastaanottimen esimerkkitoteutuksesta; kuvio 5 on lohkokaaviokuva esimerkinomaisesta tukiasemasta; ja kuvio 6 viittaa tukiasema-arkkitehtuuriin, joka liittyy soluaseman modeemiin (CSM) liittyvään sovelluskohtaiseen piiriin (ASIC) haku-, . vastaanotto-, yhdistämis- ja dekoodausfunktioiden suorittamiseksi.

Γ; 20 • · ·

SUOSITELTUJEN SUORITUSMUOTOJEN YKSITYISKOHTAINEN

**!:. KUVAUS

• ·· · • · • · • · ·

Yksittäinen antenni- ja viive-elementtijoukko aikaansaa jaetun antennifunktion 25 perustoteutuksen. Yksityiskohdat yksittäisestä antennijoukosta esitetään yllä • · mainitussa '472-patentissa. Sen sijaan, että kuvattaisiin erillisten antennien käyttö, φ · · •... * esillä oleva keksintö liittyy lineaarisen peittoalueen antennirakenteiden käyttöön.

• · · • · · • · • ·

Kuviot IA ja IB esittävät esillä olevan keksinnön mukaisen yksittäisen 30 lineaarisen peittoalueen antennirakenteen esimerkinomaista kokoonpanoa.

• · ;***; Lineaarinen peittoalue kuvioissa IA ja IB on käytännöllinen jäijestelmissä, jotka • · · 11 on asennettu tunneleihin, laivoihin tai halleihin. Kuviossa IA tukiasema 100 antaa signaaleja ja vastaanottaa signaaleja lineaarisen peltoalueen antennirakenteelta 110. Vaikka mitä tahansa antennia, joka muodostaa lineaarisen jatkuvan peittoalueen, voidaan käyttää esillä olevan keksinnön yhteydessä, 5 edullisessa sovelluksessa lineaarisen peittoalueen antennirakenteeseen 110 voi kuulua koaksiaalisesti säteilevä antennikaapeli, jossa pienet välit 112 on sijoitettu ulomman koaksiaalijohtimen pituudelle säännöllisin välein. Välit 112 mahdollistavat ohjatun osan radiotaajuusenergiasta (RF) lineaariselta antennirakenteelta 110 lähettämisen ja vastaanottamisen ympäristöstä.

10 Esimerkinomainen koaksiaaliantennikaapeli, joka sopii käytettäväksi lineaarisen peittoalueen antennirakenteena 110 on FLEX WELL Radiating Cable, jonka on valmistanut Radio Frequency Systems, Inc., North Haven, Connecticut. Lisäksi kaupallisesti saatavilla oleva käyttökelpoinen antenni on RADIAX Radiating Coaxial Cable, jonka on valmistanut ANDREW Corp., U.K. ja Kanada.

15 Esimerkinomainen triaksiaaliantennikaapeli, j osta lineaarisen peittoalueen antennirakenne voidaan toteuttaa, on NUTRAC Triaxial Antenna Cable, jonka on valmistanut Times Microwave Systems, Wallingford, Connecticut.

Tukiasemassa 100 analoginen lähetin 120 muodostaa lähtölinkin RF-signaalit : ’ *.: 20 lähetettäväksi lineaarisen peittoalueen antennirakenteelle 110. Lähtökanavan RF- • · ♦·· signaalit kytketään lineaarisen peittoalueen antennirakenteeseen 110 duplekserilla •j' 140. Vastaavasti paluukanavan RF-signaalit, jotka on vastaanotettu lineaarisen ·· • *·· peittoalueen antennirakenteella 110 etäyksiköiltä (ei esitetty) siirretään ··· *.* : duplekserilla 140 analogiseen vastaanottimeen 150, joka hyväksyy tulevat 25 paluukanavan RF-signaalit käsiteltäväksi.

• ♦ • · · • · · • · • · · • ·

Lineaarisen peittoalueen antennirakenne 110 voi vastaanottaa monireittisiä • · · : V komponentteja samasta paluukanavan RF-signaalista. Yllä mainitut patentit ja ·«« patenttihakemukset esittävät solukkopuhelinjäijestelmän, joka käyttää CDMA- • · · : * : 30 modulaatiota 1.23 MHz:n kaistanleveydellä, useita hajautusmuotoja ja lähetyksen ··· tehon ohjausta. Eräs menetelmä hajautuksen aikaansaamiseksi on "harava"- 12 vastaanotinarkkitehtuurin käyttö, jossa useita demodulaatioelementtejä on käytössä, joista jokainen pystyy vastaanottamaan signaalin, joka on kulkenut eri reittiä ja siten saa eri viiveen.

5 Esillä olevassa keksinnössä monireittinen hajautus, sekä luonnollisesti esiintyvä että suunnittelukeinoin aikaansaatu lineaarisen peittoalueen antennirakenteen 110 signaaleilla voidaan esitellä käyttämällä haravavastaanotinta 160 tukiasemassa 100. Haravavastaanotin 160, joka on kytketty analogiseen vastaanottimeen 150, käsittää ainakin yhden demodulaatioelementin (ei esitetty). Kuitenkin, jotta 10 saataisiin täysi hyöty haravaelementin 160 toiminnallisuudesta, on edullista, että kaksi tai useampi demodulaatioelementti eli tyypillisesti kolme tai neljä, on käytössä. Tarkempia yksityiskohtia esimerkinomaisesta haravavastaanottimesta annetaan patenttijulkaisussa US 5,103,459 ja US 5,109,390.

15 Viitaten nyt kuvioon IB kuvion IA kaaviomainen lohkokaavio laajennetaan kuviossa IB sisältämään maantieteellisiä näkökohtia. Kuviossa IB lineaarisen peittoalueen antennirakenne 110' on järjestetty siten, että täytetään matkaviestimien lähettämien signaalien hajavastaanotto. Tällainen lineaarisen iii<; peittoalueen antennirakenteen 110' epälineaarinen sijoittaminen voi myös johtua • · : 20 läpikulkutunnelien tai rinnakkaisten mallien sijoittamisesta rakennuksessa.

• · · • ·

Kuviossa IB lineaarisen peittoalueen antennirakenne 110' on suunniteltu siten, • · · · • · · että paluukanavan signaalit, jotka on lähetetty ensimmäisellä matkaviestimellä • · · · • * ·.. 170, varustettuna perinteisellä ympärisäteilevällä antennilla kulkevat ensimmäisen ja toisen antennisegmentin 110A' ja 110B’ kautta. Vastaavasti 25 paluukanavan signaali, joka on lähetetty toisella matkaviestimellä 172, • · vastaanotetaan kolmannen ja neljännen antennisegmentin 110C ja 110D' • · · lineaarisen peittoalueen antennirakenteelle 110'. Komplementaarinen hajautus aikaansaadaan ensimmäisen ja toisen matkaviestimen 170 ja 172 kesken • · · :>>t: suhteessa lähtökanavan signaalin, joka lähetetty ensimmäiseltä ja toiselta • * · *; 30 antennisegmentiltä 110 A', 110B' ja kolmannelta ja neljänneltä antennisegmentiltä • · :***: 110C ja 110D', vastaavasti.

• · * 13 CDMA-järjestelmissä aikahajautus annetun signaalin viivästettyjen versioiden välillä voidaan käsitellä, jos välissä oleva aika ylittää näennäissatunnaisen (PN) kohinakoodin "palan" keston, jota käytetään annetun signaalin modulointiin.

5 Täten sen varmistamiseksi, että aikahajautus on käytössä suhteessa ensimmäisen matkaviestimen 170 ja ensimmäisen ja toisen antennisegmentin 110A', 110B' välisessä tietoliikenteessä, lineaarisen peittoalueen antennirakenne 110' voidaan järjestää siten, että yli yhden PN-palan ylittävät etenemisviiveet ovat olemassa ensimmäisen ja toisen antennisegmentin 110A' ja 11 OB' välillä. Vastaavasti 10 signaalin etenemisviive kolmannen ja neljännen antennisegmentin 110C ja 110D' pitää myös ylittää yhden PN-koodipalan keston aikahajautuksen muodostamiseksi suhteessa tietoliikenteeseen toisen matkaviestimen 172 kanssa.

Jos lineaarisen peittoalueen antennirakenteen 110' epälineaarinen järjestely ei 15 anna ainakin yhden PN-koodipalan mittaista viivettä ensimmäisen ja toisen antennisegmentin llOA'ja 11 OB' välille, viive-elementit voidaan jäljestää lineaarisen peittoalueen antennirakenteeseen 110' vaadittavan hajautusviiveen aikaansaamiseksi. Kuvion IB sovellukseen voi valinnaisesti myös kuulua yksi tai useampia vahvistinmoduuleita 176 paluukanavan ja lähtökanavan signaalien • · .·. j 20 tehon vahvistamiseksi. Jokainen vahvistinmoduuli 176 käsittää duplekseriparin • · · • · 178 ja 180, johon on kytketty lähtökanavan vahvistin 182 ja ensimmäinen viive- • · · · elementti 184 samoin kuin paluukanavan vahvistin 186 ja toinen viive-elementti • · · · ·*·.. 188. Duplekserit 178 ja 180 kytkevät paluukanavan signaalit : *: *: paluukanavataaj uudella paluukanavan vahvistimeen j a paluukanavan 25 vahvistimelta 186 ja kytkevät lähtökanavan signaalit lähtökanavataajuudella • · v’,·' lähtökanavan vahvistimeen ja lähtökanavan vahvistimelta 182. Lähtö- ja • * · :: paluukanavan vahvistimet 182 ja 186 ylläpitävät sopivaa signaalitehotasoa, jos i ’ · *: lineaarisen peittoalueen antennirakenne 110' on suhteellisen pitkä. CDMA- • · · ί,.,ί järjestelmissä ensimmäinen ja toinen viive-elementti 184 ja 188 muodostavat ·*·*: 30 viiveen (eli yhtä PN-koodipalaa vastaavan viiveen), joka on riittävä • · : * “: varmistamaan lähetyshaj oituksen j a vastaanoton signaaleilla lineaarisen 14 peittoalueen antennirakenteen 110' segmenteillä vahvistinmoduulin 176 molemmilla puolilla. Vaihtoehtoisessa sovelluksessa passiiviset viive-elementit voidaan lisätä lineaarisen peittoalueen antennirakenteeseen 110' ilman ylimääräisiä sovelluksia ja jakofunktioita vahvistinmoduulissa 176.

5

Esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisissa edullisissa sovelluksissa kahta lineaarisen peittoalueen antennirakennetta käytetään palvelun laatuvaatimusten täyttämiseen, kun yhden lineaarisen peittoalueen antennirakenteen laatu satunnaisesti heikkenee. Yllä mainitun '472-patentin mukaisessa järjestelmässä 10 monireittisen häipymisen vaikutukset voivat aiheuttaa hetkellistä palvelun heikentymistä, jos matkaviestin on sijoitettu ensimmäisen diskreetin antennin läheisyyteen ja etäämmälle muista vielä kauempina olevista diskreeteistä antenneista. Näissä olosuhteissa matkaviestin lähettää riittävän suuren tehon viestiäkseen ensimmäisen diskreetin antennin kanssa, mutta ei riittävästi tehoa 15 viestiäkseen luotettavasti etäämmällä olevien erillisten antennien kanssa. Jos näissä olosuhteissa matkaviestin yhtäkkiä kokee useita monireittisiä häipymisiä suhteessa ensimmäiseen antenniin, heikentynyt signaalitaso ensimmäisessä diskreetissä antennista ja alhainen signaalitaso kaukaisissa erillisissä antenneissa . voi aiheuttaa palvelun heikentymistä. Tietoliikenne tukiaseman ja • · ; 20 matkaviestimen välillä on alioptimaalista kunnes tehonohjaussilmukka on • · · • · .:. kasvattanut lähetystehoa matkaviestimeltä tai kunnes matkaviestimen ympäristö .:. muuttuu monireittisen häipymisen poistamiseksi. Kuten yllä mainittiin, tällainen ···· • * · #. alioptimaalinen suorituskyky voidaan välttää asettamalla kaksi erillistä antennia :*·*: kuhunkin solmuun patenttijulkaisussa US 08/112,392 kuvatulla tavalla. Kaksi 25 samaan paikkaan sijoitettua diskreettiä antennia sijoitetaan riittävän etäälle • · V.: toisistaan siten, että ne kokevat monireittisen häipymisen itsenäisesti, mutta ··· ·...· riittävän lähelle toisiaan siten, että signaalitasot ovat vastaavia suhteessa matkaviestimeen. Täten jos matkaviestin kokee häipymistä suhteessa yhteen ( j antenniin, toinen samaan paikkaan sijoitettu antenni tarjoaa luotettavan reitin 30 vastaavin tehovaatimuksin.

• · • · ··· • ♦ • ♦ *·· 15

Kahden diskreetin antennin käyttämisen sijaan esillä olevan keksinnön edullisessa sovelluksessa aikaansaadaan robusti suorituskyky monireittisen häipymisen yhteydessä muodostamalla lineaarisen peittoalueen antennirakenteen pari, jossa peittoalueet on järjestetty olennaisesti limittäin lineaarisen peittoalueen 5 antennijärjestelmän muodostamiseksi. Lineaarisen peittoalueen antenniparirakenne on järjestetty siten, että jokaisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella on vastaavat tehovaatimukset matkaviestimeltä peittoalueen sisällä, mutta jokainen antaa riippumattoman häipymisen suhteessa samaan matkaviestimeen. Tyypillisesti lineaarisen peittoalueen antennirakenteet on 10 sijoitettu 1 :n ja 10:n aallonpituuksien päähän toisistaan ja nykyisessä edullisessa sovelluksessa noin 5 aallonpituuden päähän (eli noin 30 tuumaa erilleen ehdotetussa henkilökohtaisessa tietoliikennejärjestelmässä (PCS), jossa taajuudet ovat noin 1800 MHz), reittihajautuksen ja täten riippumattomuuden häipymisestä aikaansaamiseksi.

15

Viitaten kuvioon 2 esitetään lineaarisen peittoalueen antennijärjestelmä, joka on järjestetty muodostamaan tilahajautus paluukanavasignaalien vastaanotossa.

Kuviossa 2 tukiasema 200 antaa signaalit ja vastaanottaa signaaleja ensimmäisen ....: lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta 210. Lisäksi tukiasema vastaanottaa • · : 20 signaaleja toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta 212. Ensimmäisen ja • · • j. toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteet 210ja212on sijoitettu yllä • · · · ··· mainittujen etujen aikaansaamiseksi. Vaikka edullisessa sovelluksessa kahden

• •M

j * ·.. lineaarisen peittoalueen antennirakenteen käyttö on toteutettu, voidaan kolmea tai • · · ίφί : useampaa käyttää esillä olevan keksinnön perusajatuksen puitteissa. Lisäksi 25 kuvion IB maantieteelliset näkökohdat voidaan liittää joko toiseen tai molempiin • · •. V ensimmäisen j a toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteisiin 210 tai 212.

• · · • ·

Vastaavasti vahvistinmoduuli 176 voidaan liittää joko toiseen tai molempiin • · · • * #: ensimmäisen tai toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteisiin 210 tai 212.

• · · • · • · • · · ·*·*: 30 Tukiasemassa 200 analoginen lähetin 220 muodostaa lähtölinkin RF-signaalit • · lähetettäväksi lineaarisen peittoalueen antennirakenteella 210. Lähtölinkin RF- 16 signaalit kytketään ensimmäiseen lineaarisen peittoalueen antennirakenteeseen 210 duplekserilla 240. Vastaavasti paluulinkin RF-signaalit, jotka on vastaanotettu lineaarisen peittoalueen antennirakenteella 210 matkaviestimiltä (ei esitetty) siirretään duplekserilla 240 ensimmäiseen analogiseen vastaanottimeen 5 250. Haravavastaanotin 270 sisältää ainakin yhden demodulaatioelementin (ei esitetty) ja edullisesti siihen kuuluu kaksi tai useampia demodulaatioelementtejä.

Vastaavalla tavalla paluukanavan RF-signaalit, jotka on vastaanotettu toisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella 212 käsitellään toisella analogisella 10 vastaanottimella 260. Toinen haravavastaanotin 280 käsittelee signaalit, jotka on vastaanotettu toisella analogisella vastaanottimella 260 toiselta jaetulta antennirakenteelta 212. Haravavastaanottimeen 280 kuuluu ainakin demodulaatioelementti (ei esitetty) ja edullisesti siihen kuuluu kaksi tai useampia demodulaatioelementtej ä.

15

Ensimmäisen ja toisen haravavastaanottimen 270 ja 280 lähdöt annetaan hajautuksen yhdistäjään ja dekoodauspiiriin 284. Hajautuksen yhdistäjä ja dekoodauspiiri 284 yhdistää ja dekoodaa ensimmäisen ja toisen ... #; haravavastaanottimen 270 ja 280 lähdöt. Sen jälkeen dekoodattua dataa edelleen • · : 20 käsitellään digitaalisessa peruskaistapiirissä (ei esitetty). Saatujen digitaalipalojen • · ♦ • · yhdiste, kuten esitetään kuvion 2 sovelluksessa, tarjoaa useita etuja. Näihin ···· • · · kuuluu esimerkiksi pienentynyt virhenopeus, mikä johtuu koherentista ···· • * ·.. yhdistämisestä j a tehotason muutosten vähenemisestä matkaviestimeltä.

Molemmat näistä tekijöistä johtaa parempaan kapasiteettiin ja järjestelmän 25 tehokkuuteen.

• · • · · • · · • · ···

Viitaten nyt kuvioon 3 esitetään lineaarisen peittoalueen antennijärjestelmän : **: lohkokaavio, joka antennijäqestelmä aikaansaa hajautusta suhteessa lähtökanavan ·«· !#ι#ϊ signaaleihin. Huomaa, että hajautus paluukanavalla muodostetaan kahden ·*·*. 30 lineaarisen peittoalueen antennirakenteen fyysisellä erottamisella. Edullisessa • · : ’ ’ *: sovelluksessa molemmat lineaarisen peittoalueen antennirakenteista kytketään eri ··· 17 vastaanottimeen siten, että signaaleita molemmilta lineaarisen peittoalueen antennirakenteilta ei yhdistetä RF-taajuudella. Täten ei vaadita, että molemmilta lineaarisilta peittoalueilta saatavia signaaleita viivästettäisiin enemmän kuin yhden PN-palan verran niiden palauttamiseksi. Jos viive matkaviestimeltä 5 kullekin lineaarisen peittoalueen antennirakenteelle olisi samanlainen, signaali kultakin lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta voitaisiin yhä palauttaa. Kuitenkaan näin ei ole lähtökanavalla. Tyypillisesti matkaviestintä ei ole varustettu kahdella antennilla ja kahdella erillisellä RF/analogivastaanottimella johtuen taloudellisista, ergonomisista ja toteutussyistä. Täten jos sama 10 lähtökanavan signaali lähetetään j okaiselta lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta, matkaviestin, joka vastaanottaa signaalin kultakin lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta, voi palauttaa vain kaksi näistä signaaleista, jos ne erotetaan minimi PN-pala-ajalla. (Tarkempia yksityiskohtia matkaviestimen arkkitehtuurista annetaan alla.) Täten on toivottavaa, että muodostetaan 15 lähtökanava, j onka haj autus- ominaisuudet kuvattiin yllä j a j ossa ei muodostu kaksinkertaista vastaanottoreittiä matkaviestimessä.

Järkevä ratkaisu on muodostaa hajautus lähtökanavan lähetysreitille siten, että .., # · pystytään palauttamaan signaalit kultakin lineaarisen peittoalueen • 9 ,·. · 20 antennirakenteelta siinä muodossa, kuin signaali vastaanotetaan • 99 9 9 matkaviestimessä. Lähetyshajautus voidaan muodostaa viivästämällä yhdeltä • M· .:. lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta lähetettyä signaalia verrattuna muilta • · · · • * ·., lineaaristen peltoalueiden antennirakenteelta lähettyihin signaaleihin.

9 : *! *: Jäq estämällä viive kahden signaalin välille, matkaviestin, j oka vastaanottaa 25 signaalin kultakin lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta samalla • · ί#ί#ί luonnollisella viiveellä, pystyy palauttamaan kaksi signaalia viiveestä johtuen.

• · ·

Sovellus, j ohon kuuluu tällainen haj autus lähtökanavalla, esitetään kuviossa 3.

• * · ‘: Kuvioiden 2 j a 3 sovellusten ollessa samanlaisia viitenumerot, j oita käytetään • · kuviossa 3 identifioimaan kuvion 2 rakenteita ovat samanlaisia.

• · · 30 9 9 9 9 999 9 9 9 9 999 18

Tukiasema 200' kuviossa 3 sisältää tehojakajan 290 analogisen lähettimen 220' antaman signaalin jakamiseksi. Yksi signaalikomponenteista, joka annetaan lähtöön tehojakajalla 290, vahvistetaan ensimmäisellä suuritehoisella vahvistimella (HPA) 291 ja vahvistettu lähtö annetaan duplekseriin 240' 5 lähetettäväksi lineaarisen peittoalueen antennirakenteella 210'. Töinen signaalikomponentti annetaan viive-elementtiin 292, joka lisää viiveen (eli yhden PN-palan), joka riittää varmistamaan, että aikahajautus on olemassa kahden signaalin välillä, jotka lähetetään ensimmäisen ja toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteella 210'ja 212'. Esimerkiksi PN-palanopeudella 1.25 MHz, viive-10 elementin 292 muodostava viive voi olla luokkaa 0.5 - 3 mikrosekuntia.

Viivästetty signaali viive-elementiltä 292 vahvistetaan toisella HPAilla 293 ja vahvistettu lähtö kytketään toiseen lineaariseen peittoalueen antennirakenteeseen 212' duplekserilla 294. Reitti-ja aikahajautuksen, joka muodostetaan yllä kuvatuilla antennijäijestelmillä, seurauksena usean demodulaatioelementin 15 arkkitehtuuri matkaviestimissä voi demoduloida signaalin kultakin lineaarisen peittoalueen antennirakenteelta erikseen.

Matkaviestimiin kuuluu yksi tai useampia datan demodulointielementtejä ja etsinelementtejä. Etsinelementti skannaa aika-aluetta määrittäen, mikä reitti on ] [ 20 olemassa ja reittien suuruutta. Saatavilla olevat demodulointielementit nimetään • · · • ·· * .* demoduloimaan signaaleita, jotka kulkevat kaikkein edullisimpia saatavilla olevia ··· ♦ ··· m ...

. reittejä.

···· ·· • · • ·· . · · ·. Kuvio 4 esittää lohkokaaviokuvaa esimerkinomaisesta CDMA-matkaviestimestä.

• · · ♦ 25 Matkaviestimeen kuuluu antenni 300, joka on kytketty duplekserin 302 kautta j*.*. analogiseen vastaanottimeen 304 ja lähetyksen tehovahvistin 306. Analoginen • · :***: vastaanotin 304 vastaanottaa RF-taaj uussignaal it duplekserilta 302 ··· : V. vahvistettavaksi ja taajuuden alasmuuntamiseksi. Signaalit myös suodatetaan, • · .···. digitoidaan ja annetaan demodulaatioelementeille 310A - 310N yhdessä ··· 30 haravavastaanottimen 312 etsinelementin 314 kanssa. Tarkempia yksityiskohtia • · #··*β esimerkinomaisesta analogisen vastaanottimen 304 ja haravavastaanottimen 312 • · ··· 19 sovelluksista esitetään yllä mainituissa patenttijulkaisuissa US 5,103,459 ja US 5,109,390.

Lisäksi analoginen vastaanotin 304 suorittaa tehonohjausfunktion, jota käytetään 5 matkaviestimen lähetystehon säätämiseen. Analoginen vastaanotin 304 generoi analogisen tehonohjaussignaalin, joka annetaan lähetyksen tehonohjauspiiriin 308.

Digitoitu signaali, joka on annettu demodulaatioelementeille 310A- 31 ON ja 10 etsinelementille 314 analogisen vastaanottimen lähdössä, voi sisältää signaaleita useilta käynnissä olevilta puheluilta, joiden signaalit on tarkoitettu matkaviestimille yhdessä tukiaseman pilottisignaalien kanssa. Jokainen demodulaatioelementti 310A - 31 ON on nimetty demoduloimaan eri hajautussignaalia samalla Iähtökanavan signaalilla. Signaalien hajautus voi olla 15 luonnollista johtuen monireittisyydestä tai lisätystä hajautuksesta, joka voi johtua esimerkiksi lineaarisen peittoalueen antennijärjestelmästä, joka esitetään kuviossa 3. Demodulaatioelementin 310A - 31 ON funktio on korreloida näytteet asianmukaisen PN-sekvenssin kanssa. Tämä korrelaatioprosessi aikaansaa ....; ominaisuuden, j oka on tunnettua tekniikkaa j a j ota kutsutaan • · . ·. : 20 "käsittelyvahvistukseksi", j oka parantaa signaali-häiriösuhdetta signaalilla, j oka • · · • · sopii sopivaan PN-sekvenssiin. Korreloitu lähtö voidaan synkronoidusti tunnistaa • · · · •;. käyttäen pilottikantoaaltoa lähettävältä tukiasemalta kantoaallon • · · · ·*·.. vaihereferenssinä. Tämän demodulaatioprosessin tulos on koodattujen datamerkkien sekvenssi. Lisätietoa liittyen dekoodaukseen käyttäen 25 pilottisekvenssiä esitetään patenttijulkaisussa US 08/343,800, jätetty 21.11.1994 : V: otsikolla "PILOT CARRIER DOT PRODUCT CIRCUIT", jossa hakijana on ··* :..: sama kuin tässä hakemuksessa.

• · · • i i • · • · • · ·

Etsinelementti 314 ohj ausprosessorin 316 ohjauksessa jatkuvasti skannaa aika- • * · *. 30 aluetta etsiessään monireittisiä pilottisignaaleita ympäröiviltä tukiasemilta.

• · : ’ * ’: Etsinelementti 314 mittaa j okaisen tunnistetun pilottisignaalin voimakkuuden.

• · · 20

Etsinelementti 314 muodostaa signaalivoimakkuuksistaja aikasiirroksista joukon tunnistetuille signaaleille annettavaksi ohjausprosessorille 316. Ohjausprosessori 316 aikaansaa ohjaussignaalit demodulaatioelementeille 310A - 31 ON siten, että jokainen käsittelee eri signaalia kaikkein edullisimmista signaaleista. Menetelmä 5 demodulointielementtien nimeämiseksi käsittelemään eri signaaleita perustuen etsinelementin lähtöön esitetään patenttijulkaisussa US 08/144,902, jätetty 28.10.1993 otsikolla "DEMODULATION ELEMENT ASSIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS", jossa hakijana on sama kuin tässä hakemuksessa.

10

Demodulaatioelementtien 310A - 310N lähtö annetaan hajautuksen yhdistäjään ja dekooderipiiriin 318. Hajautuksen yhdistäjä ja dekoodauspiiri 318 yhdistää demodulaatioelementtien 310A - 31 ON lähdön yhdeksi signaaliksi lisäkäsittelyä varten. Tämä yhdistämisprosessi mahdollistaa sen, että jäjjestelmä voi käyttää 15 hyödyksi haj autusta summaamalla tehon kultakin demodulaatioelementiltä 310A

- 31 ON. Saatu yhdistetty signaalijono voidaan dekoodata käyttäen etenevää korjausta (FEC) käyttävää kooderia, joka myös sisältyy hajautuksen yhdistäjään ja dekooderipiiriin 318.

• · : 20 Käyttäjän digitaaliseen peruskaistapiiriin 320 tyypillisesti kuuluu vokooderi (ei • · ··· esitetty), joka voi olla muuttuvanopeuksinen. Käyttäjän digitaalinen • · · · ··· peruskaistapiiri 320 edelleen toimii liitäntänä luurin tai muun tyyppisen • · · · oheislaitteen kanssa (ei esitetty). Käyttäjän digitaalinen peruskaistapiiri 320 antaa • · · Y : lähtöön informaatiosignaaleita käyttäj alle siihen aj oituksenyhdistäj ältä j a 25 dekooderipiiriltä 318 annetun informaation mukaan.

• · • · · • · · • · • · · • · * · · · * Paluukanavalla käyttäjän analogiset äänisignaalit annetaan tyypillisesti luurin • · · • \· kautta tulona käyttäjän digitaaliselle peruskaistapiirille 320. Käyttäjän • ·φ digitaaliseen peruskaistapiiriin 320 kuuluu analogidigitaalimuunnnin (A/D) (ei :*·*: 30 esitetty), joka muuntaa analogisen signaalin digitaaliseksi. Digitaalinen signaali • · annetaan digitaaliseen vokooderiin, jossa se koodataan. Vokooderin lähtö 21 annetaan etevän virheenkorjauksen (FEC) koodauspiiriin (ei esitetty). Esimerkkisovelluksessa virheenkoij auskoodaus toteutetaan konvoluutiokoodauskaavion mukaisesti. Digitoitu koodattu signaali on lähtönä digitaaliselta peruskaistapiiriltä 320 lähetinmodulaattorille 322.

5 Lähetinmodulaattori 322 koodaa lähetysdataa, joka esimerkkisovelluksessa on 64-aarinen ortogonaalinen signaalitekniikka perustuen Walsh-koodeihin ja sen jälkeen moduloi koodatun signaalin PN-kantotaajuudelle. Ohjausprosessori 316 antaa PN-sekvenssikohdistusinformaation lähetinmodulaattorille 322. Tarkempia 10 yksityiskohtia datamoduloinnista esitetään yllä mainitussa patenttijulkaisussa US-5,103,459.

Lähetinmodulaattori 322 edelleen muuntaa moduloidun signaalin analogiseen muotoon moduloitavaksi välitaajuudelle (IF). IF-signaalilähtö 15 lähetinmodulaattorilta 322 annetaan lähetyksen tehonohjauspiirille 308.

Lähetyksen tehonohjauspiiri 308 ohjaa lähetyssignaalin tehoa perustuen analogiseen tehonohjaussignaaliin, joka annetaan analogiselta vastaanottimelta 304. Lisäksi ohjausbitit, jotka lähetetään tukiasemalla tehonsäätökomentoina, ....: käsitellään demodulaatioelementeillä 310A - 31 ON ja annetaan • · .·. : 20 ohjausprosessorille 316. Vasteena näihin komentoihin ohjausprosessori 316 • ·· • · .:. generoi toisen tehonohj aussignaalin, j oka annetaan lähetyksen tehonohj auspiiriin ···· ··· 308. Lisäinformaatiota vastaanottimen 312, ohjausprosessorin 316 ja lähettimen • · · · • * *.. tehonohjauspiirin 306 suhteesta suhteessa tehonohjaukseen on saatavilla yllä : i : mainitusta patenttijulkaisusta US-5,056,109.

25 • · ::: Lähettimen tehonohj auspiiri 308 antaa lähtöön teho-ohj atun moduloidun • · · *... · signaalin lähetyksen tehovahvistinpiiriin 306. Lähetyksen tehovahvistinpiiri 306 \ ‘ : muuntaa IF-signaalin RF-taajuudelle. Lähetyksen tehovahvistinpiiri 306 sisältää • · · ’.. . ’ vahvistimen, joka vahvistaa signaalin lopulliselle lähtötasolle. Lähetyssignaali on 30 lähtönä lähetyksen tehovahvistinpiiriltä 306 duplekserille 302. Duplekseri 302 • · kytkee signaalin antenniin 300 lähetettäväksi tukiasemalle.

·· · 22

Kuvio 5 esittää täydellisemmän lohkokaaviokuvan esimerkinomaisesta tukiasemasta 200 kuviossa 2. Kuviossa 5 käytetään vastaavia viitenumerolta identifioimaan tukiaseman komponentteja kuin kuviossa 2.

5 Vastaanotinjäijestelmä tukiasemassa 200 muodostuu analogisista vastaanottimista 250 ja 260 ja myös haravavastaanottimista 270 ja 280. Haravavastaanottimeen 270 kuuluu itsenäinen etsinelementti 500 ja demodulaatiolementit 510A - 51 ON. Vastaavasti haravavastaanottimeen 280 kuuluu itsenäinen etsinelementti 515 ja demodulaatioelementit 520A - 520N.

10 Kuten esitetään kuviossa 5, demodulaatiolementit 510A- 51 ON ja 520A - 520N on kytketty hajautuksenyhdistäjään ja dekooderipiiriin 284.

Viitaten kuvioon 5 analogiset vastaanottimet 250 ja 260, vastaavasti, antavat lähtöön yhdistettyjen signaalien digitaaliset versiot muodostettuna yhden tai 15 usean matkaviestimen lähetyksistä. Etsinelementit 500 ja 515 seuraavat yksittäisen matkaviestimen lähetysten monireittisiä signaaleita. Jokainen demodulaatioelementti 510A - 51 ON ja 520A - 520N nimetään demoduloimaan tiettyä monireittistä etenemistä samasta koodatusta viestidatasta yhdeltä .,..: matkaviestimeltä. Analogisten vastaanottimen 250 ja 260 lähtö annetaan myös • · 20 muille haravavastaanottimille seurattavaksi ja sen matkaviestimen signaalien • · .·. demoduloimiseksi. Lisää yksityiskohtia esitetään esim. yllä mainitussa • · · · ··· patenttijulkaisussa US-08/144,902.

• · · · ·· • · • · · ί.: : Kuvion 5 tukiasemaan kuuluu CDMA-ohjain 540, joka on kytketty 25 demodulaatioelementteihin 510A - 51 ON ja 520A - 520N yhdessä etsinelementtien 500 ja 515 kanssa. CDMA-ohjain 540 antaa Walsh-sekvenssin • · · • · '··.* ja koodinnimeämisen, signaalinkäsittelyn, ajoitussignaalin generoinnin ja • · m | tehonohjauksen ja monia muita näihin liittyviä funktioita.

• · · • · • · • · · • * · *: 30 Ensimmäisellä lineaarisen peittoalueen antennirakenteella 210 vastaanotetut • 9 : ' signaalit annetaan analogiseen vastaanottimeen 250 ja sen jälkeen 23 etsinelementtiin 500. Etsinelementtiä 500 käytetään seuraamaan aika-aluetta parhaimpien saatavilla olevien signaalien tunnistamiseksi liittyen tiettyyn matkaviestimeen. Etsinelementti 500 antaa informaatiota tunnistetuista signaaleista CDMA-ohjaimelle 540, joka vasteena tähän generoi ja antaa 5 ohjaussignaalit demodulaatio-elementeille 510A - 51 ON sopivan vastaanotetun signaalin valitsemiseksi käsittelyyn.

Toisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella 212 vastaanotetut signaalit annetaan analogiseen vastaanottimeen 260 ja sen jälkeen 10 domodulaatioelementeille 520A ja 520N. Lisäksi käytetään etsinelementtiä 515 skannaamaan aika-aluetta vastaanotetun signaalin ympäristössä sen varmistamiseksi, että demodulaatioelementit 520A - 520N seuraavat ja käsittelevät kaikkein edullisinta saatavilla olevaa signaalia liittyen tiettyyn matkaviestimeen samalla tavalla kuin haravavastaanotin 270.

15 Demodulaatioelementtien 510A - 51 ON ja 520A - 520N lähtö käsitellään optimaalisen suorituskyvyn saamiseksi hajotuksenyhdistäjällä ja dekooderipiirillä 284.

Viitaten uudelleen kuvioon 5 etsinelementti 500 ja demodulaatiolementit 510A -20 51ON vastaanottavat yhdistetyn signaalilähdön analogiselta vastaanottimelta 250.

• · ··· Yhden matkaviestimen lähettämien hajaspektrisignaalien dekoodaamiseksi on • · ·« •: · generoitava sopivat PN-sekvenssit. Lisätietoj a matkaviestimen signaalien • · : generoimisesta esitetään patenttijulkaisussa US-5,103,459.

• · · • · · • · · 25 Ulkoisesta tai sisäisestä, kuten vaihteesta (PBX), tulleet signaalit kytketään • · *. *.: sopivaan vokooderiin 555 CDMA-ohj aimen ohj auksessa. Lähetinmodulaattori • · · • · '···* 535 CDMA-ohjaimen 540 ohjauksessa hajaspektrimoduloi datan lähetystä varten • · · • aiotulle matkaviestimelle. Lähetinmodulaattori 535 nimetään koodaamaan ja • · · moduloimaan tietylle matkaviestimelle lähetettäväksi aiottavaa dataa, jolle :***: 30 matkaviestimelle haravavastaanottimet 270 ja 280 on nimetty.

• · · Lähetinmodulaattori 535 moduloi vokooderin datan ortogonaalisella koodilla, 24 joka on valittu ortogonaalisesta koodijoukosta, jonka jälkeen signaali moduloidaan PN-hajautuskoodilla. PN-hajautussignaali muunnetaan sen jälkeen analogiseen muotoon ja annetaan lähettimen tehonohjauspiirille 550.

5 Lähettimen tehonohjauspiiri 550 ohjaa CDMA-ohjaimen 540 ohjauksessa signaalin lähetystehoa. Piirin 550 lähtö annetaan summaimeen 560, jossa se summataan lähetinmodulaattorin/lähettimen tehonohjauspiirin lähtöjen kanssa vastaten muita matkaviestimiä. Summaimen 560 lähtö annetaan analogiseen lähettimen 220. Analoginen lähetin 220 vahvistaa signaalin lähetettäväksi 10 lineaarisen peittoalueen antennijärjestelmällä matkaviestimille tukiaseman peittoalueella. Lisää yksityiskohtia esimerkinomaisesta lähetinpiiristä esitetään patenttijulkaisun US-5,103,459 kuviossa 5.

Kuvio 5 esittää edelleen alustus-/ohjaus-kanavan generaattorit ja lähettimen 15 tehonohjauspiirin 545. Piiri 545 CDMA-ohjaimen 540 ohjauksessa generoi ja ohjaa alustussignaalin, synkronointikanavan ja hakukanavan tehoa kytkettäväksi analogiseen lähettimeen 220.

" Kuvio 6 viittaa tukiaseman arkkitehtuuriin liittyen soluasemamodeemin (CSM) • · : 20 sovelluskohtaiseen integroituun piiriin (ASIC) 580 haun, demoduloinnin, · · • · yhdistämisen ja dekoodauksen suorittamiseksi. Kuviossa 6 käytetään samoja viitenumerolta kuin kuviossa 5 identifioimaan kuvion 5 funktionaalisia • · · · • 1 ·.. elementtej ä. CSM-ASIC-piiri 580 sisältää tietyn tehokkaan hakumoottorin kunkin : ’: 1: matkaviestimen puhelua varten vaaditun hakufunktion suorittamiseksi, kuten 25 kuvataan patenttijulkaisussa US-08/316,177, jätetty 30.9.1994 otsikolla • · •,:.: "Multipath search processor for a spread spectrum multiple access ··· communication system", jossa hakija on sama kuin tässä hakemuksessa. Lyhyesti 1 · 1; hakumoottori 584 identifioi parhaiten saatavilla olevan aika-aluesignaalin liittyen • · : ” ]: tiettyyn matkaviestimeen tarkkailemalla molempien analogisten vastaanottimien j·.·. 30 250 ja 260 lähtöjä. Tämä informaatio annetaan CDMA-ohjaimeen 540, joka • ·

ohjaa liitäntäkytkintä 226 kytkemään demodulaatioelementit 510A - 510N

• · · 25 analogiselle vastaanottimelle 250 tai 260 sen mukaan, kumpi muodostaa parhaiten saatavilla olevan signaalin. Näin ollen kuvion 6 arkkitehtuuri parantaa tehokkuutta kytkemällä kunkin demodulaatioelementin 510 A - 51 ON kytkettäväksi analogiseen vastaanottimeen, joka antaa parhaan saatavilla olevan 5 signaalin.

Viitaten kuvioon 6 tarkemmin analogiset vastaanottimet 250 ja 260 käsittelevät RF-signaalit ja muuntavat signaalit digitaalisiksi biteiksi. Analogiset vastaanottimet 250 ja 260 antavat resultanttisesti suodatetun bittijonon 10 liitäntäkytkimelle 226. Liitäntäkytkin 226 kytkee suodatetut bittijonot CDMA-ohjaimen 540 ohjauksessa yhdeltä tai molemmilta analogisilta vastaanottimilta 250 ja 260 demodulaatioelementeille 510A ja 51 ON ja hakumoottorille 584.

Kuvion 6 edullisessa sovelluksessa kuvataan CSM-ASIC-toteutus, jossa 15 analogiset vastaanottimet 250 ja 260 muodostavat digitaalisia signaaleja ja jossa liitäntäkytkin 226 on digitaalinen signaalin reitityslaite. Kuitenkin on ymmärrettävä, että tämä signaalireititysfunktio voitaisiin toteuttaa käyttäen analogitekniikkaa. Sellaisessa analogisessa toteutuksessa analogiset ....: vastaanottimet 250 ja 260 konfiguroitaisiin siirtämään analogisen signaalin ♦ · : 20 digitaalisen signaalin sijaan liityntäkytkimeen 226. Vastaavalla tavalla ♦ « ♦·· liityntäkytkin 226 liittyisi analogiseen piiriin, joka on sopiva analogisten ♦ ··· ··· signaalien antamiseksi sopivalle demodulaätioelementille. Tässä kokoonpanossa ···· • · j *.. analogidigitaalimuunnos suoritettaisiin kussakin demodulaatioelementissä ennen • · · v · lisäkäsittelyä siinä.

25 • · • · · *·*.* Kuten esitetään kuviossa 6, demodulaatioelementtiä 510A - 510N ohjataan • · · • · *···* CDMA-ohjaimella 540. CDMA-ohjain 540 nimeää jokaisen • · •. · · demodulaatioelementin 510 A - 51 ON yhdelle informaatiosignaaleista yhdeltä ··· *... * matkaviestimeltä vastaanotettuna jommalla kummalla lineaarisen peittoaiueen *:*·: 30 antennirakenteella, jotka on toiminnallisesti kytketty analogisiin vastaanottimiin • ♦ ·.*·· 250 tai 260. Demodulaatioelementit 510A - 51 ON muodostavat databittijonon, i * 26 joka edustaa tietyn matkaviestimen dataestimaattia. Tehokas digitaalisen datan vastaanotinarkkitehtuuri kuvataan patenttijulkaisussa US-08/372,632, jätetty 13.1.1995 otsikolla "Cell site demodulator architecture for a spread spectrum multiple access communication system".

5

Hajautuksen yhdistäjä ja dekooderipiiri 284 yhdistää bittijonon kultakin demodulaatioelementiltä 510A - 51 ON muodostaakseen yhden estimaatin matkaviestimeltä vastaanotetusta datasta. Tämä yhdistäminen voidaan toteuttaa käyttämällä esim. kaksoismaksimin mittalaskentaa, jollainen kuvataan 10 patenttijulkaisussa US-08/083,110, jätetty 24.6.1993 otsikolla "Non-coherent receiver employing a dual maxima metric generation process". Tämä patenttijulkaisu kuvaa lisäksi erityisesti ei-koherentin vastaanottimen, joka on suunniteltu muodostamaan kootun pehmeän päättelyn data. Kun sellaista ei-koherenttia vastaanotinta käytetään, hajotuksen yhdistäjään ja dekooderipiiriin 15 284 kuuluu tyypillisesti Viterbin dekooderi kootun pehmeän päättelyn datan dekoodaamiseksi. Dekoodatut merkit yhdistetään ja siirretään vokooderiin 555 lisäkäsittelyä varten.

....: Edellä oleva edullisten sovellusten kuvaus on annettu, jotta ammattimies voisi • · : 20 valmistaa tai käyttää esillä olevaa keksintöä. Näiden sovellusten eri modifikaatiot 9 9 .:. ovat ilmeisiä ammattimiehelle j a tässä esitettyj ä yleisiä periaatteita voidaan • · ·· • ·· soveltaa muihin sovelluksiin keksimättä mitään uutta. Täten esillä olevaa • · · · keksintöä ei ole tarkoitettu rajattavaksi tässä esitettyihin sovelluksiin vaan tässä : #: esitettyj en periaatteiden j a uusien ominaisuuksien laaj impaan sisältöön.

25 :X: VAADIMME: • · · • · • · • · · ·· · • · · • · • · • · · 9 9 ♦ · • · · • · · • · · • · • · 1 · · • · • · • · ·

Claims (22)

27

1. Digitaalisen tietoliikennejärjestelmän tukiasemaan kuuluva antennijärjestelmä, jossa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä ainakin yksi etäasema on tietoliikenneyhteydessä tukiaseman (200) kanssa käyttäen 5 digitaalisesti moduloituja tietoliikennesignaaleja, tunnettu siitä, että antennijärjestelmään kuuluu: ensimmäinen lineaarisen peittoalueen antennirakenne (210); toinen lineaarisen peittoalueen antennirakenne (212); ja antenniliitäntävälineet (290-294) tietoliikennesignaalien 10 kytkemiseksi tukiaseman ja ensimmäisen ja toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteen (210,212) välillä, joihin antenniliitäntävälineisiin (290-294) kuuluu välineet tietoliikennesignaalien jakamiseksi ensimmäiseen ja toiseen aikasiirrossignaalikomponentteihin lähetettäväksi ensimmäisellä ja toisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella (210, 212), vastaavasti. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antennijärjestelmä, tunnettu siitä, että antenniliitäntävälineisiin (290,294) kuuluu ensimmäinen ja toinen duplekseri, jotka ensimmäinen ja toinen duplekseri (240', 294) on järjestetty analogisen lähettimen, joka kuuluu tukiasemaan (200) ja • · :· 20 ensimmäisen j a toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteen (210,212) väliin, vastaavasti. ··· ···· ·· • ♦ Σ'1

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen antennijärjestelmä, • ♦ · *·** tunnettu siitä, että antenniliitäntävälineisiin (290-294) kuuluu jako-ja 25 viiveverkko; ja että tietoliikennesignaalit generoidaan hajaspektrimoduloimalla • · · • · · !.! informaatiosignaaleita ennalta määrätyillä näennäissatunnaisilla (PN) • · *** kohinahajautuskoodeilla, jotka jokainen käsittävät ennalta määrätyn sekvenssin • · · •##·1 binaaripaloja, joilla kullakin on ennalta määrätty palakesto, jotka jako-ja • · • · * l 1 viiveverkko muodostavat viiveen ensimmäisen ja toisen aikasiirrossignaali-·· · : ·' 30 komponenttien välille, jonka viiveen kesto on ainakin yhden palan luokkaa. • · · • t • · • · · 28

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen antennijärjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen ja toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteisiin (210,212) kuuluu vastaavasti ensimmäinen ja toinen vuotokoaksiaaliantenni. 5

5. Digitaaliseen tietoliikennejäijestelmään kuuluva tukiasema, jossa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä jäijestelmän käyttäjät kommunikoivat tukiasemien kautta etäjärjestelmäkäyttäjien kanssa, jotka etäjärjestelmäkäyttäjät kommunikoivat tukiaseman kanssa radiolinkillä, tunnettu siitä, että 10 tukiasemaan kuuluu: ensimmäinen lineaarisen peittoalueen antennirakenne; toinen lineaarisen peittoalueen antennirakenne; lähetinvälineet (220') etäkäyttäjille suunnattujen hajaspektrisignaalien generoimiseksi hajaspektrimoduloimalla järjestelmän 15 käyttäj äinformaatiosignaaleita; j a antenniliitäntävälineet (290-294) etäkäyttäjälle suunnattujen hajaspektrisignaalien antamiseksi ensimmäiselle ja toiselle lineaarisen peittoalueen antennirakenteelle (210,212), joihin antenniliitäntävälineisiin (290- •... j 294) kuuluu välineet ennalta määrätyn aikaviiveen j ärjestämiseksi etäkäyttäj älle : * ·. · 20 suunnattuj en haj aspektrisignaalien komponenttien välille lähetettynä • · ·:· ensimmäisellä ja toisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella (210, 212), *:* vastaavasti.

···* • · • · • · · ··· · 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tukiasema, t u n n e t t u 25 siitä, että tukiasemaan kuuluu ensimmäiset välineet ensimmäisen kootun • · • · # *;*.· hajaspektrisignaalin demoduloimiseksi (510A-510N) kytkettynä ensimmäiseltä • · '·;·* antennirakenteelta (210), joka ensimmäinen koottu hajaspektrisignaali käsittää ·· · : *. · joukon järjestelmän käyttäjälle suunnattuja hajaspektrisignaaleita, jotka on *...* vastaanotettu ensimmäisellä lineaarisen peittoalueen antennirakenteella (210). ·· · : * : 30 • · ··♦ • ♦ • · ··♦ 29

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että tukiasemaan kuuluu toiset välineet toisen kootun hajaspektrisignaalin demoduloimiseksi (520A-520N) kytkettynä toiselta antennirakenteelta (212), johon toiseen koottuun hajaspektrisignaaliin kuuluu joukko jäqestelmän 5 käyttäjälle suunnattuja hajaspektrisignaaleita, jotka on vastaanotettu toisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella (212).

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tukiasema, tunnettu siitä, että järjestelmän käyttäjäinformaatiosignaalit hajaspektrimoduloidaan 10 ennalta määrätyillä näennäissatunnaisilla (PN) kohinahajautuskoodeilla, jotka jokainen käsittävät ennalta määrätyn sekvenssin binääripaloja, jossa jokaisella palalla on ennalta määrätty kesto, joka ennalta määrätty aikaviive on kestoltaan ainakin yhden palan verran.

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tukiasema, t u n n e t t u siitä, että ensimmäisen ja toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteet (210, 212) vastaavasti käsittävät ensimmäisen ja toisen vuotokoaksiaaliantennin.

. 10. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tukiasema, t u n n e t t u • · . ·. · 20 siitä, että ensimmäisen ja toisen lineaarisen peittoalueen antennirakenteet (210, • ·· • · 212. on sijoitettu säteilemään elektromagneettista energiaa olennaisesti jatkuvasti • · ♦ · .:. pitkin pituussuuntaista etäisyyttä. t··· ·· • · • ··

11. Jäijestelmä lähtölinkin hajaspektrimoduloidun 25 informaatiosignaalin lähettämiseksi ja paluulinkin hajaspektrimoduloidun • · informaatiosignaalin vastaanottamiseksi, jossa lähtölinkin ja paluulinkin ··· hajaspektrimoduloidut informaatiosignaalit generoidaan hajaspektrimoduloimalla ·'·*: informaatiosignaaleita näennäissatunnaisilla kohinakoodeilla, jossa jokainen • · : ennalta määrätty näennäissatunnainen kohinakoodi käsittää ennalta määrätyn 30 sekvenssin koodipaloja, joilla jokaisella on ennalta määrätty palan kesto, • · tunnettu siitä, että jäijestelmään kuuluu: ··· 30 ensimmäinen antennirakenne, jolla on lineaarinen peittoalue; toinen antennirakenne, jolla on lineaarinen peittoalue; ja antenniliitäntävälineet (290-294) lähtölinkin hajaspektrimoduloidun informaatiosignaalin antamiseksi ensimmäiselle ja toiselle lineaarisen 5 peittoalueen antennirakenteelle, joihin antenniliitäntävälineisiin kuuluu välineet ainakin yhden ennalta määrätyistä palan kestoista mittaisen viiveen järjestämiseksi lähtölinkin hajaspektrimoduloidun informaatiosignaalin, joka on lähetetty ensimmäisellä ja toisella antennirakenteella, komponenttien väliin, vastaavasti; 10 ja että ensimmäisen antennirakenteen lineaarinen peittoalue ja toisen antennirakenteen lineaarinen peittoalue ovat olennaisesti limittäin.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu joukko 15 demodulaatioelementtejä (51OA-51 ON), jossa ensimmäinen demodulaatioelementti vastaanottaa ensimmäisen komponentin paluulinkin hajaspektrisignaalista ensimmäiseltä antennirakenteelta (210) ja toinen demodulaatioelementti vastaanottaa paluulinkin hajaspektrisignaalin ....; komponentin toiselta antennirakenteelta (212). • · .·. : 20 • ·· • ·

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, ···· ··· tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen demodulaatioelementti ···· ·*·.. demoduloivat signaalin yhteiseltä etäkäyttäjältä ja että järjestelmään kuuluu :T: edelleen hajautuksen yhdistäjä ensimmäisen demodulaatioelementin lähdön ja 25 toisen demodulaatioelementin lähdön yhdistämiseksi. • · ♦ · ♦ • · · • ♦ ···

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, :**]: tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu hakumoottori samalta ··· !(((! etäkäyttäjältä tulevan signaalin useiden vastaanottojen identifioimiseksi. ;*·*: 30 • » ··· • · • · ·♦· 31

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu liitäntäkytkin kolmannen demodulaatioelementin kytkemiseksi joko paluulinkin hajaspektrisignaalin komponenttiin ensimmäiseltä antennirakenteelta tai paluulinkin 5 hajaspektrisignaalin komponenttiin toiselta antennirakenteelta.

16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen antennirakenne (210) on vuotokoaksiaalikaapeli. 10

17. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen antennirakenne (210) on kolmeakselinen koaksiaalikaapeli.

18. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu etäyksikkö, joka on sijoitettu olennaisesti limittäin jäävälle osalle, jossa etäyksikköön kuuluu joukko demodulaatioelemettejä valitun lähtölinkin signaalin demoduloimiseksi lähtölinkin hajaspektrimoduloidun informaatiosignaalin komponentissa, joka on • · . *. #: 20 lähetetty ensimmäisellä antennirakenteella (210), ja valitun lähtölinkin signaalin • · • · · demoduloimiseksi lähtölinkin haj aspektrimoduloidun signaalin komponentissa, • · · · • · · j oka on lähetetty toisella antennirakenteella (212), vastaavasti.

• · · · • · • · • · · • · · ·#· · 19. Menetelmäjakautuneen lähetyksen tehollistamiseksi ja 25 hajaspektritietoliikennesignaalien vastaanottamiseksi tukiasemassa digitaalisessa • · ’. ·. * tietoliikennej ärj estelmässä, j ossa j ärj estelmän käyttäj ät kommunikoivat • · · • · *... * tukiaseman kautta j ärj estelmän etäkäyttäj ien kanssa, j otka j ärj estelmän • · · • etäkäyttäjät kommunikoivat tukiaseman kautta radiolinkillä, t u n n e t t u • · · :: siitä, että menetelmässä: : * · *: 30 muodostetaan ensimmäinen lineaarisen peittoalueen • · :***: antennirakenne; • · · 32 muodostetaan toinen lineaarisen peittoalueen antennirakenne; generoidaan etäkäyttäjille suunnattuja hajaspektrisignaaleita hajaspektrimoduloimalla käyttäjän informaatiosignaaleita; ja muodostetaan etäkäyttäjille suunnattuja hajaspektrisignaaleita 5 ensimmäiselle ja toiselle lineaarisen peittoalueen antennirakenteelle ja järjestetään ennalta määrätty aikaviive etäkäyttäjälle suunnatuille haj aspektrisignaaleille, jotka lähetetään ensimmäisellä ja toisella lineaarisen peittoalueen antennirakenteella, vastaavasti.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että demoduloidaan ensimmäinen koottu hajaspektrisignaali, joka on kytketty ensimmäiseltä antennirakenteelta, joka ensimmäinen koottu hajaspektrisignaali käsittää joukon järjestelmän käyttäjälle suunnattuja hajaspektrisignaaleita, jotka on vastaanotettu ensimmäisen 15 lineaarisen peittoalueen antennirakenteella.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että demoduloidaan toinen koottu hajaspektrisignaali, ....: j oka on kytketty toiselta antennirakenteelta, j ohon toiseen koottuun • · : 20 hajaspektrisignaaliin kuuluu joukko jäijestelmän käyttäjälle suunnattuja « · • {· haj aspektrisignaalej a, j otka on vastaanotettu toisen lineaarisen peittoalueen ···· ··· antennirakenteella. • · · · • · • · • · · • · · V

· 22. Patenttivaatimuksen 19 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen lineaarisen peittoalueen • · •.:* antennirakenne erotetaan suuremmalla kuin haj aspektritietoliikennesignaalin • · · • · * · ♦ · * yhden aallonpituuden erolla j a samalla ylläpidetään olennaisesti limittäin menevät • · · • \· peittoalueet. • · · • · • · • · · :*·*: 30 • · • · · • « • · • · · 33