About / Advertise
Tre forskare på KTH har utvecklat en algoritm som gör att radiomottagaren undertrycker störningar från andra mobiltelefoner.
Det går att få plats med fler användare i ett GSM-nät utan att för den skull utöka hårdvaran. För denna lysande uppfinning har KTH-forskarna Björn Ottersten, Martin Kristensson och David Astély belönats med andrapriset i Innovation Cup 1998, region öst.
- Vår mottagare kan klara av störningar på 3-8 dB, eller två till sex gånger starkare än vad konventionella mottagare klarar av, säger Björn Ottersten, professor i signalbehandling.
Ökar frekvensåteranvändningen
Om mottagaren tolererar en högre störningsnivå, kan fler frekvenser än idag återanvändas från celler i närheten av varandra.
Resultatet är att fler telefoner kan fungera samtidigt inom samma bandbredd. Den föreslagna algoritmen ökar därmed kapaciteten i dagens system med upp till 150 procent utan någon förändring i samtalskvaliteten. Detta uppnås utan att installera fler basstationer och utan några ändringar i GSM-standarden.
KTHs mottagarlösning är helt programvarubaserad. I princip omfattar tekniken ett extra signalbehandlingssteg i programvaran för mottagarens digitala signalprocessor. Den är därför lätt och billig att installera.
- Hur mycket algoritmen kan undertrycka störningar beror på hur störningsmönstret ser ut. Våra mottagare fungerar bäst i stadsmiljöer, där många mobiltelefoner befinner sig i ett litet område, säger Martin Kristensson.
Att minska störningar i ett GSM-nät och därmed höja systemkapaciteten är inget unikt. Metoder som frekvenshoppning, cellplanering, DTX (discontinuous transmission) och adaptiva antenner gör just det.
Adaptiva gruppantenner minskar till exempel störningar genom att förstärka signaler från vissa riktningar. Oftast är det endast basstationen som är utrustad med en gruppantenn. Därför begränsar nedlänken - från basstation till mobil - prestandan. Så är fallet exempelvis i Ericssons Asta-system, med fyra smarta antennelement i basstationen, se Elektroniktidningen 98:16.
- Av utrymmesskäl är många tillverkare idag tveksamma till att installera mer än en antenn i mobiltelefonen. Dessutom ökar terminalens strömförbrukning och pris med varje extra antenn, förklarar Martin Kristensson.
Svagheten i nedlänken kan KTHs metod kompensera genom att algoritmen även fungerar i terminaler med enbart en antenn.
"Inga vinster", enligt Ericsson
På Ericsson är man dock fortfarande skeptisk.
- Ett problem att införa dessa typer av algortimer i dagens system är att det finns många gamla mobiltelefoner som inte går att uppgradera med nya algoritmer. Man kan därför inte göra några direkta vinster på systemnivå, säger Sören Andersson, forskare inom adaptiva antenner på Ericsson.
KTHs teknik är långt från en färdig produkt. Hitintills har algoritmen enbart testats med hjälp av simulerade modeller av mobiltelefonsystem. Detaljerna bakom algoritmen är fortfarande hemliga, och tekniken kommer att patentsökas inom kort.
- Vår teknik har enorm potential, även inom trådlös datakommunikation där mottagare med högprestanda behövs för att överföra information från fasta datornät till mobila terminaler, säger Björn Ottersten.
Trots den stora uppmärksamheten, med innovationspriset som höjdpunkt, är David Astély fortfarande lite självkritisk.
- Vår metod kräver inga ändringar i hårdvaran, men mjukvaran i mottagaren blir mer omfattande, säger han.
- Eftersom all effekt för att driva mjukvaran i mobiltelefonen tas från batteriet kan den utökade mjukvaran resultera i minskad samtalstid.
Susan Kelly
