Signalförbättring i GSM GSM-systemet utnyttjar även idag att signalen kommer fram via flera vägar för att förbättra mottagningen. Sändaren skickar ut en förutbestämd träningssekvens till mottagaren. Mottagaren jämför den mottagna signalformen, förvrängd genom fasförskjutning från flera signalvägar och dämpning, med den överenskomna och kompenserar signalen med filtrering. Med två antenner kan man ändå få ytterligare förbättring, eftersom signalens styrka och förvrängning kan variera stort även över små ytor. Kjell Gustafsson påpekar dock att det fortfarande finns outnyttjad potential för att förbättra signalegenskaperna i GSM. - Störningarna i GSM är inte slumpartade, de kommer från andras samtal och har en viss struktur. Om man tar hänsyn till denna struktur med smartare algoritmer kan man få ytterligare förbättringar. Det kräver mer beräkningskraft av telefonen, men det kräver inte en till antenn.

- Om du går till en kund med en mobiltelefon och säger "den här telefonen är dyrare, men du får bättre täckning med den", svarar kunden "det är väl inte mitt problem om täckningen är dålig, operatören får bygga ut nätet".

Så summerar Kjell Gustafsson på Ericsson Mobile Platforms (EMP) det ekonomiska dilemmat för den teknik som går under namnet antenndiversitet. Vinsterna är oomstridliga, men tekniken är ändå svårsåld.

Flera signalvägar
Antenndiversitet på mottagarsidan innebär att man med flera antenner i mottagaren tar emot olika "versioner" av den sända signalen. Om du inte har fri sikt till sändaren kan signalen studsa, fasförskjutas, och dämpas och komma fram till mottagaren via flera olika vägar med olika styrka.

Plats och vinkel på antennen vid mottagningen påverkar stort vilken av signalvägarna som ger starkast signalstyrka. Med flera antenner kan man då plocka upp olika signalvägar och i varje stund välja den bästa.

Används på basstationer
Tekniken i sig har varit känd sedan länge, och i någon mån används den redan. På basstationssidan är det vanligt med två mottagarantenner för diversitetsvinsten. Och åtminstone ett mobilsystem använder sig av dubbla antenner i telefonen.

- Antenndiversitet i telefonen har varit krav i det japanska PDC-systemet sedan länge. Det har däremot inte fungerat så bra. Diversitetsantennen har fungerat för dåligt, säger Torsten östervall på AMC Centurion (tidigare Allgon).

Halv våglängd
Diversitet fungerar som bäst om man har två antenner som är placerade vinkelrätt mot varandra med ett avstånd på en halv våglängd.

Då får man in signaler som är helt oberoende av varandra på antennerna. Problemet är att en halv våglängd är 16 centimeter för GSM 900, och 7-8 cm för GSM 1800 och 3G, vilket är lite för mycket för att man ska kunna få plats med båda antennerna i en mobiltelefon på ett elegant vis.

- Vi har provat med kortare avstånd mellan antennerna. Signalerna blir då delvis beroende av varandra, men vinsten blir ändå tillräckligt stor för att tekniken ska vara intressant, säger Kjell Gustafsson.

Vinst varierar
Hur stor vinsten blir är naturligtvis extremt beroende av situationen. är du nära mottagaren och har perfekt mottagning vinner du ingenting alls på en extra antenn.

- Diversitet kan ge en väldig fördel, men inte i alla situationer. Inte i ett hårt lastat nät, till exempel. GSM-näten i Sverige har så hårt användningstryck att du nästan aldrig är vid sändgränsen för en basstation, problemet är snarare störningar från andra telefoner, hävdar Kjell Gustafsson.

Om man ska använda 3G-nätet till dataöverföring är vinsten däremot mer uppenbar, eftersom datahastigheten i WCDMA är direkt beroende av signalkvaliteten. Dubbla antenner ger då högre datahastigheter vid varje givet avstånd.

Mer elektronik
Tekniken har naturligtvis sitt pris, och det är mer än bara kostnaden för en extra antenn.

- Om man vill få någon verklig vinst ur tekniken måste man fatta beslut om vilken signal som ska användas ganska sent i mottagarkedjan. Det innebär att inte bara antennerna dubbleras, utan även radiodelen och en viss del av signalbehandlingen. Detta innebär i sin tur en högre strömförbrukning för telefonen, förklarar Kjell Gustafsson.

Hur stor del av den totala kostnaden och strömförbrukningen en extra radiodel skulle stå för beror naturligtvis på hur mycket övriga kringfunktioner telefonen har. Kjell Gustafsson gör uppskattningen att radiodelen står för över tio procent av totalkostnaden i enklare telefoner, mindre i mer avancerade telefoner.

Lovande för framtiden
- Kostnaden är inte försumbar. Vi gör en hel del experiment på området, men EMP har för närvarande ingen plattform med två antenner. Det har inte funnits intresse från marknaden. Tekniken finns, och det är inget gigantiskt steg att införa den. Det skulle kräva en generations produktutveckling, och då menar jag inte en generation plastskal. Men det måste finnas krav på tekniken från operatörernas sida innan tekniken slår igenom.

Trots att tekniken i dag är möjlig men osäljbar hamnar den ändå i facket "lovande framtidsteknik".

- Vi ser detta som en intressant teknologi för en produkt som kräver bra prestanda, säger Torsten östervall.

- Jag tror att tekniken kommer att slå igenom, det finns så mycket att vinna på den. För tillämpningar för datahantering blir också den relativa kostnaden mindre. Om den slår igenom om ett, två eller fem år är däremot svårt att säga.

Elias Nordling