!HU000006615T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 006 615
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 550616 P 2004. 03. 05. 72743 2005. 03. 03.
(73) Jogosult: Qualcomm, Incorporated, San Diego, CA 92121 (US)
US US
(72) Feltalálók: NAGUIB, Ayman, Fawzy, Cupertino, California 95014 (US); AGRAWAL, Avneesh, San Diego, California 92127 (US) (54)
HU 006 615 T2
H04L 27/26
(21) Magyar ügyszám: E 05 725049 (22) A bejelentés napja: 2005. 03. 07. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20050725049 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1730916 A1 2005. 09. 22. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1730916 B1 2009. 07. 08.
(2006.01) H04B 7/005 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 05088926 PCT/US 05/007664
(74) Képviselõ: dr. Antalffy-Zsiros András, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Rendszer és eljárás teljesítmény vezérlésére vezeték nélküli kommunikációs rendszerekben
A leírás terjedelme 22 oldal (ezen belül 11 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 006 615 T2
A találmány területe Jelen ismertetés kommunikációs rendszerekre, többek között rendszerekre és technikákra vonatkozik egy vezeték nélküli kommunikációs rendszerben továbbított jelek teljesítményének vezérlésére. Háttér A modern kommunikációs rendszereket úgy tervezik, hogy lehetõvé tegyék több felhasználó számára, hogy egyetlen közös kommunikációs közeghez férjenek hozzá. Olyan többszörös hozzáférési technikák, amelyek egy kommunikációs közeghez több felhasználó számára biztosítanak hozzáférést, magukban foglalják az idõosztásos többszörös hozzáférést (TDMA), a frekvenciaosztásos többszörös hozzáférést (FDMA), a térosztásos többszörös hozzáférést, a polarizációs osztásos többszörös hozzáférést, a kódosztásos többszörös hozzáférést (CDMA), az ortogonális frekvencia többszörös hozzáférést (OFDMA) és egyéb hasonló, többszörös hozzáférési technikákat. A többszörös hozzáférési koncepció egy olyan csatornalefoglalási vagy allokációs módszer, amely lehetõvé teszi, hogy több felhasználó férjen hozzá egyetlen közös kommunikációs útvonalhoz. A csatornaallokációk különbözõ formákban valósulhatnak meg az érintett többszörös hozzáférési technikától függõen. Például FDMA rendszerekben a teljes frekvenciaspektrumot osztják fel több kisebb alsávra, és minden egyes felhasználó számára adnak egy-egy saját alsávot, hogy hozzáférjen a kommunikációs útvonalakhoz. Alternatív megoldásként a TDMSA rendszerekben minden egyes felhasználó számára idõnként visszatérõ idõszeletekben a teljes frekvenciaspektrum elérhetõ. A CDMA rendszerekben minden egyes felhasználó számára a teljes frekvenciaspektrum bármely idõpontban rendelkezésre áll, de a felhasználók adásait kód használatával megkülönböztetik. Egy OFDMA rendszerben a több felhasználó számára egy vagy több alsávot, valamint egy vagy több idõszeletet biztosítanak minden egyes adási keretben vagy burst periódusban. A küldött jelek egy teljesítményerõsítõn haladnak keresztül, amely kellõ adási teljesítményt biztosít számukra a vezeték nélküli csatornán át, mielõtt az éteren keresztül továbbítanák. Egy teljesítményerõsítõ általában olyan nemlineáris eszköz, amely a modulált frekvenciasávba esõ jeleket, valamint a modulált frekvenciasávon kívüli, zajnak tekintett jeleket állít elõ. Általában egy vezeték nélküli kommunikációs rendszerben minden továbbításnak egy olyan speciális emissziós maszknak kell eleget tennie, amely behatárolja az engedélyezhetõ sávon kívüli interferencia legnagyobb mennyiségét, amelyet bármely adást végzõ eszköz okozhat. Annak érdekében, hogy a teljesítményerõsítõ nonlinearitása miatti sávon kívüli interferencia mértékét minimalizálják, a bemenõjel átlagos teljesítményét lecsökkentik vagy „visszaveszik” arról a legnagyobb lehetséges teljesítményszintrõl, amelyet a teljesítményerõsítõ szolgáltatni tud. A visszavétel mellett vagy helyett a jelet modulálását követõen, de a teljesítményerõsítõvel végzett erõsítést megelõzõen egy maximált szinten le is vághatják (clipping).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
Mivel a teljesítményerõsítõ által fogyasztott átlagos teljesítmény a teljesítményerõsítõ mûködése során lényegében állandó, a visszavétel megnövelése és/vagy a levágási szint csökkentése az emissziós maszk követelményeinek kielégítése érdekében csökkenti a teljesítményerõsítõ hatékonyságát, vagyis a kibocsátott, küldött jel teljesítménye kisebb lesz, mint az a teljesítményerõsítõ vonatkozásában lehetséges lenne. A teljesítményerõsítõ hatékonysága maximalizálásának elkerülésével összefüggõ egyik probléma a csökkentett hasznoselem-élettartam a szolgáltatott teljesítményhez képest. A Sudo és társai által jegyzett „OFDM Transmission Diversity Scheme for MMAC Systems” címû dokumentumból, WTC 2000. tavasz, 2000 IEEE 51. Vehicular Technology Conference Proceedings, Tokio, Japan, 2000. május 15–18., VOL. 3/1. kötet, 51. konferencia, 2000. május 15. (2000–05–15), 410–414. oldal, XP000970651 New York, NY, USA, ISBN:0–7803–5710–1, olyan OFDM vezeték nélküli kommunikációs rendszer ismert, amelyben az egyes segédvivõk erõsítését az adó oldalon vezérlik. A maximális erõsítés-köteget az adásban részt vevõ segédvivõk számának megfelelõen szabályozzák. Ezen túlmenõen a WO00/01084 számú szabadalmi dokumentum több segédvivõs rádióadóban végrehajtott teljesítményvezérlésre vonatkozik. Ez a dokumentum olyan teljesítményvezérlõeszközöket ír le, amelyek segítségével egyedi módon lehet változtatni minden egyes vivõ teljesítményét, még azok kombinálását megelõzõen. A WO02/085935 A1 számú szabadalmi dokumentumból egy eljárás ismert egy többvivõs rádiós átviteli egység adójában a vivõk különálló rádiófrekvenciás erõsítéseinek a meghatározására. Így tehát kívánatos a visszavétel csökkentése és a levágási szint megnövelése annyira, amennyire csak lehetséges, hogy eleget tegyünk az emissziós maszk elõírásainak, miközben változatlanul fenntartjuk a hatékonyságot. Összefoglalás Találmányunk meghatározása az 1. és 12. fõigénypontokban található. Egy aspektus értelmében egy vezeték nélküli kommunikációs rendszerbe való adónak antennája, a jel legalább két szimbóluma számára több vivõfrekvencia közül különbözõ vivõfrekvenciákat tartalmazó jelet moduláló modulátora, a modulátor és az antenna közé iktatott teljesítményerõsítõje és a teljesítményerõsítõvel összekötött processzora van. A processzor utasítja a modulátort, hogy a különbözõ vivõfrekvenciák és a több vivõfrekvencia közötti viszony alapján változtassa az általa létrehozott jel teljesítményét. Egy további aspektus értelmében egy vezeték nélküli kommunikációs rendszerbe való adónak antennája, egy jelcsoportot egy adott frekvenciatartomány frekvenciacsoportjait használó módon moduláló modulátora, az antennához kapcsolódó teljesítményerõsítõje, a teljesítményerõsítõ és modulátor közé kapcsolt nemli-
1
HU 006 615 T2
neáris processzora, és egy olyan processzora van, amely a nemlineáris processzort utasítja, hogy a frekvenciacsoport frekvenciatartományon belüli elhelyezkedése alapján változtassa a jel teljesítményszintjének a redukálását. Egy másik aspektus értelmében egy vezeték nélküli kommunikációs készülék teljesítményszintjének a változtatására vonatkozó eljárás magában foglalja a továbbítandó frekvenciaszekvencia meghatározását, a legalább néhány továbbítandó frekvenciának egy frekvenciasávon belüli elhelyezkedésének megállapítását, valamint a legalább néhány frekvencia elhelyezkedése alapján a teljesítményerõsítõhöz eljuttatott jel teljesítményének a változtatását. Nyilvánvaló, hogy a jelen találmány néhány egyéb aspektusa is könnyen érthetõvé válik a szakember számára, különösen a következõ részletes leírásból, amelyben egyszerûen illusztrációként a találmánynak csupán példakénti kiviteli alakjait mutatjuk be és írjuk le. Ennek megfelelõen a rajz és a leírás kizárólag bemutató jellegûnek tekintendõ, és semmilyen módon sem korlátozó jellegû. Az ábrák rövid leírása A találmány jellemzõi, természete és elõnyei jobban érthetõvé válnak a soron következõ részletes leírásból, valamint az azzal kapcsolatos rajzból, amelyen azonos hivatkozási számok azonos elemeket jelölnek, és ahol az 1. ábra egy MIMO rendszerben egy adó rendszer és egy vevõ rendszer egy kiviteli alakjának tömbvázlata; a 2. ábra frekvenciaalapú visszavételt és/vagy levágási szint vezérlést nyújtó adó egy kiviteli alakjának tömbvázlata; a 3A–3C. ábrák egyedi frekvenciahelyek alapján teljesítménycsökkentési módszereket használó emissziós maszkon belüli jelek spektrális diagramjai; a 4. ábra egy visszavételi és/vagy levágási szint vezérlési algoritmus egy lehetséges megvalósítását bemutató folyamatábra; az 5. ábra egy visszavételi és/vagy levágási szint vezérlési algoritmus egy másik megvalósítását bemutató folyamatábra; a 6. ábra egy ugrási (hop) perióduson belüli ugrás tartomány elhelyezkedés alapú visszavételi és/vagy levágási szint vezérlési alkalmazás egy kiviteli alak szerinti tömbvázlata; a 7. ábra egy visszavételi és/vagy levágási szint vezérlési algoritmus egy további megvalósítását bemutató folyamatábra, a 8. ábra jel sávszélesség alapú teljesítménycsökkentési módszereket használó emissziós maszkon belüli jelek spektrális diagramja; és a 9. ábra egy visszavételi és/vagy levágási szint vezérlési algoritmus egy további megvalósítását bemutató folyamatábra.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
Részletes leírás A soron következõ részletes leírás a csatolt rajzzal együtt kizárólag példakénti kiviteli alakok leírásaként tekintendõ, és nem célja, hogy kizárólag azokat a kiviteli alakokat jelenítse meg, amelyek a találmány alapján megvalósíthatók. A „példakénti” szót leírásunkban kizárólag úgy használjuk, mint „példaként, esetként vagy bemutatásként szolgáló”, és a leírásban szereplõ bármely „példakénti” kiviteli alak nem jelent feltétlenül kitüntetett vagy elõnyös kiviteli alakot. A részletes leírás olyan speciális részleteket tartalmaz, amelyek a találmány alapvetõ megértésének az elõsegítését szolgálják. Szakember számára azonban nyilvánvaló, hogy a találmány ezek nélkül a speciális részletek nélkül is megvalósítható. Egyes esetekben jól ismert struktúrákat és eszközöket kizárólag tömbvázlatként tüntetünk fel, hogy ezzel is elkerüljük a találmányi koncepció zavarosságát. A többcsatornás kommunikációs rendszerek többbemenetû és többkimenetû (multiple input, multiple output, MIMO) kommunikációs rendszereket, ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelõ (OFDM) kommunikációs rendszereket, OFDM rendszert használó MIMO rendszereket (vagyis MIMO¹OFDM rendszereket) és más átviteli típusokat foglalnak magukban. A jobb megértés érdekében a találmány különbözõ aspektusait és kiviteli alakjait kifejezetten egy MIMO rendszer vonatkozásában mutatjuk be. Egy MIMO rendszer több NT adóantennát és több NR vevõantennát tartalmaz az adatátvitelhez. Az NT adó- és NR vevõantennák által alkotott MIMO csatornákat NS különálló csatornákká bonthatjuk szét, ahol NS£min{NT,NR}. Az NS független csatornák mindegyikét a MIMO csatornához tartozó térbeli alcsatornaként (vagy adó csatornaként) is nevezhetjük. A térbeli alcsatornák számát a MIMO csatorna saját módusainak a száma határozza meg, amely viszont egy olyan H csatorna válasz mátrixtól függ, amely az NT adó- és NR vevõantennák közötti függvényt írja le. A H csatorna válasz mátrix elemeit önálló, független Gauss-féle véletlen változók {hi,j} alkotják, ahol i=1, 2…NR és j=1, 2…NT, ahol hi,j a csatolás (vagyis a komplex erõsítés) a j¹edik adóantenna és az i¹edik vevõantenna között. Az egyszerûség kedvéért a H csatornafüggvény mátrixot úgy tekintjük, hogy teljes rangú (vagyis NS={NT£NR}) és minden egyes NT adóantennával egyegy független adatáram küldhetõ ki. Az 1. ábra egy 100 MIMO rendszerben egy 110 adó rendszer és egy 150 vevõ rendszer egy kiviteli alakjának a tömbvázlata. A 110 adó rendszerben 112 adatforrásból több adatáramra vonatkozó forgalmi adatok jutnak egy (TX) 114 adatprocesszor számára. Egy kiviteli alak esetében minden egyes adatfolyamot egy-egy hozzá tartozó adóantennával sugároz. A TX 114 adatprocesszor minden egyes adatáram vonatkozásában formázza, kódolja és interleaveli a forgalmi adatokat a szóban forgó adatáram számára kiválasztott meghatározott kódolási séma alapján, hogy kódolt adatokat állítson elõ. Az egyes adatáramokhoz tartozó kódolt adatokat például idõosztásos multiplexelést (TDM) vagy kódosz-
1
HU 006 615 T2
tásos multiplexelést (CDM) alkalmazva pilotadatokkal multiplexelhetjük. A pilotadatok jellemzõen olyan ismert adatmintából állnak, amely ismert módon került eldolgozásra (ha egyáltalán), és a vevõ rendszerben használhatók a csatorna válasz becslésére. Az egyes adatáramokhoz tartozó multiplexelt pilot és kódolt adatokat azután egy meghatározott modulációs séma (pl. BPSK, QSPK, M¹PSK vagy M¹QAM) alapján moduláljuk, vagyis a szimbólumokat áthelyezzük, mely modulációs sémát az adatáram számára választottuk ki, hogy modulációs szimbólumokat állítsunk elõ. Az egyes adatáramok adatsebességét, kódolását és modulációját 130 processzorral biztosított vezérlés révén határozhatjuk meg. Az összes adatáramhoz való modulációs szimbólumokat azután egy TX MIMO 120 processzorhoz juttatjuk el, amely a modulációs szimbólumokat tovább dolgozhatja fel (például OFDM-hez). A TX MIMO 120 processzor azután NT moduláció szimbólum áramokat szolgáltat 122a–122t NT (TMTR) adók számára. Minden egyes 122 adó egy¹egy megfelelõ, hozzá tartozó szimbólumáramot kap és dolgoz fel, hogy egy vagy több analóg jelet állítson elõ, ezen túlmenõen az analóg jeleket is kondicionálja (például erõsíti, szûri, felkonvertálja) hogy a MIMO csatornán keresztül történõ elküldésre alkalmas modulált jelet hozzon létre. A 122a–122t adóktól az NT modulált jeleket azután 124a–124t NT antennák sugározzák ki. A 150 vevõ rendszerben a továbbított modulált jeleket 152a–152r NR antennák veszik, és az egyes 152 antennáktól a vett jelek egy-egy hozzájuk tartozó (RCVR) 154 vevõbe jutnak. Minden egyes 154 vevõ kondicionálja (például szûri, erõsíti és lekonvertálja) az általa vett jelet, a kondicionált jelet digitalizálja, hogy mintákat állítson elõ, majd ezeket a mintákat tovább feldolgozza, hogy megfelelõ „vett” szimbólumáramot állítson elõ. Egy RX MIMO 160 adatprocesszor azután veszi és feldolgozza NR vett szimbólumáramokat az NR 154 vevõktõl egy meghatározott vevõfeldolgozási technika alapján, hogy NT „detektált” szimbólumáramot hozzon létre. Az alábbiakban részletesebben is bemutatjuk az RX MIMO 160 adatprocesszorral végzett feldolgozást. Minden egyes detektált szimbólumáram olyan szimbólumokat tartalmaz, amelyek a hozzá tartozó adatáram számára küldött modulációs szimbólumok becslése. Az RX MIMO 160 adatprocesszor ezt követõen demodulál, deinterleavel és dekódol minden egyes detektált szimbólumáramot, hogy visszaállítsa az adatáramhoz tartozó forgalmi adatokat. Az RX MIMO 160 adatprocesszorral végzett feldolgozás komplementere annak, amelyet a TX MIMO 120 processzor hajtott végre és a 114 TX adatprocesszor hajtott végre a 110 adó rendszerben. Az RX MIMO 160 processzor például a forgalmi adatokkal multiplexelt pilotjel alapján csatornafüggvény-becslést vezethet le az NT adó- és NR vevõantennák között. A csatornafüggvény-becslést felhasználhatjuk arra, hogy a vevõben tér- vagy tér-idõ feldolgozást hajtsunk végre. Az RX MIMO 160 processzor to-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
vábbá megbecsülheti a detektált szimbólumáramok jel/zaj (SNR) és interferencia arányát, és adott esetben egyéb csatornakarakterisztikákat, és ezeket az értékeket egy 170 processzorhoz juttatja. Az RX MIMO 160 adatprocesszor vagy a 170 processzor ezen túlmenõen levezethet egy becslést a rendszer „üzemi” SNR értékére, amely a kommunikációs kapcsolat tulajdonságaira jellemzõ érték. Ezt követõen a a 170 processzor olyan csatornaállapot-információt (CSI) állít elõ, amely a kommunikációs útvonalra és/vagy a vett adatáramra vonatkozóan különbözõ információtípusokat tartalmazhat. Például a CSI csak az üzemi SNR értéket tartalmazhatja. A CSI-értéket azután egy TX 178 adatprocesszor dolgozza fel, majd egy 180 modulátor modulálja, ezután 154a–154r adók kondicionálják, és visszajuttatják a 11 adó rendszerbe. A 110 adó rendszerben a 150 vevõ rendszertõl származó modulált jeleket 124 antennák veszik, 122 vevõk kondicionálják, 144 demodulátor demodulálja, és egy RX 142 adatprocesszor dolgozza fel, hogy a vevõ rendszer által jelentett CSI-értéket visszaállítsuk. A jelentett CSI-értéket azután a 130 processzorhoz juttatjuk és arra használjuk, hogy (1) meghatározzuk az adatáram esetében használandó adatsebességet és kódolási és modulációs sémát, és (2) különbözõ vezérléseket hozzunk létre a TX 114 adatprocesszor és a TX MIMO 120 processzor számára. A 130 és 170 processzorok irányítják az adó, illetve a vevõ rendszer mûködését. 132 és 172 memória biztosít tárhelyet a programkódok és a 130, illetve 170 processzorok által használt adatok számára. Az OFDM MIMO rendszerhez a modell úgy fejezhetõ ki, mint y=Hx+n, (1) képlet ahol y a vett vektor, vagyis y=[y1y2…yNr]T, ahol {yi} az i¹edik vevõantennával vett beérkezõ jel és iÎ{1…NR}; x a továbbított vektor, vagyis x=[x1x2…xNT]T, ahol {x i } a j¹edik adóantennával kisugárzott jel, és jÎ{1 …NT}; H a MIMO csatornára vonatkozó csatorna válasz mátrix; n a hozzáadódó Gauss-féle fehér zaj (AWGN) 0 közepes vektorral és ln=s2 I kovariancia mátrixszal, ahol 0 nulla értékek vektora, I az identitás mátrix, amelyben átmérõsen egy értékek szerepelnek és mindenhol máshol nulla értékek szerepelnek, és s2 a zaj varianciája; és [.]T az [.] transzponálását jelenti. A jel haladási környezetben lévõ szóródás következtében az NT adóantennákkal kisugárzott NT szimbólumáramok a vevõnél interferálnak egymással. Pontosabban, az egy adóantennával kisugárzott adott szimbólumáramot az összes NR vevõantenna eltérõ amplitúdóval és különbözõ fázisban veheti. Ilyen esetben minden egyes jel tartalmazhatja az NT kisugárzott szimbólumáramok mindegyikének egy-egy komponensét. Az NR vett jelek együttesen az összes NT kisugárzott szimbólumáramot tartalmaznák. Azonban ezek az
1
HU 006 615 T2
NT szimbólumáramok szétoszlanak az NR vett jelek között. A vevõben különbözõ feldolgozási technikák használhatók az NR vett jelek feldolgozására, hogy detektálni tudjuk az NT kisugárzott szimbólumáramokat. Ezeket a vételi feldolgozási technikákat két elsõdleges kategóriába csoportosíthatjuk: – térbeli és tér-idõ vételi feldolgozási technikákra (amelyekre úgy is hivatkozunk, mint ekvalizálási technikákra), és – „szukcesszív nullázás/ekvalizációs és interferenciamegszüntetés” vételi feldolgozástechnika (amelyet vételi feldolgozási technikaként „szukcesszív interferenciamegszüntetésnek” vagy „szukcesszív törlésnek” is nevezünk). A 2. ábra egy olyan 200 adó egy részének a tömbvázlata, amely egy adó rendszer, például az 1. ábra szerinti adó rendszer adó részének egy megvalósítása lehet. Egy kiviteli alak értelmében külön adatsebességet és kódolási és modulációs sémát (vagyis antennaalapú különbözõ kódolást és modulációt) használhatunk minden egyes, az NT adóantennákkal kisugárzandó NT adatáram számára. Az egyes adó antennáknál használandó speciális adatsebességet és kódolási és modulálási sémát a 130 processzor által biztosított vezérlések alapján határozhatjuk meg, és az adatsebességeket a fent leírt módon határozhatjuk meg. Egy kiviteli alak értelmében a 200 adónak olyan 202 adó adatprocesszora van, amely egy különálló kódolási és modulációs séma szerint fogadja, kódolja és modulálja az egyes adatáramokat, hogy modulációs szimbólumokat hozzon létre, és az adási MIMO 202 adó adatprocesszor és a 204 adó adatprocesszor egy lehetséges kiviteli alakja az 1. ábra kapcsán említett 114 adó adatprocesszornak és 120 adó MIMO processzornak. Egy kiviteli alak esetében, mint a 2. ábrán látható, a 202 adó adatprocesszor 210 demultiplexert, 212a–212t NT kódolókat, 214a–214t NT csatornainterleavelõket és 216a–216t NT szimbólumleképezõ elemeket tartalmaz (vagyis, minden egyes adóantennához egy kódoló, csatornainterleavelõ és szimbólumleképezõ elemkészletet). A 210 demultiplexer az adatot (vagyis az információbiteket) NT adatáramra bontja szét az NT adóantennák számára, hogy azok az adattovábbítás céljára használják fel az adatokat. Az NT adatáramok különbözõ adatsebességekkel kapcsolhatók össze, amelyet sebességvezérlõ funkciók útján határozunk meg, amelyeket az egyik kiviteli alak értelmében a 130 vagy 170 (1. ábra) processzor biztosít. Minden egyes adatáramot egy-egy hozzá tartozó 212a–212t kódolóhoz juttatunk el. Minden egyes 212a–212t kódoló az ahhoz az adatáramhoz kiválasztott speciális kódolási séma alapján vesz és kódol egy-egy adatáramot, hogy kódolt biteket állítson elõ. Az egyik kiviteli alak esetében a kódolást felhasználhatjuk arra, hogy megnöveljük az adatátvitel megbízhatóságát. A kódolóséma egy kiviteli alaknál ciklikus redundancia ellenõrzõ (CRC) kódolás, konvolúciós kódolás, Turbo kódolás, blokk kódolás, vagy ha-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
sonló bármilyen kombinációját tartalmazhatja. Az egyes 212a–212t kódolóktól a kódolt biteket azután egy-egy hozzá tartozó 214a–214t csatornainterleavelõhöz juttatjuk, amely a kódolt biteket egy meghatározott interleavelõ séma alapján interleaveli. Az interleavelés idõdiverzitást biztosít a kódolt bitek számára, lehetõvé teszi, hogy az adatokat az adatáramhoz használt adó csatornákhoz tartozó átlagos SNR alapján adjuk, meggátolja a fadingot, továbbá megszünteti a korrelációt az egyes modulációs szimbólumok létrehozásához használt kódolt bitek között. Az egyes 214a–214t csatornainterleavelõktõl származó kódolt és interleavelt biteket egy 222a–222t szimbólumleképezõ blokkhoz juttatjuk el, amely ezeket a biteket leképezi, hogy modulációs szimbólumokat hozzon létre. Az egyes 222a–222t szimbólumleképezõ blokkok által megvalósított speciális modulációs sémát a 130 processzor által biztosított modulációs vezérléssel határozzuk meg. Minden egyes 222a–222t szimbólumleképezõ blokk qj kódolt és interleavelt bitkészletet csoportosít, hogy nem bináris szimbólumokat állítson elõ, továbbá minden egyes nem bináris szimbólumot egy meghatározott pontra képez le egy jelkonstellációban, a kiválasztott modulációs sémának (például QPSK, M¹PSK, M¹QAM, vagy valamilyen más modulációs séma) megfelelõen. Minden egyes leképezett jel pont egy Mj-edik modulációs szimbólumnak felel meg, ahol Mj a j¹edik adóantennához kiválasztott speciális modui lációs sémának felel meg, és Mj=2q . A 222a–222t szimbólumleképezõ blokkok ezután NT modulációs szimbólumáramot állítanak elõ. A 2. ábrán bemutatott kiviteli alak esetében a 204 adó MIMO processzornak 224 modulátora és 226a–226t inverz Fourier-transzformációs (IFFT) blokkja van. A 224 modulátor a mintákat modulálja, hogy az NT áramok számára a megfelelõ alsávokban és adóantennákkal létrehozza a modulációs szimbólumokat. Ezen túlmenõen a 224 modulátor minden egyes NT szimbólumáramot elõírt teljesítményszinten szolgáltat. Egy kiviteli alak esetében a 224 modulátor egy processzorral, például a 130 vagy 170 processzorral vezérelt ugrási szekvencia szerint modulálhatja a szimbólumokat. Ilyen kiviteli alak esetében azok a frekvenciák, amelyekkel az NT szimbólumáramokat moduláljuk, változhatnak minden egyes szimbólum, keret blokk vagy csoport vonatkozásában, vagy egy adási ciklus egy keretének egy része vonatkozásában. Minden egyes 226a–226t IFFT blokk, amely egy (nem látható) vele társított ciklikus prefixum generátorral van ellátva, egy OFDM modulátort tartalmazhat. Minden egyes 226a–226t IFFT blokk egy-egy hozzá tartozó modulációs szimbólumáramot fogad a 224 modulátortól. Minden egyes 226a–226t IFFT blokk NF modulációs szimbólumkészleteket csoportosít, hogy megfelelõ modulációs szimbólumvektorokat képezzen, és minden egyes modulációs szimbólumvektort annak idõ-domén megjelenítésévé alakít át (amelyet OFDM szimbólumként nevezünk), inverz gyors Fourier-transzformáció alkalmazásával. A 222 IFFT¹t úgy tervezhetjük, hogy bármilyen frekvencia alcsatorna számon (pél-
1
HU 006 615 T2
dául 8, 16, 32…NF) végrehajtsa az inverz transzformációt. A 226a–226t IFFT blokkok által létrehozott modulációs szimbólumvektor minden egyes idõ-domén megjelenítését eljuttatjuk a 228a–228t nemlineáris feldolgozóblokkokhoz. Egy kiviteli alak esetében a 228a–228t nemlineáris feldolgozóblokkok levágják a nagy amplitúdót, vagyis azokat az amplitúdókat, amelyek egy elõre meghatározott szintet meghaladó adási teljesítményt eredményeznének, a szimbólumban lévõ modulációs szimbólumvektor jelek minden egyes idõ-domén megjelenítésénél. A nemlineáris 228a–228t feldolgozóblokkoktól a levágott jelet 230a–230t aluláteresztõ szûrõkbe vezetjük, amelyek úgy vannak megtervezve, hogy eltávolítsák a levágott jel sávon kívüli összetevõit, amelyek a modulációs szimbólumvektor jelek idõ-domén megjelenítésének a levágásából származnak. Ezt azért végezzük, hogy egy lehetséges kiviteli alak szerint csökkentsük a 232a–232t teljesítményerõsítõ által elõállított sávon kívüli interferenciát, amelyeken keresztül a modulációs szimbólumvektor jelek idõ-domén megjelenítései áthaladnak. A 232a–232t teljesítményerõsítõk felerõsítik a jeleket, hogy adáshoz megfelelõ teljesítményszinteket biztosítsanak. Mivel a 232a–232t teljesítményerõsítõk nemlineáris eszközök, az általuk rendelkezésre bocsátott jelek sávon kívüli összetevõket is tartalmazni fognak. Ezek az összetevõk, hasonlóan azokhoz, amelyek a nemlineáris 228a–228t feldolgozóblokkokkal végzett jellevágás következtében keletkeztek, interferenciát okozhatnak a más eszközökkel vagy szomszédos adókkal végzett adásokkal, amelyek szomszédos frekvenciasávokat használnak. Ezen túlmenõen az emissziós maszk speciális határértékeket tartalmaz annak a sávon kívüli teljesítménynek a vonatkozásában, amelyet egy vezeték nélküli készülék állít elõ. Így szükség van levágást és/vagy visszavételt végezni arról a legnagyobb lehetséges teljesítményszintrõl, amelyen a modulátor jeleket tud kibocsátani, ami csökkenteni fogja a sávon kívüli kibocsátásokat. Azonban mind a visszavételi, mint a levágási funkció csökkenti a 232a–232t teljesítményerõsítõkhöz eljuttatott jelek teljesítményét, ami csökkenti azok hatékonyságát, mert azok ebben a pontban úgy vannak elõfeszítve, hogy az lényegében lineáris erõsítést tesz lehetõvé olyan nagyobb teljesítményszinteken, mint amelyeket a 232a–232t teljesítményerõsítõk tudnak nyújtani a visszavétel és/vagy levágás miatt. Mint ilyen, az egyik kiviteli alak értelmében egy processzor, például a 130 vagy 170 processzor változtatja azt a szintet, amelyen a nemlineáris 228a–228t feldolgozóblokkok levágják és/vagy visszaveszik a modulálójelek mértékét, azon frekvenciák elhelyezkedése alapján, amelyeket a 224 modulátor állít elõ, hogy egy meghatározott 208a–208t antennával ki lehessen sugározni, melyekhez a hozzá tartozó 232a–232t teljesítményerõsítõk kapcsolódnak. Ilyen módon a teljesítményerõsítõ hatékonysága maximalizálható, amennyire csak lehetséges, míg ugyanekkor az emissziós maszkot a kívántaknak megfelelõen tudjuk fenntartani.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
Egyes kiviteli alakok esetében a 232a–232t teljesítményerõsítõk A, AB, B és C osztályú erõsítõk lehetnek. Az A osztályú erõsítõket arra használhatjuk, hogy általánosságban nagyobb mértékû linearitást biztosítsunk. Az A osztályú erõsítõk azonban kevésbé hatékonyak, mint a többi lineáris erõsítõtípus. Ezért más teljesítményerõsítõ típusokat is használhatunk. A 3A. ábrán jelek spektrális diagramját tüntettük fel egy olyan emissziós maszkon belül, amely egyedi frekvenciahelyek alapján történõ teljesítménycsökkentési megoldásokat használ. A 300 emissziós maszknak Fmin. legkisebb frekvenciával társított szélsõ tartományi 302 teljesítményszintje és Fmax. legnagyobb frekvenciával társított szélsõ tartományi 304 teljesítményszintje van, ahol Fmin. és Fmax. határozza meg azt a frekvenciasávot, amely az egy vagy több kommunikációs protokollal van társítva, és amely egy adót, például a 200 adót mûködteti. Egy szimbólum, vagy egy szimbólum egy része alatt a 312 jelet F1 frekvenciát használva sugározzuk ki, a 310 jelet F2 frekvenciát használva sugározzuk ki, és a 308 jelet F3 frekvenciát használva sugározzuk ki egy antennáról, például a 208a antennáról. A 3A. ábrán bemutatott szimbólum, vagy egy szimbólumrész során, mivel az F1, F2 és F3 frekvenciák közel vannak egymáshoz, vagy az Fmin. és Fmax. frekvenciák közötti sáv közepén találhatók, nincs szükség levágásra és/vagy visszavételre, vagy csak nagyon kis értékû levágásra és/vagy visszavételre van szükség. Ez abból látható, hogy a 308, 310 és 312 jelek 314 teljesítményszintje megközelít egy olyan legnagyobb 306 teljesítményszintet, amelyet a 300 emissziós maszk a sávon belüli jelek számára engedélyez. Ezen a módon, ha a jeleket a frekvenciatartomány közepén vagy közepe közelében lévõ frekvenciák használatával sugározzuk ki, a szimbólumot vagy a szimbólumrészt adó antennával társított teljesítményerõsítõt annak legnagyobb hatékonysága közelében használjuk. Áttérve a 3B. ábrára, egy antennával, például a 208a antennával egy másik szimbólumot, vagy egy szimbólum egy részét sugárzunk ki, amely F6 frekvenciát használva kisugárzott 320 jelet, F5 frekvenciát használva kisugárzott 322 jelet és F4 frekvenciát használva kisugárzott 324 jelet foglal magában. Ebben a keretben az F6 frekvencia közel helyezkedik el a frekvenciasáv Fmax. legnagyobb frekvenciájához, és így a 300 emissziós maszk 304 szélsõ tartományához, így a 320 jel legnagyobb 326 teljesítményszintjét, és így a 322 és 324 jelek teljesítményszintjét is úgy csökkentjük, hogy ne haladja meg a 300 emissziós maszk 304 szélsõ régiójának teljesítményszintjét. A csökkentést akár levágás, akár visszavétel útján megvalósíthatjuk. A 3B. ábrán látható keret adása során a sávon kívüli jel teljesítményét fenntartjuk az emissziós maszkon belül és így a sávon kívüli interferenciát elfogadható paramétereken belül tartjuk. Áttérve a 3C. ábrára, egy antennával, például 208a antennával, egy másik szimbólumot vagy szimbólumrészt sugárzunk ki, amely tartalmazza az F9 frekvencia használatával kisugárzott 330 jelet, az F8 frekvencia
1
HU 006 615 T2
használatával kisugárzott 332 jelet és az F7 frekvencia használatával kisugárzott 334 jelet. Ebben a keretben az F7 frekvencia közel van a frekvenciasáv Fmin. legkisebb frekvenciájához, így a 300 emissziós maszk 304 szélsõ régiójához. Ezért a 334 jel legnagyobb 336 teljesítményszintjét, és ezzel a 330 és 332 jelek legnagyobb teljesítményszintjét úgy csökkentjük, hogy ne haladja meg a 300 emissziós maszk 302 szélsõ régiójának a teljesítményszintjét. A csökkentést megvalósíthatjuk levágással és/vagy visszavétellel. Az adási keretben a sávon kívül jel teljesítményt fenntartjuk az emissziós maszkon belül, így a sávon kívüli interferenciát elfogadható paramétereken belül tudjuk tartani. Látható a 3B. és 3C. ábrából, hogy a 336 teljesítményszint nagyobb, mint a 326 teljesítményszint. Ez azért lehetséges ennél a kiviteli alaknál, mert a levágási szintet és/vagy a visszavételt egy vagy több jelnek Fmin.-hez vagy Fmax.-hoz való közelsége alapján lehet változtatni. Például, mivel F7 messzebb van Fmin.-tõl, mint az F6 az Fmax.-tól, a megfelelõ levágási szint és/vagy visszavétel kisebb lehet a 334 jel tekintetében, mint a 320 jel tekintetében. Mint ilyen, a teljesítményerõsítõ hatékonyságát a lehetõ legközelebb tartjuk az optimális szinthez, az antennával továbbítandó frekvenciák helye alapján a szóban forgó adási szimbólum, szimbólumrész, szimbólumcsoport, keret vagy keretrész tekintetében. Mint ilyen, az egyes antennáktól az egyes szimbólumokra, szimbólumrészekre, szimbólumcsoportokra, keretekre vagy keretrészekre vonatkozó teljesítménykimenetet egymástól függetlenül vezérelhetjük, így egyidejûleg optimalizálhatjuk a hatékonyságot és fenntarthatjuk a sávon kívüli interferenciát minden egyes szimbólumhoz, szimbólumrészhez, szimbólumcsoporthoz, kerethez vagy keretrészhez. Míg a 3A–3C. ábrák három jelet mutatnak három frekvenciával, amelyeket egyetlen antennával történõ kisugárzásnál használunk, a szimbólumok vagy szimbólumrészek száma, amelyet a visszavételhez és/vagy a levágásvezérléshez használunk, a szimbólumhossztól és/vagy az adási keret hossztól függõen változhat. Áttérve a 4. ábrára, azon egy, a találmány egy kiviteli alakja szerinti visszavételi és levágási vezérlõalgoritmust bemutató folyamatábra látható. 400 blokkban meghatározunk egy adott antennával kisugárzandó jelekhez tartozó frekvenciaszekvenciát. Ez a szekvencia tartozhat egy szimbólumhoz, egy szimbólumrészhez, szimbólumcsoporthoz, kerethez vagy keretrészhez. Ilyen információ hozzáférhetõ egy olyan processzor számára, amely a vezeték nélküli kommunikációs készüléket mûködteti. A szekvencia egy vagy több olyan frekvenciáját, amelyek legközelebb helyezkednek el a frekvenciasáv széléhez, ezt követõen a 402 blokkban határozzuk meg. A közelség lehet például (i) a legközelebbi frekvencia akár a legkisebb frekvenciához vagy legnagyobb frekvenciához; (ii) a legközelebbi frekvencia a legkisebb frekvenciához és a legközelebbi frekvencia a legnagyobb frekvenciához; (iii) azok a frekvenciák, amelyek egy rögzített távolságon belül találhatók mind akár a legkisebb, akár a legnagyobb frekvenciához.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
Az antennával társított teljesítményerõsítõbe vezetett jelek kimenõ teljesítményét ezt követõen csökkentjük a szekvencia frekvenciáinak és annak a frekvenciasávnak a széleinek, vagyis legkisebb és legnagyobb frekvenciáinak a közelsége alapján, amelyben a vezeték nélküli kommunikációs készülék mûködik, a 404 blokkban. A csökkentést, amely megvalósítható teljesítmény levágásával és/vagy visszavételével, úgy hajtjuk végre, hogy fenntartjuk azoknak a jeleknek a legnagyobb teljesítményét, amelyeket az emissziós maszk széleihez legközelebbi frekvencia használatával moduláltunk, hogy az emissziós maszk engedélyezett sávon kívüli interferencia értékén belül maradjon. Áttérve az 5. ábrára, azon egy kiviteli alak szerinti visszavételi és levágási vezérlõalgoritmust bemutató folyamatábra látható. 500 blokkban egy adott antennával kisugárzandó jelek felhasználásával meghatározunk egy frekvenciaszekvenciát. Ez a szekvencia tartozhat egy szimbólumhoz, egy szimbólumrészhez, egy szimbólumcsoporthoz, egy kerethez vagy egy keretrészhez. Ilyen információ hozzáférhetõ egy olyan processzor számára, amely a vezeték nélküli kommunikációs készüléket mûködteti. Ezt követõen az 502 blokkban meghatározzuk a szekvenciának a frekvenciasáv széleitõl mért frekvenciáinak átlagos távolságát. Az antennához tartozó teljesítményerõsítõ számára szolgáltatott jelek kimenõ teljesítményét azután ezen átlagos távolság alapján, vagyis minden egyes frekvenciának a frekvenciasáv legkisebb és/vagy legnagyobb frekvenciájától mért távolságának az átlaga alapján csökkentjük, mely frekvenciasávban a vezeték nélküli kommunikációs készüléket üzemeltetni kell. Átlag használata elõnyös lehet, mivel minden egyes frekvencia, függetlenül a frekvenciasávon belüli elhelyezkedésétõl, tartalmazhat olyan összetevõket, amelyek sávon kívüliek, és ezért egy átlagérték alkalmazása kellõ bemenõ adatot biztosít a továbbítandó vagy kisugárzandó jel sávon kívüli interferenciájának minden egyes összetevõjétõl. Megjegyezzük, hogy a fenti séma olyan egyetlen frekvenciát használó rendszerre is alkalmazható, amelyben frekvenciaugrás történik. Ilyen kiviteli alak esetén az egyetlen adási frekvencia helyét a frekvenciasáv széleinek figyelembevételével határozzuk meg, és a levágást és/vagy visszavételt ennek megfelelõen végezzük, mint azt már leírtuk. Áttérve a 6. ábrára, azon a találmány egy kiviteli alakja értelmében egy ugrási perióduson belül ugrási tartomány elhelyezkedésen alapuló visszavételi és/vagy levágási vezérlés alkalmazásának a tömbvázlatát tüntettük fel. 600 ugrási tartomány több olyan 602 szimbólumperiódust tartalmaz, amelyek olyan szimbólumokat tartalmazhatnak, amelyek egy meghatározott vivõfrekvenciának megfelelõen moduláltak, vivõfrekvenciák folyamatos tartományában, és szimbólumperiódusok folytonos csoportján belül. A 600 ugrási tartomány egy 602 ugrási periódus egy részletéhez van hozzárendelve, amely frekvenciák és szimbólumperiódusok nagyobb folyamatos csoportja, melyek burst adást tartalmaznak, vagy olyan keretet, amely alkalmas az adóval történõ adásra.
1
HU 006 615 T2
A 600 ugrástartományon belüli bármely továbbított szimbólumnak lehet M legnagyobb vivõfrekvenciája, amely D1 távolságban van a frekvenciasáv S legnagyobb vivõfrekvenciájától és egy legnagyobb i vivõfrekvenciája, amely D2 távolságban van a frekvenciasáv 1 legnagyobb vivõfrekvenciájától. Ezért egy kiviteli alak értelmében a visszavételi és/vagy levágási szintet meghatározhatjuk a D1 és D2 alapján, vagy esetleg egyes esetekben akár a D1, akár a D2 alapján. Ez a megközelítés kevesebb modulátor teljesítményszint kimenet változtatást és/vagy levágási szint változtatást igényelne, mintha ezek közül valamelyiket vagy mindkettõt a szimbólumokat vagy mintákat tartalmazó egyedi jelek egyedi vivõfrekvenciáit változtatnánk meg. Továbbá, egyes kiviteli alakok esetében, a 6. ábrán bemutatott megközelítést kombinálhatjuk a 3A–3C. ábrákkal úgy, hogy legnagyobb és/vagy legkisebb levágási és/vagy visszavételi értékeket állítunk be, a hoptartomány alapján, majd az egyes vivõfrekvenciák vonatkozásában változtatnánk a levágási vagy visszavételi értékeket a tartománykészleten belül a legnagyobb és/vagy legkisebb levágási vagy visszavételi értékek révén, azokban az esetekben, ahol ugrási tartományokat használunk ugrási sémaként. Áttérve a 7. ábrára, azon egy kiviteli alak szerinti visszavételi és levágási vezérlõalgoritmust bemutató folyamatábrát tüntettünk fel. 700 blokkban meghatározzuk egy ugrási tartománynak egy ugrási perióduson belüli elhelyezkedését. Ilyen információ hozzáférhetõ egy olyan processzor számára, amely a vezeték nélküli kommunikációs készüléket mûködteti. Az ugrási tartomány legnagyobb frekvenciájának és az adó számára lefoglalt legnagyobb frekvenciának a közelségét vagy az ugrási tartomány ugrási periódus legnagyobb frekvenciájának és az adó számára lefoglalt legnagyobb frekvenciának a közelségét, vagy az ugrási periódus számára lefoglalt legnagyobb frekvenciának a közelségét és/vagy az ugrási tartomány legkisebb frekvenciájának és az adó vagy az ugrási periódus számára lefoglalt legkisebb frekvenciának vagy az ugrási tartomány legnagyobb frekvenciájának és az adó vagy az ugrási periódus számára lefoglalt legnagyobb frekvenciának a közelségét 702 blokkban határozzuk meg. Az antennához kapcsolódó teljesítményerõsítõ számára szolgáltatott jelek kimenõ teljesítményét ezután a 704 blokkban lecsökkentjük az ugrási tartományban továbbított összes szimbólum vonatkozásában ezeknek a közelségi meghatározásoknak valamelyike vagy mindegyike alapján. A teljesítménycsökkentést azért hajtjuk végre, hogy fenntartsuk az emissziós maszk széleihez legközelebbi frekvencia felhasználásával modulált jelek legnagyobb teljesítményét, hogy az emissziós maszk engedélyezett sávon kívüli interferencia értékén belül legyünk. Áttérve a 8. ábrára, azon olyan jelek spektrális diagramját tüntettük fel, amelyek jelsávszélességen alapuló teljesítménycsökkentési kiviteli alakokat használó emissziós maszkon belül találhatók. Az emissziós maszknak szélsõ régióiban 802 teljesítményszintjei vannak, ahol 802 teljesítményszint Fmin. legkisebb frek-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
2
venciával van társítva és 804 teljesítményszint Fmax. legnagyobb frekvenciával van társítva, ahol Fmin. és Fmax. határozza meg azt a frekvenciasávot, amely a kommunikációs protokollal vagy protokollokkal van társítva, amelynek felhasználásával egy adó, például a 200 adó mûködik. Egy szimbólum vagy egy szimbólumrész alatt a 808 jelet F1 frekvencia felhasználásával sugározzuk ki, 810 jelet F2 frekvencia felhasználásával sugározzuk ki és 812 jelet F3 frekvencia felhasználásával sugározzuk ki egy antennával, például a 808a antennával. Az adott jel F1 legkisebb frekvenciája és F3 legnagyobb frekvenciája közötti távolság az adott jelek B sávszélessége. A levágási szint és/vagy a visszavétel a sávszélességen alapulhat. Például minél nagyobb a B sávszélesség, annál nagyobb a levágási szint és/vagy a visszavétel. Ez a megközelítés kevesebb változtatást kíván meg a modulátor teljesítményszint kimeneténél és/vagy a levágási szint kisebb változtatását igényli, mintha egyiket vagy mindkettõt a szimbólumokat vagy mintákat tartalmazó egyedi jelek egyedi vivõfrekvenciái alapján változtatnánk meg. Továbbá, egyes kiviteli alakok esetében a 8. ábrán bemutatott kialakítást kombinálhatjuk a 3A–3C. ábrákkal úgy, hogy a B sávszélesség alapján legnagyobb és/vagy legkisebb levágási vagy visszavételi értékeket adunk meg, majd a levágási vagy visszavételi értékeket az egyes vivõfrekvenciákhoz a legnagyobb és/vagy legkisebb levágási vagy visszavételi értékekkel megadott értéktartományon belül változtatnánk B sávszélesség alapján. Áttérve a 9. ábrára, azon egy visszavételi és/vagy levágási vezérlõalgoritmus egy további megvalósítását bemutató folyamatábra látható. 900 blokkban az egy adott antennával kisugárzandó jelek felhasználásával meghatározunk egy frekvenciaszekvenciát. Ez az információ hozzáférhetõ egy olyan processzor számára, amely a vezeték nélküli kommunikációs készüléket mûködteti. A továbbítandó jelek frekvenciáinak a sávszélességét ezután 902 blokkban határozzuk meg. Az antennával kapcsolódó teljesítményerõsítõ számára szolgáltatott jelek kimenõ teljesítményét azután a 904 blokkban a sávszélesség alapján csökkentjük. A teljesítménycsökkentést úgy hajtjuk végre, hogy megtartsuk az emissziós maszk széleihez legközelebbi frekvencia használatával modulált jelek legnagyobb teljesítményét úgy, hogy az az emissziós maszk engedélyezett sávon kívüli interferencia értékén belül maradjon. Szakemberek számára világos továbbá, hogy a különbözõ példaként szolgáló logikai blokkokat, modulokat, áramköröket, algoritmusokat és lépéseket, amelyeket a leírásban bemutatott kiviteli alakokkal kapcsolatban írtunk le, megvalósíthatjuk elektronikus hardverként, számítógépszoftverként, vagy a kettõ kombinációjaként. A hardvernek és a szoftvernek ezt az egymás közötti felcserélhetõségét világosan bemutatandó, különbözõ példaként szolgáló összetevõt, blokkot, modult, áramkört és lépést a fentiekben általában funkciójukkal írtunk le. Az, hogy egy ilyen funkcionalitást hardveresen vagy szoftveresen valósunk meg, a mindenkori alkalmazástól és a teljes rendszerre érvényes
1
HU 006 615 T2
kialakítási szabályoktól függ. Szakemberek a leírt funkcionalitásokat különbözõ módon valósíthatják meg minden egyes külön alkalmazásra, de az ilyen megvalósítási döntéseket nem lehet úgy értelmezni, mint amelyek a jelen találmány körétõl való eltérést jelentenének. A különbözõ példaként szolgáló logikai blokk, modul és áramkör, amelyeket a bemutatott kiviteli alakkal kapcsolatban ismertettünk, megvalósítható vagy végrehajtható egy általános célú processzorral, egy digitális jelfeldolgozó processzorral (DSP), egy alkalmazásspecifikus integrált áramkörrel (ASIC), egy térprogramozható kapuelrendezéssel (FPGA) vagy más programozható logikai eszközzel, diszkrét kapuáramkörrel vagy tranzisztorlogikával, diszkrét hardver-alkatrészekkel, vagy ezek bármilyen kombinációjával, amelyek úgy vannak megtervezve, hogy az itt leírt funkciókat hajtsák végre. Egy általános célú processzor lehet egy mikroprocesszor, de alternatívaként a processzor lehet bármely hagyományos processzor, vezérlõ, mikrovezérlõ, vagy állapotgép. Egy processzor megvalósítható számítástechnikai eszközök kombinációjaként, például egy DSP és egy mikroprocesszor kombinációjaként, vagy több mikroprocesszorként, egy vagy több mikroprocesszor és egy DSP mag együtteseként, vagy bármilyen más ilyen konfigurációban. Az itt bemutatott kiviteli alakokkal kapcsolatban leírt eljárási lépések vagy algoritmusok megvalósíthatók közvetlenül hardveresen, egy processzor által végrehajtott szoftvermodulként, vagy a kettõ kombinációjaként. Egy szoftvermodul betölthetõ RAM memóriába, flash memóriába, ROM memóriába, EPROM memóriába, EEPROM memóriába, regiszterekbe, merevlemezre, eltávolítható lemezre, CD¹ROM¹ra vagy a szakterületen ismert bármilyen más formátumú tárolóközegre. Egy példaként tárolóközeg úgy kapcsolódik a processzorhoz, hogy a processzor információt képes beolvasni a tárolóközegbõl, illetve információt képes írni a tárolóközegre. Ennek alternatívájaként a tárolóközeg a processzorral integráltan is kiképezhetõ. A processzor és a tárolóközeg egy ASIC-ben is elhelyezhetõ. Az ASIC egy felhasználói terminálban helyezkedhet el. Alternatív megoldásként a processzor és a tárolóközeg különálló, diszkrét alkatrészekként egy felhasználói terminálban helyezhetõ el. Az ismertetett kiviteli alak eddigi leírása arra szolgál, hogy bármely szakember számára lehetõvé tegye a jelen találmány használatát. Így jelen találmány nem korlátozódik az itt bemutatott kiviteli alakokra, hanem a csatolt igénypontokkal összhangban álló legszélesebb oltalmi kört biztosítja.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
SZABADALMI IGÉNYPONTOK 55 1. Adó (200) vezeték nélküli kommunikációs rendszerhez (100), mely adó magában foglal: egy jel több szimbólumát egy frekvenciatartomány frekvenciacsoportjának használatával moduláló modulátort (224);
60 9
2
a modulátor (224) és egy antenna (208) közé iktatott teljesítményerõsítõt (232); azzal jellemezve, hogy a modulátort (224) a frekvenciacsoport frekvenciatartományon belüli elhelyezkedése alapján a jel teljesítményének változtatására utasító eszköze van. 2. Az 1. igénypont szerinti adó (200), amely a modulátor kimenetének teljesítményét levágó eszközt is tartalmaz, ahol az utasító eszköznek a levágási szint változtatását a frekvenciacsoportnak a frekvenciatartományon belüli elhelyezkedése alapján történõ változtatásra utasító eszköze van. 3. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciatartomány egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) között húzódik, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének azon az alapon történõ változtatására utasító eszköze van, hogy a frekvenciacsoport frekvenciái a legkisebb és legnagyobb frekvenciától elõre meghatározott távolságon belül helyezkednek el. 4. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciatartomány egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) között húzódik, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének a frekvenciacsoport legkisebb és legnagyobb frekvenciákhoz mért közelsége alapján történõ változtatására utasító eszköze van. 5. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciatartomány egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) között húzódik, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének a legkisebb frekvenciához (302, 802) legközelebbi frekvenciacsoport és a legnagyobb frekvenciához (304, 804) legközelebbi frekvenciacsoport közelsége alapján történõ változtatásra utasító eszköze van. 6. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciatartomány egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) között húzódik, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének a frekvenciacsoport legkisebb frekvenciához (302, 802) és legnagyobb frekvenciához (304, 804) való átlagos közelsége alapján történõ változtatására utasító eszköze van. 7. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciatartomány egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) között húzódik, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének a legkisebb frekvenciához (302, 802) legközelebbi frekvenciacsoport vagy a legnagyobb frekvenciához (304, 804) legközelebbi frekvenciacsoport közelsége alapján történõ változtatására utasító eszköze van. 8. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciacsoport egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) közötti frekvenciákat tartalmaz, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének a frekvenciacsoport (904) sávszélessége alapján történõ változtatására utasító eszköze van.
1
HU 006 615 T2
9. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciatartomány egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) között húzódik, és a frekvenciacsoport egy ugrástartományt (600) tartalmaz, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének az ugrástartománynak (600) a legkisebb és legnagyobb frekvenciákhoz való közelsége alapján történõ változtatására utasító eszköze van. 10. Az 1. igénypont szerinti adó (200), ahol a frekvenciatartomány egy legkisebb frekvencia (302, 802) és egy legnagyobb frekvencia (304, 804) között húzódik, és a frekvenciacsoport egy ugrástartományt (600) tartalmaz, és ahol az utasító eszköznek a modulátort (224) a jel teljesítményének az ugrástartománynak (600) a legkisebb frekvenciához (302, 802) vagy a legnagyobb frekvenciához (304, 804) való közelsége alapján történõ változtatására utasító eszköze van. 11. Az 1. igénypont szerinti adó (200), amely egy további antennát (208) és az említett további antenna (208) és a modulátor közé bekötött további teljesítményerõsítõt (232) tartalmaz, ahol a modulátort utasító eszköz önállóan változtatja a modulátor (224) által az említett további teljesítményerõsítõ (232) számára szolgáltatott jelek teljesítményszintjét, az említett további antennával (208) kisugárzandó vivõfrekvenciák és a vivõfrekvenciák sokasága közötti összefüggésnek megfelelõen.
5
10
15
20
25
10
2
12. Eljárás egy vezeték nélküli kommunikációs rendszer adójának (200) teljesítményerõsítõje (232) számára szolgáltatott jel teljesítményszintjének változtatására, amelynek során: meghatározzuk az adótól (200) egy idõtartam (700) alatt kisugárzandó frekvenciaszekvenciát; meghatározzuk legalább néhány kisugárzandó frekvenciának egy frekvenciasávon (702) belüli elhelyezkedését; azzal jellemezve, hogy a jel teljesítményszintjét a legalább néhány frekvencia (704) elhelyezkedése alapján változtatjuk. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, ahol a helyzet meghatározása során meghatározzuk a frekvenciasáv (402) valamelyik széléhez legközelebbi frekvencia helyzetét. 14. A 12. igénypont szerinti eljárás, ahol a helyzet meghatározása során minden egyes frekvenciaszekvenciának a frekvenciasáv (502) széleitõl mért átlagos távolságát meghatározzuk. 15. A 12. igénypont szerinti eljárás, ahol a teljesítmény változtatása során a modulátor (224) által a teljesítményerõsítõ (232) számára kibocsátott jelek (504) teljesítményét változtatjuk. 16. A 12. igénypont szerinti eljárás, ahol a teljesítmény változtatása során a teljesítményerõsítõnek (232) szánt jelek legnagyobb szintjét változtatjuk.
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
11
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
12
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
13
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
14
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
15
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
16
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
17
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
18
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
19
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
20
HU 006 615 T2 Int. Cl.: H04L 27/26
21
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
