!HU000007079T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 007 079
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA H04B 7/26
(21) Magyar ügyszám: E 04 720890 (22) A bejelentés napja: 2004. 03. 16. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040720890 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1730858 A1 2005. 09. 22. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1730858 B1 2009. 09. 30.
(51) Int. Cl.:
(72) Feltaláló: HOTTINEN, Ari, FI-01300 Vantaa (FI)
(73) Jogosult: Nokia Corporation, 02150 Espoo (FI)
(2006.01) H04W 76/00 (2009.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 05088866 PCT/FI 04/000150
(74) Képviselõ: Kovács Gábor, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
HU 007 079 T2
(54)
Eljárás, eszköz és rendszer duplex kommunikációhoz
A leírás terjedelme 18 oldal (ezen belül 6 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 007 079 T2
A találmány mûszaki területe A jelen találmány általában véve kommunikációs rendszerekre vonatkozik. A találmány ezen belül vezeték nélküli távközlési hálózatok levegõinterfészére és annak duplexelõ eljárásaira vonatkozik. A találmány háttere A modern vezeték nélküli távközlési rendszerek, mint például a széles körben elfogadott GSM (Global System for Mobile Communications) és az UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) – amely az európai harmadik generációs mobil távközlési szabványként lett kiválasztva – alkalmas különféle típusú adatoknak levegõinterfészen át a hálózat elemei, például egy bázisállomás és egy mobil terminál közötti átvitelére. Ebbõl a célból mind a GSM, mind az UMTS kiérlelt duplex átviteli eljárást alkalmaz, amelyet FDD (Frequency Division Duplex) eljárásnak neveznek, amelynél egy felfelé irányuló és lefelé irányuló átviteli irányt valósítanak meg két különbözõ frekvenciasávon (párosított sávokon). Az FDD tehát frekvencia tartományú elválasztást alkalmaz az átviteli irányok tekintetében, és lehetõvé teszi a folyamatos kétirányú átvitelt. Az FDD rendszerhez képest ezen túlmenõen a tipikusan kijelölt makro- és mikrocellákon kívül az UMTS specifikáció egy olyan üzemmódot is tartalmaz, amely támogatja a még újabb TDD (Time Division Duplex) technológiát az átviteli irányok idõbeli tartományú elválasztására, amelyet párosítatlan frekvenciasávokkal alkalmaznak, és fõleg helyi területi hozzáférést valósítanak meg úgynevezett pikocellákhoz stb. amelyeknél nagyobb a felhasználói sûrûség. Az UMTS frekvenciasávokban 1920–1980 MHz (felfelé irányuló) és 2110–2170 MHz (lefelé irányuló) sávokat párosítottak az FDD üzemeltetéshez, miközben a TDD üzemeltetéshez 1900–1920 MHz és 2010–2025 MHz frekvenciatartományokat céloztak meg. Az FDD és TDD koncepciókat tovább részletezzük az 1. ábra segítségével, amelyen vezeték nélküli távközlési eszköz, például egy mobil terminál vagy kommunikációra alkalmas 102 PDA (Personal Digital Assistant) csatlakozik a mobilhálózathoz, amely belülrõl felosztható egy rádió-hozzáférésû hálózatra és egy maghálózatra, akárcsak az UMTS esetében. A vezeték nélküli telekommunikációs 102 eszközzel közvetlenül kommunikáló hálózati elem ezen példa esetében egy úgynevezett 104 bázisállomás továbbítja például GPRS (General Packet Radio Service) esetében egy 106 SGSN (kiszolgáló GPRS Support Node) felõl fogadott és eredetileg egy 108 GGSN (Gateway GPRS Support Node) által szolgáltatott adatokat végül a levegõinterfészen át az aktív DL (lefelé irányuló) kapcsolatot kihasználva a levegõinterfészen át végül a vezeték nélküli 102 kommunikációs eszközhöz továbbítja. Ennek megfelelõen a vezeték nélküli 102 kommunikációs eszköz adatokat tud küldeni a hálózati oldalra, egy felépített UL (felfelé irányuló) csatlakozás felhasználásával a hálózati oldalra. A kezdeményezett UL/DL adatátvitel megvalósítható mind FDD, mind TDD módszerrel. Amennyiben az
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
FDD módszert választják, akkor a 112 UL és 110 DL átviteli irányok elválasztása a vivõfrekvenciájuk vonatkozásában történik. Ezáltal ez a két sáv vagy egyforma, vagy egymástól különbözõ sávszélességgel rendelkezik, a szükséges elválasztással, amit a duplex adatátvitelhez használt védõsávnak neveznek. A párosított sávokat alkalmazó megoldás ideális szimmetrikus forgalomhoz, amilyen például a hangkommunikáció és videokonferencia, azonban az alsó oldali, valóban rugalmas és dinamikus sávszélesség kijelölés az UL és a DL átviteli erõforrások közötti elosztás vagy lehetetlen, vagy viszonylag bonyolult annak megvalósítása. Akár egy FDD alapú, akár egy TDD alapú hálózatban a többszörös hozzáférés támogatásához például TDMA (Time Division Multiple Access) módszer alkalmazható, akárcsak a GSM-rendszerben vagy a (W) CDMA [(Wideband=széles sávú) egyszer, majd Code Division Multiple Access=kódosztásos többszörös hozzáférésû] módszer alkalmazható, akárcsak az UMTS rendszerben, de akár egyidejûleg mind a két módszer alkalmazható (például UMTS TDD). Ezen túlmenõen, amikor csak az átviteli irányban több vivõ létezik, akkor FDMA (Frequency Division Multiple Access) módszer alkalmazható. A TDD megközelítés támogatja az UUDL kapacitás viszonylagos változtatását, és ezáltal könnyebbé válik az aszimmetrikus forgalom, mint az FDD esetében, mivel az UL és a DL irányok ugyanazon a frekvencián osztoznak, és a szükséges elválasztás idõleges tartományban történik annak révén, hogy egyetlen vivõt két egymástól különbözõ idõréskészlethez osztanak ki, vagyis irányonként egyet osztanak ki. Az idõrések dinamikusan oszthatók ki, azonos módon a 114 szimmetrikus forgalomhoz vagy más lehetõség szerint 116 kiegyenlítetlen módon, például tipikusan internetforgalomhoz (szörfölési alkalmazás a hálózaton: erõteljes lefele irányuló forgalom, és majdnem nem létezõ felfelé irányuló vezérlõ adatok), amely esetben akár az UL, akár a DL irány dominálhat a másik felett a használat idején. A frekvenciaforrások tehát nem cél nélkül vannak fenntartva egy passzív átviteli irányhoz. Hátrányként említhetõk, hogy a TDD megszakított átvitelt valósít meg a kapcsolat mindkét végzõdése számára, és a zavar veszélyét vezetik be az átviteli irányok között, annak következtében, hogy az UL/DL átvitelek esetlegesen átfedik egymást. Az átlapolások elkerüléséhez minden egyes rés végénél tipikusan egy 118 védõperiódust alkalmaznak (amelyet az ábra egyetlen UL idõrésként ábrázol, csupán az érthetõség céljából). A WO99/38343 A2 publikáció egy olyan elrendezést ismertet, amely mind az idõ¹, mind a frekvenciaosztásos duplex technológiát támogatja többcellás környezetekben a spektrum kihasználásának a javítására. Szomszédos cellákban elhelyezkedõ, de földrajzilag távolabb elhelyezkedõ két bázisállomás ugyanazt a frekvenciát használhatja olyan módon, hogy egy elsõ mobilállomással kapcsolatban lévõ elsõ bázisállomás egy bizonyos idõpillanatban ad egy elsõ frekvenciát felhasználva, miközben a második bázisállomással kapcsolatban lévõ második bázisállomás egy második
1
HU 007 079 T2
frekvenciát felhasználva ad (vagy vesz). Ezután az elsõ bázisállomás a második frekvencián vesz adatokat, miközben a második bázisállomás az elsõ frekvencián vesz (vagy ad) adatokat. Ezután a fenti ciklus újra kezdõdik. A WO 99/26437 A2 publikáció egy olyan rendszert ismertet, amely kevert, vagy hibrid duplex mechanizmust alkalmaz oly módon, hogy a felfelé irányuló és lefelé irányuló adások frekvenciában el vannak választva egymástól, miközben az adáshoz és vételhez társított idõrések ugyancsak el vannak választva egymástól idõben. A hibrid duplex séma (frekvencia-idõ osztásos duplex FTDD) másféle osztású duplex mechanizmust tesz lehetõvé, amely szelektíven valósítandó meg, egy távközlési rendszerben anélkül, hogy ehhez módosítani kellene az alapvetõ rendszer hardverfelépítését. Az EP 1259092 A2 publikáció egy mobil távközlési rendszert ismertet, amely egy gerinchálózathoz csatlakozik, és egy mobilállomást tartalmaz, amely úgy van kialakítva, hogy rádiófrekvencia felhasználásával kommunikáljon a bázisállomással. A rendszernek elsõ kommunikációs üzemmódja van, amelyben egy elsõ rádiófrekvenciát használ fel egy felfelé irányuló és egy második rádiófrekvenciát használ a lefelé irányuló kapcsolathoz, továbbá egy második kommunikációs üzemmódban van, amelyben az elsõ rádiófrekvenciát használva felfelé irányuló kapcsolathoz és a második rádiófrekvencián osztozik a felfelé irányuló és lefelé irányuló kapcsolat, továbbá egy harmadik kommunikációs üzemmódja van, amelyben a második rádiófrekvenciát használja a lefelé irányuló kapcsolathoz, és az elsõ rádiófrekvencián osztozik a felfelé és lefelé irányuló kapcsolódás, továbbá egy üzemmód kapcsolója van, amely úgy van kialakítva, hogy átkapcsoljon az elsõtõl a harmadik kommunikációs üzemmódok között a felfelé és lefelé irányuló kapcsolatokon zajló adatátvitel mennyiségének megfelelõen. Függetlenül a különbözõ létezõ adatátvivõ elrendezésektõl – amelyek akár különféle típusú adatátviteli kapcsolatokat és duplexelõ módszereket alkalmaznak bizonyos mértékig – továbbra is elõfordulnak olyan szituációk, amikor az ismert eljárások közül egyik sem tûnik különösen jónak. Másrészrõl sem a TDD, sem az FDD nem ad olyan rendszert, amelynek tisztán olyan elõnyei lennének, amilyet korábban bemutattunk. A találmány összefoglalása A jelen találmány célja a technika állása szerinti elrendezésekben talált hibák könnyítése, továbbá egy olyan új eljárás eszköz és rendszer felkínálása, amely a korábbról ismert TDD és FDD megoldások összefüggõ közelségében helyezkedik el. Lehetõvé tesz két vagy több adó-vevõ egység közötti duplex kommunikációt olyan módszerrel, amely kombinálja és javítja mind a TDD, mind az FDD technikák számos elõnyét. A találmány egyik alapvetõ változata értelmében két adó-vevõ egység kommunikál egymással, amelyhez felfelé irányuló és lefelé irányuló frekvenciák vannak kiosztva ortogonális módon úgy, hogy egy elsõ
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
idõpillanatban egy bizonyos vivõfrekvenciát használunk felfelé irányuló (lefelé irányuló) adáshoz, és egy másik idõpillanatban a lefelé irányuló (felfelé irányuló) adáshoz. Ennek megfelelõen az említett elsõ idõpillanatban egy második vivõfrekvenciát használunk lefelé irányuló (felfelé irányuló) adáshoz, és az említett valamelyik más idõpillanatban kívánt esetben a felfelé irányuló (lefelé irányuló) adáshoz. A duplex kommunikáció alatt értendõ bármilyen fajtájú kétirányú információátvitel (beszéd vagy más valóságos hasznos adat), jelzések, pilotjelek stb.) Ami a találmány hasznosságát illeti, bõséges adási diverzitást nyújt annak FDD vagy „frekvenciaugratásos” jellege következtében. Ezen túlmenõen eszközt ad az adó egységek vezérlésére, friss csatornaállapotinformáció függvényében a TDD jellegnek köszönhetõen. Egy hagyományos FDD megoldás esetében például egy visszacsatoló csatornára van szükség ahhoz, hogy az adó számára információt nyújtson az adási csatornáról és más ehhez kapcsolódó információt adjon. A találmány használata révén az adás vezérléséhez szükséges ilyen információ nyerhetõ az ugyanezen frekvencián éppen vett információból. Természetesen kifejezett visszacsatolási adatok is elküldhetõk az adóhoz a vevõ fél által egy visszacsatoló csatorna útján, amely az eredeti csatornából nyerhetõ TDD alapon, akár periodikusan vagy akár szükség szerint, vagy pedig egy elõre meghatározott esemény fellépése esetén. Az interferenciahelyzet továbbra is különféle, a kommunikációs kapcsolat különbözõ végein, és ezáltal a kifejezett visszacsatolási adatok alkalmazása nem hagyható el meggondolatlanul. Belefoglalt (implicit) vagy kifejezett (explicit) adásvezérlõ adatok használhatók fel például az adáskódoló, nyalábformáló, moduláló, teljesítményszabályozó, sebességszabályozó, (többfelhasználós) ütemezõ, csatornakiválasztó stb. egységek beállításához tetszõleges számú adó vagy vevõ antennaelrendezésekhez anélkül, hogy nagy többletráfordítással visszacsatoló csatornákat kelljen meghatározni. Ezen túlmenõen a jelenlegi TDD jellegzetes elõnyei közül sok, mint a javított alkalmazhatóvá válik FDD párosított sávokban is. A független 1. igénypont szerinti eljárás jelenti a találmány egyik szempontját. A függõ igénypontok további megvalósításokat határoznak meg. A „lényegében” kifejezés arra irányul, hogy a vivõfrekvenciák (vagy frekvenciasávok) legalább részben átfedik egymást, hacsak nem teljesen azonosak. Az „átvitel” kifejezés jelen leírásban az adás vagy vétel alacsonyabb szintû mûveletére, vagy egybevéve az adásra és vételre vonatkozik. Egy rendszer szempontjából tekintve az adó és vevõ felet tartalmazó rendszer esetében mindkét szempontra lehet vagy sem hivatkozni egyetlen lépésben, míg egyetlen kommunikációs eszköz felõl tekintve egyidejûleg csupán egyetlen (adás/vétel) szempont alkalmazható. A jelen találmány egy további szempontja a független 22. igénypontja szerinti kommunikációs eszköz. A függõ igénypontok további kiviteli alakokat határoznak meg.
1
HU 007 079 T2
A találmány egy további szempont szerint a független 35. igénypont szerinti rendszer. A függõ igénypontok további kiviteli alakokat határoznak meg. Meg kívánjuk jegyezni, hogy az elsõ irány egy tipikus kommunikációs rendszer esetében akár felfelé, akár lefelé irányként értelmezhetõ. Ehhez hasonlóan a második irány ilyenkor úgy értelmezendõ, mint lefelé irány vagy felfelé irány, és ebben a sorrendben.
5
10 A rajzok rövid ismertetése A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzokra hivatkozva ismertetjük részletesebben, amelyeken az 1. ábra a hivatkozott technika állása szerinti megoldások FDD és TDD megközelítésekkel. A 2A., 2B. és 2C. ábrák a találmány említett elképzelését szemléltetik, amely ötletesen veszi használatba mind az FDD, mind a TDD módszereket. A 3. ábra a találmány szerinti eljárás folyamatábrája. A 4. ábra a találmány szerinti eljárás kiegészítõ folyamatábrája. Az 5. ábra a találmány szerinti eszközök tömbvázlata. A 6. ábra a találmány szerint kialakított másik eszközt tömbvázlata. A 7A. és 7B. ábrák összehasonlítást szemléltetnek egy szabványos FDD és egy duplex ugrató módszer között egy lehetséges felhasználás esetére. A találmány megvalósításának részletes ismertetése Az 1. ábrát korábban a vonatkozó technika állásával összefüggésben már ismertettük. A 2A., 2B. és 2C. ábrák kizárólag példa jelleggel vázlaton mutatják be a találmány különbözõ változatait. A 2A. ábra jelenti a legegyszerûbb duplex ugratásos esetet, amikor is a találmány FDD változatának megfelelõen információ (beszéd vagy más adat, vezérlõ információ stb.) átviteléhez kettõ vagy több különbözõ frekvencia (vagy a gyakorlatban frekvenciasáv) van kiosztva és egy bizonyos T1 periódusban egy vivõfrekvenciát (sávot) alkalmazunk UL irányban, és egy másik vivõfrekvenciát DL irányban. Egy második T2 idõperiódusban a találmány TD szempontjának megfelelõen a T1 periódusban UL irányban használt vivõfrekvenciát most DL irányban használjuk, és kívánt esetben ennek megfelelõen a T1 periódusban DL irányban használt vivõfrekvenciát fordítottan UL irányban használjuk. Az ábrán G hivatkozási jel védõsávot jelöl. Az itt említett idõperiódus vonatkozhat és konkrétan jelölhet például egy bizonyos számú idõrést, bármilyen más idõlegesen korlátozott lényegében folyamatos szegmensen túlmenõen. Számos létezõ kommunikációs rendszerben az UL és DL információ átviteli irányoknak egy kölcsönös idõbeli elcsúszása van, például az idõrések határaihoz képest, és ezáltal az idõperiódus jelen szövegben használt meghatározása külön-
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
bözhet a tényleges idõréshatároktól a meghatározás szerint. Figyelembe kell venni továbbá azt a tényt, hogy az információátvitelhez kiosztott bizonyos idõperiódus során a tényleges átvitel továbbra is úgy történhet, hogy csupán egy részt vesz igénybe, és nem az idõperiódus teljes idõtartamát. Mivel ugyanaz a csatorna (frekvencia), amely éppen az adatok vételéhez vivõfrekvenciaként szolgált, elõnyösen idõkoherencián belül újra hasznosítjuk egyúttal információ adásához is, ezért nincs szükség hagyományos visszacsatoló csatornákra, annak érdekében, hogy az adót a csatorna állapotára vonatkozó információval lássuk el. Az adó az éppen vett információ alapján ki tudja következtetni ezt az információt esetlegesen hasznosítható tanító (pilot)-frekvenciákat stb. tartalmaz a megfelelõ adási paraméterekre [teljesítmény, nyaláb (alakító) együtthatók stb.] megállapításához. Következésképpen az adó a TDD megközelítés módjára csatornainformációval van ellátva, miközben a frekvencia ugratási megközelítés általános értelemben diverzitást nyújt az adás számára. Járulékosan legalább részben ugyanaz a (forrás) információ (vagyis leadott információblokkok egészükben véve redundanciát tartalmaznak, például az alkalmazott csatornakódolás következtében) több frekvencián is leadhatók annak érdekében, hogy nagyobb legyen a valószínûsége a sikeres vételnek a távoli végnél abban az esetben, ha például a csatorna állapota megtévesztõ vagy ismeretlen. A csatorna állapota a vett információ alapján elemezhetõ. A 2B. ábra olyan környezetben végrehajtott duplex ugratást szemléltet, amely megfelel a 2A. ábra szerinti változatnak, azonban az UL irány legalább idõlegesen passzív (nem forgalmaz). Ennél fogva a DL irányú adatátvitel periodikusan átugrik a frekvenciákon. Azonban most egyúttal esetenként 202 adást is megvalósít, például vezérlõ vagy paraméteradatokat (amilyen a csatornainformáció vagy a csatorna elemzésére szolgáló vizsgálóadatok, amilyenek a tanítósorozatok), amelyek felhasználják a DL adások közötti egyébként kihasználatlan UL idõperiódust. Az ilyen periodikus vezérlõ vagy paraméteradások az általános ugratási elvnek megfelelõen különbözõ frekvenciákon küldhetõk, annak érdekében, hogy lehetõvé tegyék a távoli végen, például a csatornák változó állapotának az elemzését. A 2C. ábra egy további megvalósítást mutat, amelynél egy tipikus FDD kiosztási mûvelet történt meg, és legalább egy vivõfrekvenciát tartottunk vissza UL irányhoz, és egy másikat DL irányhoz. Mindkét irány lehetett vagy sem aktív (felmerült adatátvitel) a múltban, de legalább azon idõablakban, amelyet a 2C. ábra mutat, passzív, és ezáltal ebben az irányban nincs valóságos hasznos adat vagy jelzés átvitel ebben az irányban. A DL vételre vonatkozó beszámolók vagy más kevesebb mennyiségû adat ezután periodikusan 204 lépésben küldhetõ a DL sávban az UL irányba, feltéve, hogy a szükséges védõperiódusok stb. megfelelõen meg vannak határozva az UL/DL irányokba történõ ugyanazon frekvencián végrehajtott átvitelek közötti interferencia elkerülése érdekében, továbbá a kommuniká-
1
HU 007 079 T2
ciós kapcsolat mindkét vége tudatában van az esetenkénti beszámolónak (például egy elõzõ DL adási egység kérhette egy beszámoló küldését valamelyik jövõbeli idõrésben). A fenti példákat tekintve a találmány használatára szolgáló eljárás általános folyamatábrát mutat a 3. ábra. A 302 lépésben indul az eljárás, és az információkat adó/vevõ kommunikációs eszközöket beindítjuk, és azok memóriájába betöltjük a szükséges kódot, majd ezután a (személyes) kommunikációs eszközök be tudnak jelentkezni a hálózatba stb. A 304 lépésben az átviteli forrásokat kiosztjuk, amely megtörténhet akár automatikusan az indulási fázis után, vagy pedig egy adatátviteli kapcsolat kérés után, például egy bizonyos számú vivõnek egy bizonyos számú és azokat használó eszközhöz történõ hozzárendelése útján. Ezen túlmenõen a találmányt TDD szempontjának megfelelõen bizonyos idõperiódusok, például idõrések oszthatók ki az adott számú eszközhöz. Ezen túlmenõen a találmány szellemében a szükséges sorozatlisták (hasonlóan az UMTS esetében alkalmazott titkosító kódok), amelyek meghatározzák az alkalmazott duplex ugratási sorozatokat, például a vivõfrekvencia-idõ periódusában (például idõrés) párok társíthatók hozzá, és továbbíthatók az eszközökhöz. Ez dinamikusan is történhet egy késõbbi szakasz során. A 306 lépésben az információ átvitele legalább két eszköz között, tehát az adó-vevõ egységek között, vagy azok különálló adó és vevõ áramkörei (amelyek ezáltal értelemszerûen egy adóvevõ egységet képeznek) között, pontosabban véve az információ adását (küldését) és/vagy vételét egy erre kijelölt frekvenciasávon elkezdjük egy bizonyos idõperiódus során, amelyet a duplex ugratási sorozat határoz meg. A 308 lépésben az adatátvitel mûveleteiben részt vevõ eszközök frissítik saját vételi/adási frekvenciájukat és/vagy idõzítõ információjukat a duplex ugratási sorozatoknak megfelelõen, majd egy új frekvencia/idõrés konfigurációra kapcsolnak át. Az adatátvitel folytatódik a 306 és 308 lépéseknek megfelelõen, mindaddig, amíg a 310 lépésben van még továbbítandó adat. Az eljárás a 312 lépésben fejezõdik be. A 4. ábra a 3. ábrán látható információátviteli 300 lépés végrehajtásának egy részletesebb lehetõségét szemlélteti, egyetlen kommunikációs eszköz nézõpontjából tekintve, amely eszköz a jelen találmány elveit alkalmazó kommunikációs kapcsolat egyik végén helyezkedik el. Az átvitel iránya alapján 402 lépésben megvizsgáljuk, hogy információt kell¹e továbbítani, akár adni vagy venni egy idõperiódus alatt. Ha ez az eset, akkor megfelelõ idõzítést (például a terjedési késleltetés stb. miatti esetleges elcsúszással egy perióduson belül egy megfelelõ idõrést) határozunk meg a 404 lépésben az információ 406 adásához vagy 407 vételéhez. A vett információból – például a vett tanítósorozat következtében – megszerezhetõk a csatorna paraméterei az ugyanezen a frekvencián (vagy egy közeli frekvencián) történõ adatleadás közbeni használathoz. Végül, ha a 408 lépésben explicit visszacsatoló információt várunk az adáshoz/vételhez, akkor az ilyen információ kívánt
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
esetben a 410 lépésben vehetõ/adható egy elõre meghatározott idõperiódus alatt egy elõre meghatározott frekvencián (amely például ugyanaz, mint az utóbbi adatátvitel esetében, vagy a következõ a sorozatban). Általában véve az információátvitel történhet – amint az nyilvánvaló – legalább két eszköz, például vezeték nélküli kommunikációs eszköz és egy bázisállomás között. Ezen túlmenõen egy ilyen elrendezés alakulhat ki többcellás elrendezésben, amely legalább két bázisállomást tartalmaz, és két vezeték nélküli kommunikációs eszközt. Egy ilyen bonyolultabb esetben bizonyos fajtájú szinkronizációra lehet szükség – amely például legalább részlegesen közös duplex sorozatokon alapulhat több szomszédos bázisállomás között – a cellák között, annak elkerülésére, hogy ugyanazon a frekvencián versengõ adások lépjenek fel. Egy másik lehetõség szerint lehetõség van a duplex ugratás használatának a bázisállomások közvetlen közelére történõ korlátozására, miközben hagyományos FDD alkalmazható „lágy átadás” (soft handover) területeken, amelyek nagyobb távolságban vannak. Így például több segédvivõ (sub-carrier) osztható ki duplex ugratáshoz és más számú, a hagyományos FDD használatához. Vezeték nélküli átvitel tekintetében a „közvetlen közelség” egy bizonyos számú különféle szempontot, például útvonalveszteséget, csatornaállapotot, szükséges adási teljesítményt stb. jelenthet. Amint a 2A–2C. ábrák példái mutatják, duplex ugratás valósítható meg változó használati felbontással; folyamatos ugratás alkalmazható valamennyi kommunikációhoz, azonban a hagyományos FDD üzemmód is használható, például az idõ 99%-ában, és csupán a visszacsatolás/tanító (pilot)-sorozatok küldhetõk periodikusan vagy bizonyos elõre meghatározott esemény fellépésének hatására (radikálisan megváltozott csatornaparaméter stb.), amely egy „lefele irányuló” frekvencián küldhetõ felfelé irányban a bázisállomás felé a vezeték nélküli kommunikációs eszköz által, például mindaddig, amíg a kapcsolat mindkét vége tudomással bír a frekvencia-idõ kiosztásról (hasonlóan a korábban említett duplex sorozatokhoz) egy bizonyos számú folyamatos idõperiódus alatt. Természetesen az ilyen kiosztások adaptívak lehetnek, és dinamikusan változhatnak, vagyis a bázisállomás frissíti a sorozatokat, például új információátviteli kapcsolatoknak köszönhetõen azáltal, hogy frissítõ üzenetet küldenek egy vezérlõ csatornán a megfelelõ vezeték nélküli kommunikációs eszköznek, amelyet a változás befolyásol. Nyilvánvaló, hogy az ortogonalitás követelménye megmarad, amennyiben a vivõk nem fedik át egymást. Az idõ viszonylatában a megfelelõ vivõfrekvencia-kiosztás (duplex ugratási sorozat) létrehozható például egy Walsh (¹Hadamard), Gold vagy más ismert és ortogonális tulajdonságokkal rendelkezõ sorozatok használatával. A megvalósítási tökéletlenségek következtében ezen koncepció esetében gyakran elõnyös a vivõk között egy védõsáv alkalmazása, és egy védõperiódus (védõidõ) beiktatása a különbözõ átviteli irányokhoz társított idõperiódusok közé. A védõperiódusok vezér-
1
HU 007 079 T2
lésére szolgáló eszközök önmagukban ismertek a TDD távközlési irodalomból (lásd továbbá például az UMTS WCDMA TDD specifikációt), továbbá a védõsávok meghatározására szolgáló eszközök (amelyeket gyakran védõfrekvenciáknak vagy duplex távolságnak neveznek), is számításba vehetõk akár tipikus szabályozási vagy megvalósítási szempontként. Mind a felfelé, mind a lefelé irányuló frekvenciák esetére több segédvivõ alkalmazható. A koncepció mint olyan, független bármilyen meghatározott digitális vagy analóg modulációs koncepciótól vagy többszörös hozzáférési protokolltól. Felhasználható tetszõleges vezeték nélküli vagy vezetékes távközlési hálózatokban, amilyenek például a cellás vezeték nélküli alkalmi hálózatok vezeték nélküli LAN, 3G/4G hálózatok stb. A találmány elõnyeire térve, lényeges a csatorna reciprocitása, feltéve, hogy a duplex idõk elegendõen rövidek (az idõ koherencián belül), és az adás olyan frekvencián történik, amelyen az információ vétele ezen említett koherencia idõn belül történt, és felhasználható a távközlési paraméterek meghatározásához az adás számára (nyalábtényezõk, kódolási, modulálási lehetõségek, teljesítményszabályozás, sebességszabályozás, ütemezés stb.) a vétel komplexitásának egyszerûsítése érdekében, ha például úgynevezett „pre-rake” kombinációt vagy nyalábformálást pontosan végzünk el az adóban, és csökkenthetõ a vezérlõ csatorna kapacitásával szembeni követelmény (hivatkozunk a TDD és FDD zárt hurkú adási diverzitív összehasonlítására). Gyakorlati szempontból tekintve az [1] publikáció javaslatot tesz arra, hogyan lehet alkalmazni a csatornainformációt egy CQI (Channel Quality Indicator) útján egy többfelhasználós rendszerben, például ütemezéshez. Amennyiben a duplex (frekvencia) távolság elég nagy és az egymást követõ réseket különbözõ frekvenciákon adjuk, akkor a találmány egy további nyilvánvaló elõnyét képezi a javuló diverzitás. A diverzitási elõny kihasználható például egy kódolt információáramnak két különbözõ duplex sávon át történõ küldése útján, például egymást követõ résekben. Ezáltal, ha az egyik duplex sáv erõsen elgyengül, akkor a csatornadekódoló (turbó dekóder, konvolúciós dekóder stb.) képes az adott információ helyreállítására. A találmány továbbá kombinált elõnyöket is nyújt. Az adó például képes optimalizálni a nyalábokat (minimalizálni az adási teljesítményt stb.) minden egyes résre a csatorna reciprocitásának eredményeképpen. További hivatkozásként a csatornainformációnak TDD rendszerben a nyaláb alakításával kapcsolatos hasznosítását ismerteti az US 6,584,302 publikáció. Ezzel egyidejûleg diverzitás nyerése érdekében különbözõ frekvenciákon adhatók le különbözõ rések. A rendszer továbbá alkalmas az adásnak olyan frekvenciákra történõ ütemezésére/irányítására, amelyek esetében a szükséges adási teljesítmény minimális lenne (például két frekvencia közül csupán a jobbikat használjuk). Ezáltal egyszerûbbé válik a tér-frekvencia-idõ erõforrások kiosztások, mivel a továbbiakban már nincs feltétlenül szükség explicit visszacsatoló csatornákra.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
Természetesen a csatorna reciprocitásának használatához a vevõnek mérnie kell a felfelé irányuló/lefelé irányuló csatornát, miközben lehetõség szerint egyidejûleg egy másik frekvencián lévõ csatornán ad. A csatorna becslést lehetõvé tevõ eszköz (vagy a csatornára vonatkozó több általános információ nyerésére szolgáló eljárások), és a megfelelõ csatornakiegyenlítõ eljárások jól ismertek a technika állásából (pilotsorozatok, illesztett szûrõk, becslési elmélet, kiegyenlítõ szûrõk stb.). Ezeket a méréseket ezáltal mind a vételhez és adáshoz felhasználjuk, és a nyert csatornabecslést használjuk az adási eljárásnak egy adott csatornán ismert módszerek felhasználásával történõ optimalizálásához. TDD technika esetén az adó-vevõ egy bizonyos idõpillanatban vagy adási üzemmódban, vagy vételi üzemmódban mûködik, de ezúttal lehetõség van egyidejûleg mindkét üzemeltetésre, és ezáltal csökken a továbbítás késleltetése. Mindazonáltal mind (felfelé irányuló/lefelé irányuló) frekvencia nem szükségszerûen aktív egyidejûleg. Ezen túlmenõen nincsen semmilyen megkötés sem a kapacitás aszimmetrikus megosztására az UL és a DL (vagy általában véve két duplex irány) között, például azáltal, hogy egyszerûen mindkét duplex frekvenciát egy adott idõintervallumra/részre az egyik duplex irányra osztjuk ki, mint TDD esetében (habár ez tipikusan kettõs adási láncot követel meg). A továbbiakban néhány felhasználási esetet adunk meg annak érdekében, hogy megvilágítsuk azt, ahogyan a jelen találmány hozzáilleszthetõ már meglévõ rendszerekhez. CDMA2000 A WCDMA rendszertõl eltérõen a CDMA2000 rendszernek nincs TDD összetevõje. A jelen találmány szerinti eljárás felhasználható a CDMA2000 hálózatok kapacitásának javítása érdekében, akárcsak a TDD rendszer felhasználható a WCDMA javításához. Nincs szükség arra, hogy ebbõl a célból egy külön TDD sávot határozzunk meg, de például egy külön vivõ (¹pár) használható. A jelenlegi HDR (cdma2000–1xDO) specifikáció egy külön vivõt használ, és ez kombinálja egy szinkronizált hálózati mûködéssel, és még egy többcellás szerver is alkalmazható, anélkül hogy ehhez súlyos járulékos intézkedéseket kellene foganatosítani az idõzítés vezérléséhez. GSM/EDGE (Enhanced Data rates for GSM/Global Evolution) A TDMA hálózatok lényeges részét képezõ frekvencia-újrahasznosítási távolság, ami lehetõvé teszi a pontatlan idõzítésvezérlés hatásának enyhítését. Másrészrõl, a TDMA hálózatok már eleve tartalmaznak idõzítésvezérlõ mechanizmusokat, és ezek a jelen találmánnyal együtt is felhasználhatók, ha erre szükség van. A találmány szerinti eljárásnak a TDMA rendszerekben történõ közvetlen alkalmazása esetleg nem egyszerû a szabályozás szempontjából. Azonban a találmány lehetõvé teszi a rendszer gyors megvalósítását GSM/EDGE rendszerben más frekvenciasávokhoz, amelyeket a specifikációk jelenleg nem fednek le.
1
HU 007 079 T2
UMTS/WCDMA Az UMTS rendszernek van TDD üzemmódja, és vannak az idõzítés szabályozására vonatkozó eszközei. Ezek szükség esetén például egy sokcellás esetben felhasználhatók a jelen találmányhoz is. A találmány alkalmazható legalább abban az esetben, amikor a TDD rendszer alkalmazható, és ennélfogva felhasználható UMT rendszerben a beltéri cellák kapacitásának további növeléséhez, anélkül hogy párosítatlan sávban kellene üzemelni. A hálózat megkövetelheti, hogy egy adott cella/vivõ pár duplex ugratásos üzemmódban mûködjön. A kapacitás növelése abból ered, hogy járulékos spektrum (párosított sávok) állnak rendelkezésre, továbbá különösen annak a következménye, hogy az erõforrásokat vezérlõ hatékony algoritmusok valósíthatók meg. A pontos nyalábalakítás például javítja a kapacitást, és csökkenti a vevõ bonyolultságát. Ha a javasolt koncepciót nem használjuk, akkor nagy kapacitású visszacsatoló csatornákat kell definiálni, annak érdekében, hogy hasonló teljesítõképességet érjünk el (azáltal, hogy a csatornaállapot-információt explicit jelzések útján bocsátjuk rendelkezésre). Ezáltal a találmány egy új módszert ad arra, hogy a csatornainformációt eljuttassuk az adóhoz, amennyiben párosított sávokkal dolgozunk. A csatornaállapot-információ (CSI) használható fel egy többszörös bemenetû, többszörös kimenetû (Multiple-input, Multiple-output=MIMO) csatornához egy olyan adó kialakításához, amelynél optimális vagy javított többnyalábos alakítás, valamint teljesítmény és sebességkiosztás használható. A CSI használható fel annak megfelelõ megválasztásához, hogy a) milyen a továbbítási formátum (kódolási, modulációs módszer), b) mekkora legyen a száma a MIMO rendszerben használt áramoknak és a hozzájuk társított teljesítményeknek/sebességeknek/nyaláboknak, c) hogyan válasszuk meg általában véve a MIMO/MISO/SIMO/SISO (single input, single output) adás, d) hogyan válasszuk vagy rendezzük sorba a szolgáltatást vagy szolgáltatásokat és/vagy felhasználót (felhasználókat) stb. A találmány megvalósítására szolgáló berendezést részletesebben tekintve az 5. ábra egy kommunikációs eszköz, például egy bázisállomás alapvetõ összetevõit szemlélteti egy tömbvázlatban. Egy 502 feldolgozó egység vezérli az egyes mûveletek végrehajtását egy 504 memóriában tárolt utasításoknak megfelelõen (ami például egy adatátvitelt vezérlõ alkalmazás), és az 504 memória kívánt esetben továbbá olyan adatokat is tartalmaz, mint az érvényes frekvencia-idõ kiosztások. Egy 508 adatátviteli eszköz vezeték nélküli 514 összekapcsoló eszköz, például rádió/infravörös adó-vevõt, vagy vezeték nélküli hálózatot (WLAN stb.) adaptereket, vagy rögzített 512 összekapcsoló eszközt, például hagyományos hálózati adaptert (Ethernet kártyát stb.) vagy például egy TDMA interfész kártyát. Nyilvánvalóan kívánt esetben billentyûzet vagy más 510 adatbeviteli eszköz és 506 kijelzõ használható fel a felhasználó számára egy interfész megvalósításához az eszköz kezelésének és vezérlésének céljából. A találmány szerinti eljárás megvalósítására szolgáló szoftver egy hordozóközegen, például hajlékony
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
lemezen, CD¹ROM lemezen vagy memóriakártyán bocsátható rendelkezésre. Ehhez hasonlóan vezeték nélküli kommunikációs eszköz alkalmazható esetlegesen a találmányhoz, amelynek tömbvázlatát a 6. ábra mutatja, és 602 feldolgozóeszközt, 604 memóriaeszközt, 608 adatátviteli eszközt – például a vezeték nélküli kommunikációs eszközt, például az 5. ábrán látható bázisállomáson vagy valamilyen más eszközön át a vezeték nélküli hálózathoz való csatlakoztatásra alkalmas 612 adó-vevõt, és kívánt esetben egy 610 billentyûzeten felül egy 606 kijelzõt tartalmaz elegendõ UI megvalósításához. Mindkét fenti kommunikációs eszköz egy vagy több adó és vevõ antennát tartalmazhat. A MIMO és esetlegesen több felhasználós tulajdonsággal kiképzett modern távközlésben a duplex ugratás hatásának konkretizálásához a 7A. és 7B. ábrák megmutatják a különbséget a szabványos FDD és az egyik lehetséges megvalósítással kapcsolatos duplex ugratásos esetek között. A szabványos modell jel [2] szerint itt a következõ értelemben használatos: Y=XWH+zaj ahol Y jelenti a vett jelnek megfelelõ mátrixot, X jelenti a modulációs mátrixot, W jelenti a nyalábalakító mátrixot, H jelenti a csatornamátrixot és a zaj jelenti a jelbe az annak átviteli eljárása során belekerülõ zajt. A forráskiosztás és ütemezés céljából az adó az adási forrásokat osztályozó eszközzel van ellátva. A vonatkozó információ tipikusan a vevõben található – szemben az adóval – és ennélfogva jelzés útján továbbítani kell a megfelelõ adó egységnek. A kivételt a duplex ugratási eset jelenti, ahol a csatorna reciprocitása következtében a CQI kiszámítható az adónál, esetlegesen az interferenciateljesítménnyel (ami más felhasználóktól és zajból származik), amelyet csupán a vevõ jelez. A jelzésre alapuló séma egy hagyományos FDD rendszerben azt jelenti, hogy minden vevõrõl feltételezhetõ, hogy ismeri a MIMOH csatorna mátrixot, például a közös vagy erre a célra szolgáló pilotcsatornák méréseit felhasználva. A vevõ meghatározza a feltételes csatornaminõség-jelzõszámot egy megvalósítható {W} nyalábformáló mátrixkészletre, és meghatározza a teljesítménykiosztást, sebességkiosztást stb. A duplex ugratáson alapuló FDD séma esetében az adó ismeri a H csatornát, és feltételezi, hogy a terminálok olyan jeleket küldenek, amelyek lehetõvé teszik a bázisállomás számára a H csatorna becslését. Kiválasztott felhasználója jellemzõ W az amelyik maximalizálja a kiválasztott CQI értékét, és ezt az adó mindaddig nem használja, amíg az ütemezõ ki nem választja. Fordított esetben egy takarékos ütemezõ azt a felhasználót választja ki, amelynek legnagyobb a csatornaminõsége, habár másféle ütemezés prioritáskezelés és multiplexelési lehetõség nyilvánvalóan lehetséges. Duplex ugratással különösen a lefelé irányuló adás együttesen optimalizálható valamennyi felhasználó számára. Végül a duplex ugratás elõnyeinek szemléltetésére két kísérletet hajtottunk végre, az egyiket a duplex ugratásos koncepció alapján – lásd a 7B. ábrát, és egy másikat, egy inkább hagyományos koncepció alapján,
1
HU 007 079 T2
amihez explicit visszacsatoló jelzést alkalmaztunk – lásd a 7A. ábrát. A BER arányokat (bithiba arányokat) a leadott jel teljesítményének függvényében ábrázoltuk bitenként és csatornafelhasználásonként az egy vevõ antennára jutó zajteljesítményhez viszonyítva csatornafelhasználásonként. A felhasznált moduláció 4 bps/Hz értéket ért el. Az adók nyolc antennával voltak felszerelve, míg a vevõk két antennával voltak ellátva. Megfigyeltük, hogy a duplex ugratáson alapuló visszacsatorna 1,5–2 dB értékkel javítja a minõséget 30 visszacsatoló bittel mûködõ visszacsatoló sémához képest. Az „i¹Th” jelöléssel ellátott görbe két QPSK modulált áramból származik, I¹Threaded 2×2 mátrix modulációval [3] és a TX¹AA egyetlen áramú 16¹QAM adásra vonatkozik. Az ábrák azt a teljesítményt is jelzik, amikor az adás jobb duplex frekvencián történt, aminek kiválasztása a CQI útján nyert csatornaállapotinformáció felhasználásával történt. A duplex frekvencia kiválasztása („S-TXAA” és „S¹ITh” jelölések) tehát analóg kétfelhasználós többfelhasználós diverzitással, és egyengeti a javuló minõség felé vezetõ utat. Természetesen a fenti megvalósítás célja csupán a magyarázat, és a valós életben elért eredmények jelentõsen változhatnak az éppen uralkodó csatornaállapotok, az alkalmazott adási paraméterek, antennaparaméterek és elrendezések stb. függvényében. A találmány szerinti információátvitelhez használt protokollok, protokollcsomagok, valamint a hardver rétegû összetevõk kiválaszthatók a létezõ megoldásokból, mivel a találmány megvalósításához szükséges átvételi képességük önmagukban nem különlegesen bonyolultak vagy speciálisak, ami a találmány egyik elõnyének tekinthetõ. A találmány megvalósítható járulékos szoftver/hardver modulként vagy ezen kettõ kombinációjaként, amely belefoglalandó vagy legalábbis hozzákapcsolandó ahhoz az eszközhöz, amelynek az adatokat továbbítania kell. A szakterületen jártas szakember számára nyilvánvaló, hogy a jelen találmány többféleképpen is módosítható, anélkül hogy ez az igénypontok által meghatározott körtõl való eltérést jelentene. Így például az alkalmazott eszközök és eljárási lépések vagy ezek kölcsönös sorrendje változhat, miközben ez a találmány alapvetõ elképzeléseivel összhangban van. Megfigyelhetõ, hogy a találmány szerinti vezeték nélküli távközlési eszköz a gyakorlatban mobiltelefonként, PDA eszközként, kommunikációra alkalmas kézben tartható játékkonzolként, szórakoztató eszközként stb. is megvalósítható.
SZABADALMI IGÉNYPONTOK
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50 Referenciák 1. [1] Ari Hottinen: Multiuser scheduling with matrix modulation, Proceedings of IEEE ISSPIT 2003, Dec 2003 Darmstadt Germany 2. [2] A. Hottinen, O. Tirkkonen, R. Wichman: Multiantenna transceiver techniques for 3G and beyond, John Wiley & Sons, 2003 3. [3] A. Hottinen, O. Tirkkonen: Precoder designs for high rate space-time block codes, Proceedings of CISS 2004, March 2004 Princeton USA
2
55
60 8
1. Eljárás duplex kommunikációhoz, amely a következõ lépéseket tartalmazza: információ átviteléhez (304), kettõ vagy több frekvenciasáv kiosztása és információ adása egy elsõ irányban egy elsõ frekvenciasávon, amely az említett két vagy több frekvenciasávhoz tartozik, valamint információ vétele egy második irányban (306, 406, 407) egy második frekvenciasávon, amely az említett két vagy több frekvenciasávhoz tartozik, de különbözik az elsõ frekvenciasávtól, azzal jellemezve, hogy a további következõ lépéseik vannak: – információ adása egy bizonyos idõpillanatban az említett elsõ frekvenciasávon, a második átviteli irányba (308, 306, 406) és a következõ lépések közül még legalább az egyik: az említett információnak az említett bizonyos idõpillanatban történõ adásához egy vagy több adási paraméter beállítása az említett elsõ frekvenciasávon az elsõ átviteli irányban vett információ alapján, és információ vétele az említett második frekvenciasávon az elsõ átviteli irányban (308, 306, 406), ahol is az említett elsõ frekvenciasávnak az említett elsõ irányhoz és az említett második irányhoz, valamint az említett második frekvenciasávnak az említett elsõ irányhoz és az említett második irányhoz történõ teljes idõbeli kiosztásának legalább egy része egy elõre meghatározott sorozaton alapul. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél az említett idõpillanat lényegében egy vagy több idõrésre vonatkozik. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, amelynél a vett információ alapján az átviteli csatornát leíró egy vagy több paramétert állapítunk meg. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, amelynél az említett vett információ csatornabecslésre szánt információt tartalmaz. 5. Az 1–4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, amelynél a vett információ alapján az információnak a vételi frekvenciával lényegében egyenlõ frekvencián történõ adását optimalizáljuk. 6. A 3–5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, amelynél a vett információ tanítósorozatot tartalmaz. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél az említett egy vagy több adási paraméter a következõk közül legalább az egyikre vonatkozik: adási teljesítmény, nyalábtényezõ, sebességszabályozás, ütemezés. 8. Az 1–7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, amelynél egyébként lényegében véve nem használt idõperiódust használunk ki csatornaelemzési célból csatornainformáció vagy vizsgálati adatok továbbításához. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél a kommunikációban részt vevõ eszközt a következõk közül legalább az egyiket jelzõ információval látjuk el: az eszköz számára egy vagy több frekvencia kiosztása, az eszköz számára egy vagy több idõperiódus kiosztása. 10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél több cella és kettõ vagy több vezeték nélküli kommuniká-
1
HU 007 079 T2
ciós eszközzel kommunikáló kettõ vagy több bázisállomás esetén, ahol minden egyes cellában legalább egy vezeték nélküli kommunikációs eszköz helyezkedik el, egy cellán belül az információ átvitele szinkronizálva van az információnak más cellában történõ átvitelével. 11. A 10. igénypont szerinti eljárás, amelynél kettõ vagy több bázisállomás vagy vezeték nélküli eszköz osztja ki egy alkalommal ugyanazt az együttesen hozzáférhetõ frekvencia- vagy idõforrásokat. 12. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél továbbá ellenõrizzük, hogy egy kommunikációs eszköz és a kommunikációs eszközzel kommunikáló hálózati elem közötti távolság egy bizonyos elõre meghatározott határ fölött van¹e és ebben az esetben a kommunikációs eszközt arra korlátozzuk, hogy az említett elsõ és második átviteli irányban külön frekvenciát használjon. 13. A 10. vagy 12. igénypont szerinti eljárás, amelynél szabványos FDD (Frequency Division Duplex=frekvenciaosztásos duplex) kommunikációhoz egy bizonyos számú vivõt vagy segédvivõt osztunk ki. 14. A 12. igénypont szerinti eljárás, amelynél a hálózati elem és a kommunikációs eszköz közötti távolságot a következõk közül legalább az egyik alapján határozzuk meg: útvonalveszteség, csatornaállapot, megkövetelt adási teljesítmény. 15. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél az átviteli forrásoknak az említett elsõ és második átviteli irányok közötti kiosztása dinamikusan történik. 16. Az 1. vagy 15. igénypont szerinti eljárás, amelynél az adási kapacitást a kommunikációban részt vevõ elsõ és második eszköz között egyenlõtlenül osztjuk ki. 17. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél az információ átvitelénél használt frekvenciát a rendelkezésre álló csatornainformáció alapján legalább két lehetõség közül választjuk ki. 18. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél a duplex kommunikáció vezeték nélküli kommunikáció. 19. A 18. igénypont szerinti eljárás, amelynél az említett elsõ vagy második átviteli irány lényegében egy felfelé vagy egy lefelé irány egy vezeték nélküli távközlési rendszerben. 20. A 19. igénypont szerinti eljárás, amelynél az említett vezeték nélküli távközlési rendszer lényegében kompatibilis a CDMA2000, GSM (Global System for Mobile Communications), EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), vagy WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) technológiákkal. 21. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél egy elsõ és egy második adó-vevõ egység közötti duplex kommunikáció a következõ lépéseket tartalmazza: – az elsõ adó-vevõ egységgel egy elsõ idõperiódusban egy elsõ vivõfrekvencián az említett elsõ és második adó-vevõ egységek (406) közötti elsõ átviteli irányban az elsõ adó-vevõ egységgel információt veszünk, – az említett elsõ idõperiódusban egy második vivõfrekvencián az említett elsõ és második adóvevõ egységek (407) közötti második átviteli
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
irányban egy második vivõfrekvencián az elsõ adó-vevõ egységgel információt adunk, és – egy másik idõperiódusban lényegében az említett elsõ vivõfrekvencián az említett elsõ és második adó-vevõ egység (308, 407) közötti második átviteli irányban az elsõ adó-vevõ egységgel információt adunk, mikor is egy vagy több adási paramétert az elsõ idõperiódusban vett említett információ alapján állítunk be. 22. Kommunikációs eszköz, amely vezeték nélküli duplex kommunikációhoz adó-vevõt (508, 608) tartalmaz, továbbá feldolgozó- (502, 602) és memóriaeszközt (504, 604) tartalmaz utasítások és adatok feldolgozásához és tárolásához, azzal jellemezve, hogy a következõkhöz van kialakítva: – információ vétele egy elsõ idõperiódusban egy elsõ vivõfrekvencián egy elsõ átviteli irányba, – információ adása az említett elsõ idõperiódusban egy második vivõfrekvencián egy második átviteli irányba, – információ adása egy második idõperiódusban lényegében az említett elsõ vivõfrekvencián egy második átviteli irányba, továbbá a következõ mûveletek közül legalább az egyik végrehajtására van kialakítva: az említett információnak az említett második idõperiódusban történõ adásához egy vagy több adási paraméter beállítása az elsõ idõperiódusban vett információ alapján, és információ vétele az említett második idõperiódusban az említett második vivõfrekvencián az elsõ átviteli irányban (308, 306, 406), ahol is az említett elsõ vivõfrekvenciának az említett elsõ irányhoz és az említett második irányhoz, valamint az említett második vivõfrekvenciának az említett elsõ irányhoz és az említett második irányhoz történõ teljes idõbeli kiosztásának legalább egy része egy elõre meghatározott sorozaton alapul. 23. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amelynél az említett idõperiódus lényegében kettõ vagy több idõrésre vonatkozik. 24. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely a vett információ alapján az átviteli csatornát leíró egy vagy több paraméter megállapítására van kialakítva. 25. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely a vett információ alapján egy vagy több vételi paraméter beállítására van kialakítva. 26. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amelynél az említett egy vagy több paraméter a következõk közül legalább az egyikre vonatkozik: adási teljesítménynyaláb tényezõ, sebességszabályozás, ütemezés. 27. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely egyébként lényegében nem használt idõperiódusnak csatornainformáció vagy vizsgálati adatok csatornaelemzési célból való továbbítására történõ felhasználásához van kialakítva. 28. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely a következõk közül legalább az egyiket jelzõ in-
1
HU 007 079 T2
formáció vételére van kialakítva: egy vagy több frekvenciakiosztás, egy vagy több idõperiódus-kiosztás. 29. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, azzal jellemezve, hogy az említett elsõ és második átvételi irányokhoz külön frekvenciák használatára van kialakítva, feltéve, hogy a kommunikációban részt vevõ másik eszköz távolsága egy bizonyos elõre meghatározott határ fölött van. 30. A 29. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely a távolságnak a következõk közül legalább az egyik alapján történõ meghatározására van kialakítva: útvonalveszteség, csatornaállapot, megkövetelt adási teljesítmény. 31. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely a rendelkezésre álló csatornainformáció alapján az adási frekvenciának legalább két lehetõség közüli kiválasztására van kialakítva. 32. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amelynél az említett elsõ vagy második átviteli irány lényegében felfelé vagy lefelé irány egy vezeték nélküli távközlési rendszerben. 33. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely információblokkok több frekvencián való adására van kialakítva, amely információblokkok között redundancia van. 34. A 22. igénypont szerinti kommunikációs eszköz, amely lényegében mobil terminál. 35. Rendszer, amely egy vagy több, duplex adatátvitelre alkalmas adó-vevõt (508, 608) tartalmaz, amely rendszer továbbá feldolgozó- (502, 602) és memóriaeszközt (504, 604) tartalmaz, utasítások és adatok feldolgozásához és tárolásához, továbbá, amely rendszer két vagy több vivõfrekvenciának adatátvitelhez történõ kiosztására van kialakítva, azzal jellemezve, hogy egy elsõ idõperiódus tartamára információnak egy elsõ irányba történõ átviteléhez egy elsõ frekvencia van kiosztva, információnak egy második irányba történõ továbbításához egy második vivõfrekvencia van kiosztva, valamint egy második idõperiódus alatt az említett elsõ vivõfrekvencia információnak az említett második irányba történõ átviteléhez van kiosztva, valamint az információt az említett második idõperiódus alatt adó adó-vevõ egy vagy több adási paraméternek az adó-vevõ által az információ átvitel említett elsõ idõperiódusa alatt vett információ alapján történõ beállításához van kialakítva. 36. A 35. igénypont szerinti rendszer, amelynél az elsõ vagy második idõperiódus lényegében egy vagy több idõrésre vonatkozik. 37. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely a vett információ alapján az átviteli csatornát leíró egy vagy több paraméter megállapítására van kialakítva. 38. A 37. igénypont szerinti rendszer, amelynél az említett vett információ csatornabecslésre szánt információt tartalmaz. 39. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely a vett információ alapján egy vagy több vételi paraméter beállítására van kialakítva. 40. A 35. igénypont szerinti rendszer, amelynél az említett egy vagy több paraméter a következõk közül
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 10
2
legalább az egyikre vonatkozik: adási teljesítménynyaláb tényezõ, sebességszabályozás, ütemezés. 41. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely egyébként lényegében nem használt idõperiódusnak csatornainformáció vagy vizsgálati adatok csatornaelemzési célból való továbbítására történõ felhasználásához van kialakítva. 42. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely a kommunikációban részt vevõ eszköznek a következõk közül legalább az egyiket jelzõ információval való ellátására van kialakítva: az eszköz számára egy vagy több frekvencia kiosztása, az eszköz számára egy vagy több idõperiódus kiosztása. 43. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely úgy van kialakítva, hogy több cella és kettõ vagy több vezeték nélküli kommunikációs eszközzel kommunikáló kettõ vagy több bázisállomás esetén, ahol minden egyes cellában legalább egy vezeték nélküli kommunikációs eszköz helyezkedik el, egy cellán belül az információ átvitele szinkronizálva van az információnak más cellában történõ átvitelével. 44. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely úgy van kialakítva, hogy a frekvencia- vagy idõforrásokat az együttesen hozzáférhetõ frekvencia- vagy idõforrásokból osztja ki. 45. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely annak ellenõrzésére van kialakítva, hogy egy kommunikációs eszköz és a kommunikációs eszközzel kommunikáló hálózati elem közötti távolság egy bizonyos elõre meghatározott határ fölött van¹e és ebben az esetben a kommunikációs eszközt arra korlátozza, hogy az említett elsõ és második átviteli irányban külön frekvenciát használjon. 46. A 45. igénypont szerinti rendszer, amely a távolságnak a következõk közül legalább az egyik alapján történõ meghatározására van kialakítva: útvonalveszteség, csatornaállapot, megkövetelt adási teljesítmény. 47. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely az átviteli forrásoknak az említett elsõ és második átviteli irányok közötti dinamikus újrakiosztására van kialakítva. 48. A 37. igénypont szerinti rendszer, amely a rendelkezésre álló csatornainformáció alapján az adási frekvenciának legalább két lehetõség közüli kiválasztására van kialakítva. 49. A 35. igénypont szerinti rendszer, amelynél az említett duplex kommunikáció vezeték nélküli kommunikáció. 50. A 35. igénypont szerinti rendszer, amelynél az említett elsõ vagy második átviteli irány lényegében felfelé vagy lefelé irány egy vezeték nélküli távközlési rendszerben. 51. A 35. igénypont szerinti rendszer, amelyben az említett egy vagy több adó-vevõt tartalmazó bázisállomás van. 52. Az 51. igénypont szerinti rendszer, amely legalább egy vezeték nélküli kommunikációs eszközt tartalmaz. 53. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely információblokkok több frekvencián való adására van kialakítva, amely információblokkok között redundancia van.
1
HU 007 079 T2
54. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely az említett vett információt több felhasználó ütemezésére használja. 55. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely több adó vagy vevõ antennát tartalmaz. 56. Az 55. igénypont szerinti rendszer, amely az említett vett információt a több antenna közül egy antenna kiválasztásához vagy antennára vonatkozó paraméterérték kiszámításához használja. 57. A 35. igénypont szerinti rendszer, amely az említett vett információt adási vagy vételi nyalábok kiszámításához használja.
2
58. A 38. igénypont szerinti rendszer, amely a csatornaállapot-információt használja a következõk közül legalább egyiknek a kiválasztására vagy fontossági sorrendbe állításához használja: továbbítási formátum, 5 áramok száma, adási módszer, egy vagy több felhasználó és egy vagy több szolgáltatás. 59. Számítógépes program, amely az 1. igénypont eljárási lépéseinek végrehajtására szolgáló kódeszközt tartalmaz. 60. Hordozóközeg, amely az 59. igénypont szerinti 10 számítógéppel végrehajtható programot hordoz.
11
HU 007 079 T2 Int. Cl.: H04B 7/26
12
HU 007 079 T2 Int. Cl.: H04B 7/26
13
HU 007 079 T2 Int. Cl.: H04B 7/26
14
HU 007 079 T2 Int. Cl.: H04B 7/26
15
HU 007 079 T2 Int. Cl.: H04B 7/26
16
HU 007 079 T2 Int. Cl.: H04B 7/26
17
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
