DE19635533A1 - Punkt-zu-Mehrpunkt Fünkübertragungssystem - Google Patents
Punkt-zu-Mehrpunkt FünkübertragungssystemInfo
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- H04W84/14—WLL [Wireless Local Loop]; RLL [Radio Local Loop]
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Punkt-zu-Mehrpunkt
Funkübertragungssystem, bestehend aus einer Zentralstation
und mehreren Teilnehmerstationen, wobei die
Übertragungskanäle zwischen der Zentralstation und den
Teilnehmerstationen bedarfsweise zuteilbar sind.
Funkübertragungssysteme, seien es terrestrische
Richtfunksysteme oder Satellitenübertragungssysteme,
erlauben es, neue Funkverbindungen sehr schnell zu
installieren oder bestehende zu ergänzen. Bei solchen
Funkübertragungssystemen soll einerseits das zur Verfügung
stehende Frequenzspektrum möglichst optimal ausgenutzt
werden, andererseits soll die Funkübertragung gegenüber
störenden Einflüssen (wetterbedingtes Fading
frequenzselektives Fading, Interferenzen durch Reflexionen,
Interferenzen durch benachbarte Funkzellen, Interferenzen
durch andere Funkdienste, Amplituden- und
Phasenverzerrungen) möglichst resistent sein.
Die Forderung nach optimaler Frequenzspektrums-Nutzung läßt
sich mit Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystemen
(Richtfunk, Satellitenfunk) verwirklichen. Ein Punkt-zu-Mehrpunkt
Richtfunksystem ist im Mikrowellen-Magazin Vol.
10, No. 6, 1984, S 629, 630 dargelegt. Danach läßt sich die
Ausnutzung des Frequenzbandes des zur Verfügung stehenden
Funkkanals durch eine nur bedarfsweise Belegung des
erforderlichen Frequenzbandes verbessern. Die Kommunikation
zwischen der Zentralstation und den einzelnen
Teilnehmerstationen kann entweder durch Vielfachzugriff im
Frequenzmultiplex (FDMA), im Zeitmultiplex (TDMA), im
Codemultiplex (CDMA), im Raummultiplex (SDMA) oder in
Mischformen dieser Zugriffsverfahren erfolgen, wobei die
Frequenzkanäle, die Zeitschlitze, die Spreizcodes und die
räumlichen Antennenkeulen je nach Bedarf der Teilnehmer
zugeteilt werden können.
Bei einem Punkt-zu-Mehrpunkt Richtfunksystem gemäß der
deutschen Anmeldung DE 44 26 183 A1 wird die
Übertragungskapazität dadurch flexibel an den Bedarf der
Teilnehmer angepaßt, daß die Bandbreite der einzelnen
Übertragungskanäle auf die von den einzelnen Teilnehmern
jeweils geforderte Datenübertragungsrate eingestellt wird.
Auch ist eine veränderbare Einstellung der Modulationsart
und des Modulationsgrades (z. B. N-PSK, mit N = 2 . . . 16 oder
M-QAM mit M = 4 . . . 256) auf den einzelnen
Übertragungskanälen vorgesehen.
Kanalkodierung stellt ein erstes Hilfsmittel zur
Verbesserung der Störresistenz dar. Eine weitere Erhöhung
der Störresistenz kann durch Spektrumsspreizung und/oder
Frequenzhopping sowie durch orthogonale Mehrträger-Übertragung
nach einem festen, vorgegebenen Schema erreicht
werden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Punkt-zu-Mehrpunkt
Funkübertragungssystem der eingangs genannten Art
anzugeben, das einerseits sowohl eine flexible Zuweisung und
Anpassung von Übertragungskapazitäten auf die zugeschalteten
Teilnehmerstationen unterbrechungs- und störungsfrei
ermöglicht, als auch andererseits die Funkübertragung
gegenüber störenden Einflüssen (wetterbedingtes Fading,
frequenzselektives Fading, Interferenzen durch Reflexionen,
Interferenzen durch benachbarte Flunkzellen, Interferenzen
durch andere Funkdienste, Amplituden- und
Phasenverzerrungen) möglichst resistent macht.
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß eine Steuereinrichtung
vorhanden ist, welche nur bei Bedarf nach einer höheren
Störresistenz in einem Übertragungskanal in den zugehörigen
Mehrträger-Modems, mit denen sowohl die Zentralstation als
auch jede Teilnehmerstation ausgestattet ist, zunächst bei
einer Übertragung der digitalen Daten in einem einzigen
Träger ein oder mehrere Übertragungsparameter so einstellt,
daß bei bestmöglicher Nutzung der Bandbreite, der Funkkanal
möglichst störresistent gemacht wird. Dabei weist jedes
Mehrtäger-Modem mindestens zwei Sende- und mindestens zwei
Empfangskanäle auf, wobei die Signalübertragung im Modem
zunächst nur über einen Sende- beziehungsweise Empfangskanal
erfolgt. Bei Änderung der Übertragungskanäle besorgt die
Steuereinrichtung in dem mindestens einen nicht in Betrieb
befindlichen Sende- beziehungsweise Empfangskanal die
Einstellung der neuen Übertragungsparameter, während die
Signalübertragung in den anderen Sende- beziehungsweise
Empfangskanälen fortgesetzt wird, und nach abgeschlossener
Akquisition des Funkkanals mit den neuen
Übertragungsparametern erfolgt eine Umschaltung auf den
zuvor nicht in Betrieb befindlichen Sende- beziehungsweise
Empfangskanal. Reicht, wiederum nur im Bedarfsfall, die
Störresistenz bei Übertragung mit einem einzigen Träger
nicht aus, wird die gestellte Aufgabe mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß eine vorhandene
Steuereinheit den Übergang von einer Einträger- auf eine
Mehrträgerübertragung dergestalt auslöst, daß in den
vorhandenen Mehrträger-Modems der Zentral- und der
Teilnehmerstation der zu übertragende Datenstrom, falls
dieser nicht bereits aus einer Mehrzahl einzelner
Datenströme besteht (z. B. N × 2 Mbit/s oder M × 1,5 Mbit/s),
in einzelne Datenströme demultiplext und diese in einzelnen
Trägern überträgt, wobei die Übertragungsparameter der
einzelnen Träger durch die Steuereinheit auf die
erforderliche Störresistenz hin optimiert werden. Die Anzahl
der Träger für eine Mehrträgerübertragung ist durch die in
den Modems der Zentral- und der Teilnehmerstation
implementierte Zahl beschränkt und kann bei Bedarf
entsprechend angepaßt werden.
Der Übergang von einer Einträger- auf eine
Mehrträgerübertragung kann mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 ohne Unterbrechung oder Störung der
Übertragung dadurch erfolgen, daß die Mehrträger-Modems der
Zentral- und der Teilnehmerstation mehr als zwei Sende- und
Empfangskanäle aufweisen, wobei zur Änderung der
Übertragungskanäle, ausgelöst durch die Steuereinrichtung,
sowohl im Falle der Einträger- als auch im Falle der
Mehrträgerübertragung mindestens ein Sende- beziehungsweise
Empfangskanal zur Einstellung von neuen
Übertragungsparametern für einen der restlichen Sende- und
Empfangskanäle stets zur Verfügung steht, während die
Signalübertragung in den restlichen Sende- beziehungsweise
Empfangskanälen fortgesetzt wird. Hierbei erfolgt erst nach
abgeschlossener Akquisition des Funkkanals mit den neuen
Übertragungsparametern eine Umschaltung auf den mindestens
einen, zuvor nicht in Betrieb befindlichen Sende- beziehungsweise
Empfangskanal.
Mit den genannten Maßnahmen kann bei einem Punkt-zu-Mehrpunkt
Funkübertragungssystem der zur Verfügung stehende
Funkkanal sehr flexibel an die erforderlichen
Übertragungskanäle der einzelnen Teilnehmer angepaßt werden,
ohne daß Funkverbindungen unterbrochen werden müssen oder
gestört werden. Es können alle Übertragungsparameter
sämtlicher Sende- und Empfangskanäle im Falle einer
Einträgerübertragung, im Falle einer Mehrträgerübertragung,
im Falle eines Überganges von einer Einträger- zu einer
Mehrträgerübertragung, im Falle eines Überganges von einer
Mehrträger- zu einer Einträgerübertragung sowie im Falle
einer Änderung der Anzahl der Träger bei einer
Mehrträgerübertragung mit dem Ziel sowohl einer effizienten
Nutzung des Funkkanals als auch des Erreichens einer
erforderlichen Störresistenz durch eine Steuereinrichtung
gesteuert werden.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Punkt-zu-Mehrpunkt
Funkübertragungssystem,
Fig. 2 und 3 Blockschaltbilder von Modems verschiedener
Ausführungen,
Fig. 4, 5, 6 und 7 Blockschaltbilder von Modems mit
verschiedenartig gemultiplexten Sende- beziehungsweise
Empfangskanälen.
Das in Fig. 1 prinzipiell dargestellte Punkt-zu-Mehrpunkt
Funkübertragungssystem besteht aus einer Zentralstation ZS
und mehreren Teilnehmerstationen TS1, TS2 . . . TSn. Die
Zentralstation ZS weist so viele parallel geschaltete Modems
MDM auf, wie maximal Teilnehmerstationen TS1, TS2 . . . TSn
eine Funkverbindung mit der Zentralstation ZS aufnehmen
können. Alle Modems MDM der Zentralstation ZS sind an beiden
Ausgängen über Multiplexer/Demultiplexer MX1 und MX2
zusammengeschaltet. Der erste Multiplexer/Demultiplexer MX1
stellt die Verbindung zu anderen Nachrichtennetzen her. An
den zweiten Multiplexer/Demultiplexer MX2 ist ein
Schaltblock ZF angeschlossen, der die Umsetzung der
auszusendenden oder empfangenen Signale in eine
Zwischenfrequenzebene vornimmt. Daran schließt sich eine
Sende/Empfangseinheit (Frontend) RF an.
Einen ähnlichen Aufbau weisen die einzelnen
Teilnehmerstationen TS1, TS2 . . . TSn auf. An eine
Sende/Empfangseinheit RF schließt sich eine
Zwischenfrequenzschaltung ZF an, die wiederum mit einem
Modem MDM verbunden ist. Ein Terminal-Multiplexer/Demultiplexer
TMX stellt die Verbindung zwischen
dem Modem MDM und Endstelleneinrichtungen (z. B. Telefon)
oder öffentlichen oder privaten Nachrichtennetzen (z. B.
ISDN, PABX) her.
Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines Modems
MDM, wie es in gleicher Weise in der Zentralstation ZS und
in den einzelnen Teilnehmerstationen TS1, TS2 . . . TSn
eingesetzt ist. Das Modem besitzt L Sende- und K
Empfangskanäle, wobei L2 und K2 vorausgesetzt wird.
In Senderichtung schaltet ein Demultiplexer DMUX ein
auszusendendes Datensignal an einen der L Encoder ENC1 bis
ENCL durch. Jeder der L Encoder ENC1 bis ENCL gehört zu
einem der L Sendekanäle. Die doppellinig gezeichneten
Verbindungsleitungen deuten an, daß hier die digitalen
Datensignale komplex sind, also einen Real- und einen
Imaginärteil besitzen. Auf jeden der L Encoder ENC1 bis ENCL
folgt jeweils ein variables Interpolationsfilter IF1 bis IFL
(Kanalfilter). Daran schließt sich in jedem Signalpfad ein
Modulator MOD1 bis MODL an, von denen jeder auf die Freguenz
seines zugehörigen Sendekanals abgestimmt ist. An den
Ausgängen der Modulatoren MOD1 bis MODE sind Interpolatoren
IS1 bis IST mit festem Interpolationsfaktor 2 (z. B. gemäß
DE 36 21 737 C2) angeschlossen, welche die komplexen
digitalen Ausgangssignale der Modulatoren MOD1 bis MODL in
reelle digitale Datensignale umsetzen. Über eine Verzweigung
VZS gelangt das reelle digitale Datensignal eines jeden
Sendekanals zu einem für alle gemeinsamen Digital/Analog-Umsetzer
DAU, der das digitale Datensignal in ein analoges
Datensignal wandelt. Das analoge Datensignal wird
anschließend über ein Antialiasing Filter AAFS geführt.
In entgegengesetzter Richtung - in Empfangsrichtung -
gelangt ein empfangenes analoges Datensignal über ein
Antialiasing Filter AAFE an einen Analog/Digital-Umsetzer
ADU. Das daraus hervorgehende reelle digitale Datensignal
wird über eine Verzweigung VZE allen Empfangs-Signalpfaden
zugeführt, von denen jeder einem der K Empfangskanäle
zugeordnet ist. Jeder Empfangs-Signalpfad 1 bis K besitzt
einen Dezimator DE1 bis DEK mit festem Dezimationsfaktor 2
(z. B. gemäß DE 36 21 737 C2), der das reelle digitale
Ausgangssignal des Analog/Digital-Umsetzers in ein komplexes
digitales Datensignal umformt. Auf den Dezimator DE1 bis DEK
eines jeden Empfangs-Signalpfades 1 bis K folgt ein
Demodulator DEM1 bis DEMK für das komplexe digitale
Datensignal. Die Demodulatoren sind auf die Frequenz ihres
zugehörigen Empfangskanals abgestimmt. Dem Demodulator DEM1
bis DEMK ist in jedem Signalpfad ein Dezimationsfilter DF1
bis DFK (Matched Filter) nachgeschaltet.
Die Dezimationsfilter DF1 bis DFK, wie auch die
Interpolationsfilter IF1 bis IFL erfüllen die
Wurzel-Nyquist-Bedingung. Der Aufbau und die Funktionsweise
solcher variabler Dezimations- und Interpolationsfilter sind
in den "Proceedings Second European Conference on Satellite
Communications", Liege/Belgien, Oktober 1991, ESA P-332,
Seite 457-464 beschrieben.
In den K Empfangs-Signalpfaden befinden sich
Synchronisierschaltungen SYNC1 bis SYNCK, wie sie ebenfalls
aus den zitierten "Proceedings Second European Conference on
Satellite Communications" bekannt sind. Sie synchronisieren
die Schaltungen im jeweiligen Signalpfad auf die
Trägerfrequenz, die Trägerphase und den Abtasttakt des
empfangenen Datensignals. Damit ist das Modem unabhängig von
Synchronisationssignalen, die ansonsten zusammen mit den
Empfangssignalen übertragen werden müßten.
Am Ende eines jeden Empfangs-Signalpfades 1 bis K befindet
sind ein Decoder DEC1 bis DECK. Sowohl die Codierung in den
Sende-Signalpfaden 1 bis L als auch die Decodierung in den
Empfangs-Signalpfaden 1 bis K geschieht vorzugsweise mit
Viterbi-Codern/Decodern. Die Ausgänge der Decoder DEC1 bis
DECK führen zu einem Multiplexer MUX.
Statt für jeden Sende-Signalpfad 1 bis L einen eigenen
Interpolator IS1 bis ISL, beziehungsweise für jeden
Empfangs-Signalpfad 1 bis K einen eigenen Dezimator DE1 bis
DEK vorzusehen, wie in Fig. 2 dargestellt, kann auch gemäß
dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel für die L
Sende-Signalpfade und für die K Empfangs-Signalpfade jeweils
ein Interpolator IS beziehungsweise Dezimator DE eingesetzt
werden. Die Verzweigung VZSK vor dem Interpolator IS und die
Verzweigung VZEK hinter dem Dezimator DE müssen dann
komplexe, digitale Signale aufteilen beziehungsweise
zusammenfassen.
Sowohl die Verzweigungen VZS, VZE für reelle, digitale
Signale (Fig. 2) als auch die Verzweigungen VZSK, VZEK für
komplexe, digitale Signale (Fig. 3) können als
Frequenzmultiplexer (VZS, VZSK in Senderichtung)
beziehungsweise Frequenzdemultiplexer (VZE1 VZEK in
Empfangsrichtung) ausgeführt sein.
Die Interpolatoren IS, IS1 bis ISL und die Dezimatoren DE,
DE1 bis DEK können als komplexe Halbbandfilter realisiert
sein (vgl. EP 0 250 926 B1).
Die komplexen Trägerschwingungen für die komplexen,
digitalen Modulatoren MOD1 bis MODL und Demodulatoren DEM1
bis DEMK werden zweckmäßigerweise mit der Methode der
direkten, digitalen Synthese (DDS) (vergleiche "An Analysis
of the Output Spectrum of Direct Digital Frequency
Synthesizers in the Presence of Phase-Accumulator
Truncation", IEEE 1987, 41st. Annual Frequency Control
Symposium, Seite 495 ff.)erzeugt.
Das Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem soll, wie
eingangs angegeben, eine sehr flexible Zuteilung von
Übertragungskanälen zwischen der Zentralstation und
Teilnehmerstationen ermöglichen, wobei der zur Verfügung
stehende Funkkanal optimal ausgenutzt wird. Verändert sich
die Zahl der benötigten Übertragungskanäle weil ein oder
mehrere Teilnehmerstationen einen Datenaustausch mit der
Zentralstation neu aufnehmen oder die Datenübertragung
abbrechen, so werden von einer in der Zentralstation ZS
vorhandenen Steuereinrichtung SE aus die
Übertragungsparameter in den von der Änderung der
Übertragungskanäle betroffenen Modems in der Zentralstation
und in Teilnehmerstationen so verändert, daß die
Übertragungskanäle den Funkkanal effizient belegen. Zu den
veränderbaren Übertragungsparametern gehören zunächst für
jeden einzelnen Träger beispielsweise die Datenrate,
Modulationsart oder Modulationsgrad (Z.B. N-PSK, mit N = 2
. . . 16 oder M-QAM mit M = 4 . . . 256), die Codierung, die
Kanalfrequenz oder auch der Sendepegel und Parameter zur
Signalqualitätsbeurteilung, um eine vorgegebene
Datenübertragungsqualität (z. B. Bitfehlerrate
10-7 sicherzustellen und Funkfeldeinflüsse (Fadings,
Reflexionen) zu minimieren. Darüber hinaus gehören zu den
veränderbaren Übertragungsparametern auch die Anzahl der
Träger, die zur Übertragung eingesetzt werden, was
Einträger- und Mehrträgerübertragung einschließt,
dergestalt, daß jeder einzelne Träger bei
Mehrträgerübertragung individuell in sämtlichen oben
aufgeführten Übertragungsparametern gesteuert werden kann.
Diese Merkmale werden im folgenden unter dem Begriff
Dynamisches Orthogonales Freguenz Division Multiplex (DOFDM)
zusammengefaßt.
Die Steuereinrichtung SE berechnet also bei einer Änderung
der Zahl der erforderlichen Übertragungskanäle oder bei
Änderung der erforderlichen Störresistenz die
Übertragungsparameter nach den genannten Gesichtspunkten der
effizienten Ausnutzung der gesamten Bandbreite des
Funkkanals und einer erforderlichen Störresistenz für die
Übertragung. Diese veränderten Übertragungsparameter gibt
die Steuereinrichtung SE als Steuersignale (als strichlierte
Doppelpfeil-Linien in den Figuren angedeutet) an die
betreffenden Schaltblöcke in den Modems ab. Die
Steuersignale für die Modems in den Teilnehmerstationen
werden beispielsweise über einen Signalisierungskanal
übertragen, der entweder an einen oder mehrere
Nutzsignalkanäle angehängt ist oder als eigener
Broadcastkanal ausgestrahlt wird.
Von den Übertragungsparametern legt die Zahl 1 (mit der
Nebenbedingung: 1 l L-1) zunächst die aktuelle Anzahl
der zu aktivierenden Sendeträger und die Zahl k (mit der
Nebenbedingung: 1 k K-1 ) die aktuelle Anzahl der zu
aktivierenden Empfangsträger fest.
Die Datenrate aller Sendeträger 1 bis L wird in den
variablen Interpolationsfiltern IF1 bis IFL und die aller
Empfangsträger 1 bis K in den Dezimationsfiltern DF1 bis DFK
eingestellt. Änderungen der Trägerfrequenz der Sendeträger 1
bis L werden in den Modulatoren MOD1 bis MODL und die der
Empfangsträger 1 bis K in den Demodulatoren DEM1 bis DEMK
vorgenommen. Eine Änderung der Modulation und Codierung
erfolgt für die Sendeträger 1 bis L in den Encodern ENC1 bis
ENCL und für die Empfangsträger 1 bis K in den Decodern DEC1
bis DECK.
Wie oben beschrieben, gibt es in jedem Modem L Sende- und K
Empfangskanäle. Die Anzahl 1 der aktivierten Sendekanäle
darf maximal die Zahl L-1 erreichen, so daß zur Änderung der
Übertragungsparameter wenigstens noch ein nicht aktiver
Sendekanal zur Verfügung steht. Ebenso darf die Anzahl k der
aktivierten Empfangskanäle maximal die Zahl K-1 erreichen,
so daß zur Änderung der Übertragungsparameter wenigstens
noch ein nicht aktiver Empfangskanal zur Verfügung steht.
Wenn die Steuereinrichtung SE entweder eine Anforderung für
eine Änderung der Übertragungskanäle erhält oder sie die
Notwendigkeit nach einer Erhöhung der Störresistenz
ermittelt hat und sie daraufhin die Übertragungsparameter
dementsprechend neu berechnet, gibt sie ihre neuen
Übertragungsparameter als Steuersignale an die betreffenden
Schaltblöcke eines nicht aktiven Sende- und/oder
Empfangskanals ab. Sobald die neuen Übertragungsparameter in
den betreffenden Sende- und/oder Empfangskanälen der Modems
der Zentralstation sowie der zugehörigen Teilnehmerstation
eingestellt worden sind, wird eine Bestätigung der
erfolgreichen Akquisition aller neu aktivierten Sende- und/oder
Empfangskanäle über den Signalisierungspfad bei der
Steuereinrichtung SE abgewartet, bevor die Signalübertragung
auf die neu aktivierten Sende- und/oder Empfangskanäle
verlagert wird und die durch diese ersetzten Sende- und/oder
Empfangskanäle deaktiviert werden. Dadurch werden störende
Unterbrechungen bei der Signalübertragung vermieden.
Die Auswahl der Sende- und/oder Empfangskanäle in den
betroffenen Modems der Zentral- und Teilnehmerstationen
trifft die Steuereinheit SE aufgrund der Statusinformationen
welche der Kanäle aktiv und welche inaktiv sind.
In den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist
jedem Sende- beziehungsweise Empfangskanal ein eigener
Signalpfad zugeordnet. Das heißt, für die Sende- und für die
Empfangsrichtung sind ein großer Teil der Schaltungsblöcke
L-fach bzw. K-fach vorhanden. Dieser Aufwand an Schaltungen
kann dadurch verringert werden, daß Teile sowohl für die L
Sende-Signalpfade als auch für die K Empfangs-Signalpfade im
zeitmultiplex betrieben werden.
In der Fig. 4 ist ein Signalpfad für die L Sendekanäle und
ein Signalpfad für die K Empfangskanäle dargestellt. Der
Sende-Signalpfad besitzt für die L Sendekanäle einen Encoder
ENC, ein variables Interpolationsfilter IF und einen
Modulator MOD. Außerdem kann zwischen dem variablen
Interpolationsfilter IF und dem Modulator MOD noch ein
weiterer Interpolator ISS mit einem festen
Interpolationsfaktor eingefügt werden, wie der Fig. 4 zu
entnehmen ist. Wegen dieses zusätzlichen Interpolators ISS
braucht das variable Interpolationsfilter IF nur einen
geringeren Interpolationsfaktor zu haben. Auf die Funktion
der einzelnen Schaltblöcke ENC, IF, ISS, MOD und der sich an
den Frequenzmultiplexer FMX anschließenden Schaltblöcke
(Interpolator IS, Digital/Analog-Umsetzer DAU, Antialiasing-Filter
AAFS) wird hier nicht näher eingegangen, weil sie im
Zusammenhang mit den in den Fig. 2 und 3 dargestellten
Ausführungsbeispielen schon näher beschrieben worden sind.
Dasselbe gilt für die einzelnen Schaltblöcke des in Fig. 4
dargestellten Empfangs-Signalpfades. Ebenso ist dieser ein
Empfangs-Signalpfad, in dem alle Schaltblöcke nur einfach
vorkommen, für die Übertragung der K Empfangskanäle
vorgesehen. Der optional zwischen dem Demodulator DEM und
dem variablen Dezimationsfilter DF eingesetzte Dezimator DEE
mit festem Dezimationsfaktor ermöglicht es, für das variable
Dezimationsfilter DF einen geringeren Dezimationsfaktor
vorzusehen.
Die an den einzelnen Schaltungseinheiten angefügten
strichlierten Blöcke sollen verdeutlichen, daß die L
Sendekanäle KS1 bis KSL im Zeitmultiplex über die eine
Sende-Signalpfad-Verarbeitung und die K Empfangskanäle KE1
bis KEK im Zeitmultiplex über die eine Empfangs-Signalpfad
Verarbeitung verarbeitet werden können.
Die L Sendekanäle werden nach dem Modulator MOD von einem
Frequenzmultiplexer FMX zu einem Sendesignal zusammengefaßt,
und die Zerlegung eines Empfangssignals in die K
Empfangskanäle erfolgt durch einen vor dem Demodulator DEM
angeordneten Frequenzdemultiplexer FDMX.
Eine weitere Konzentration der Schaltungseinheiten kann
dadurch erfolgen, daß, wie in Fig. 5 dargestellt, bezüglich
der variablen Dezimation und der variablen Interpolation die
L Sendekanäle und die K Empfangskanäle über eine einzige
Einheit gemultiplext werden. Dazu ist eine Funktionseinheit
D1 vorgesehen, die sowohl ein variables Dezimationsfilter DF
als auch ein variables Interpolationsfilter IF enthält.
Multiplexer/Demultiplexer DMX1 und DMX2 an beiden Toren der
Funktionseinheit Dl bewirken, daß sowohl die L Sendekanäle
als auch die K Empfangskanäle im Zeitmultiplex über die
Funktionseinheit Dl verarbeitet werden können. Alle anderen
Schalteinheiten, welche dieselben Bezugszeichen wie in Fig.
4 aufweisen, haben auch dieselbe Funktion wie bei dem dort
dargestellten Ausführungsbeispiel eines Modems.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Modem sind auch der
Demodulator DEM und der Modulator MOD in einer gemeinsamen
Funktionseinheit DM zusammengefaßt, welche sowohl die L
Sende- als auch die K Empfangskanäle im Zeitmultiplex
verarbeitet. Diese Schaltungsvariante des Modems bringt
nochmals eine Reduzierung des Schaltungsaufwandes.
Allerdings müssen der Interpolator ISS und der Dezimator DEE
komplexe Koeffizienten aufweisen.
Die Fig. 7 zeigt gegenüber der in Fig. 6 dargestellten
Ausführungsform eine noch aufwandsgünstigere Schaltung.
Durch die Vertauschung der Reihenfolge von Modulator MOD und
Interpolator ISS und der Vertauschung von Demodulator DEM
und Dezimator DEE lassen sich der Interpolator ISS und der
Dezimator DEE mit reellen Koeffizienten realisieren; beide
sind in einer gemeinsamen Funktionseinheit ISDE
zusammengefaßt. Die Vorteile der Zeitmultiplexverarbeitung
der Sende- und Empfangs-Signalpfade bleiben erhalten.
Anstelle der Umschaltung auf noch nicht aktive Sende- und
Empfangskanäle kann in jedem einzelnen Sende- beziehungsweise
Empfangskanal der Modems auch eine
kontinuierliche Veränderung der Übertragungsparameter
vorgenommen werden. Die Übertragung kann ebenso kurzzeitig
unterbrochen werden, so daß in diesem Unterbrechungszeitraum
die Übertragungsparameter verändert werden können. In dem
Unterbrechungszeitraum werden die empfangenen oder
auszusendenden Daten zwischengespeichert, damit sie nicht
verlorengehen.
Claims (16)
1. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem, bestehend aus
einer Zentralstation und mehreren Teilnehmerstationen, wobei
die Übertragungskanäle zwischen der Zentralstation und den
Teilnehmerstationen bedarfsweise zuteilbar sind, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Zentralstation (ZS) für jeden der maximal zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle ein Modem (MDM) aufweist und ebenfalls jede Teilnehmerstation (TS1, TS2 . . . TSn) mit einem Modem (MDM) ausgestattet ist
- - daß jedes Modem (MDM) L Sendekanäle, wobei L größer oder gleich zwei ist, K Empfangskanäle, wobei K größer oder gleich zwei ist,und die Signalübertragung im Modem über maximal L-1 der Sende- beziehungsweise über maximal K-1 der Empfangskanäle erfolgt,
- - daß eine Steuereinrichtung (SE) vorhanden ist, welche bei einer Veränderung der Übertragungskanäle und/oder bei einer Änderung der erforderlichen Störresistenz der Übertragungskanäle in jedem betroffenen Modem (MDM) die Anzahl l (1 l L-1) der aktiven Sendekanäle und/oder die Anzahl k (1 k K-1) der aktiven Empfangskanäle, sowie einen oder mehrere der Übertragungsparameter - Kanalträgerfrequenz, Datenrate, Modulation, Codierung, Sendepegel, Parameter zur Signalqualitätsbeurteilung - in einem oder mehreren der 1 aktiven Sendekanäle und/oder der k aktiven Empfangskanäle so einstellt, daß sowohl die Bandbreite des zur Verfügung stehenden Funkkanals optimal ausgenutzt wird als auch die erforderliche Störresistenz im Übertragungskanal erreicht wird,
- - daß bei Änderung der Übertragungsparameter die Steuereinrichtung (SE) in dem mindestens einen nicht in Betrieb befindlichen Sende- beziehungsweise Empfangskanal die Einstellung der neuen Übertragungsparameter vornimmt, während die Signalübertragung in den maximal L-1 anderen Sende- beziehungsweise maximal K-1 Empfangskanälen fortgesetzt wird, und erst nach abgeschlossener Akquisition der neuen Übertragungskanäle eine Umschaltung auf den oder die zuvor nicht in Betrieb befindlichen Sende- beziehungsweise Empfangskanal oder -Kanäle erfolgt.
2. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der L Sendekanäle
ein Encoder (ENC1 bis ENCL) und ein Modulator (MOD1 bis
MODL) vorhanden sind, und daß zwischen dem Encoder (ENC1 bis
ENCL) und dem Modulator (MOD1 bis MODL) jeweils ein
variables Interpolationsfilter (IF1 bis IFL) vorgesehen ist.
3. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Modulator (MOD1 bis
MODL) jeweils ein Interpolator (IS1 bis ISL) nachgeschaltet
ist, welcher das komplexe digitale Ausgangssignal des
jeweiligen Modulators (MOD1 bis MODL) in ein reelles
digitales Signal umwandelt.
4. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der L
Modulatoren (MOD1 bis MODL) der L Sendekenäle über eine
Verzweigung (VZSK) einem Interpolator (IS) zugeführt sind,
welcher das komplexe digitale Ausgangssignal des jeweiligen
Modulators (MOD1 bis MODL) in ein reelles digitales Signal
umwandelt.
5. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß für die L Sendekanäle ein
Encoder (ENC), ein Modulator (MOD) und ein zwischen beiden
eingefügtes variables Interpolationsfilter (IF) vorgesehen
sind und daß der Encoder (ENC), der Modulator (MOD) und das
variable Interpolationsfilter (IF) alle L Sendekanäle im
Zeitmultiplex verarbeiten.
6. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexer (FMX) das
komplexe digitale Ausgangssignal des Modulators (MOD) einem
Interpolator (IS) zuführt, welcher das komplexe digitale
Ausgangssignal in ein reelles digitales Signal umwandelt.
7. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der K
Empfangskanäle ein Demodulator (DEM1 bis DEMK) und ein
Decoder (DEC1 bis DECK) vorgesehen sind, und daß zwischen
dem Demodulator (DEM1 bis DEMK) und dem Decoder (DEC1 bis
DECK) jeweils ein variables Dezimationsfilter (DF1 bis DFK)
geschaltet ist.
8. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Demodulator (DEM1 bis
DEMK) jeweils ein Dezimator (DE1 bis DEK) vorgeschaltet ist,
welcher ein reelles digitales Empfangssignal in ein
komplexes digitales Signal umwandelt.
9. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß für die K Empfangskanäle ein
Dezimator (DE) vorgesehen ist, welcher ein reelles digitales
Empfangssignal in ein komplexes digitales Signal umwandelt,
das den Demodulatoren (DEM1 bis DEMK) der K
Empfangssignalpfade über eine Verzweigung (VZEK) zugeführt
wird.
10. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß für die K Empfangskanäle ein
Demodulator (DEM), ein Decoder (DEC) und ein zwischen beiden
eingefügtes variables Dezimationsfilter (DF) vorgesehen sind
und daß alle K Empfangskanäle im Zeitmultiplex über den
Demodulator (DEM), das Dezimationsfilter (DF) und den
Decoder (DEC) verarbeitet werden.
11. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dezimator (DE) ein
reelles digitales Empfangssignal in ein komplexes digitales
Empfangssignal umwandelt und daß ein Demultiplexer (FDMX)
vorgesehen ist, der das komplexe digitale Empfangssignal dem
Demodulator (DEM) zuführt.
12. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach einem der
Ansprüche 3, 4, 6, 8, 9, 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Interpolator (IS1 bis ISL, IS) beziehungsweise der Dezimator
(DE1 bis DEK, DE) als komplexes Halbbandfilter ausgeführt
ist.
13. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigung (VZS,
VZSK) des Sende-Signalpfades als Frequenzmultiplexer
ausgeführt ist und daß die Verzweigung (VZE, VZEK) des
Empfangs-Signalpfades als Frequenzdemultiplexer ausgeführt
ist.
14. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von
Multiplexer/Demultiplexer (DMX1, DMX2) sowohl die L
Sendekanäle als auch die K Empfangskanäle im Zeitmultiplex
über eine gemeinsame Funktionseinheit (Dl) mit einem
variablen Dezimations- und einem variablen
Interpolationsfilter verarbeitet werden.
15. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von
Multiplexer/Demultiplexer (DMX1, DMX2) sowohl die L
Sendekanäle als auch die K Empfangskanäle im Zeitmultiplex
über eine erste Funktionseinheit (D1) mit einem variablen
Dezimations- und einem variablen Interpolationsfilter und
über eine zweite Funktionseinheit (DM) mit einem Modulator
und Demodultor verarbeitet werden.
16. Punkt-zu-Mehrpunkt Funkübertragungssystem nach Anspruch
5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von
Multiplexer/Demultiplexer (DMX1, DMX2) sowohl die L
Sendekanäle als auch die K Empfangskanäle im Zeitmultiplex
über eine erste Funktionseinheit (D1) mit einem variablen
Dezimations- und einem variablen Interpolationsfilter und
über eine zweite Funktionseinheit (ISDE) mit einem
Interpolator und einem Dezimator mit festem
Interpolationsfaktor bzw. Dezimationsfaktor verarbeitet
werden.
Priority Applications (12)
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---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2001015315A1 (de) * | 1999-08-21 | 2001-03-01 | Marconi Communications Gmbh | Verfahren zum ausregeln eines frequenzoffsets im empfänger einer basisstation eines nachrichtenübertragungssystems |
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-
1996
- 1996-09-02 DE DE19635533A patent/DE19635533A1/de not_active Withdrawn
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US6621874B1 (en) | 1998-02-11 | 2003-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and radio station for data transmission |
WO2001015315A1 (de) * | 1999-08-21 | 2001-03-01 | Marconi Communications Gmbh | Verfahren zum ausregeln eines frequenzoffsets im empfänger einer basisstation eines nachrichtenübertragungssystems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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KR19990082291A (ko) | 1999-11-25 |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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8141 | Disposal/no request for examination |