DE19940067A1

DE19940067A1 - Wireless digital communications system has sectors that send digital HF signals to remote data receiver stations, HF modules that modulate common digital signal with different frequencies

Info

Publication number: DE19940067A1
Application number: DE1999140067
Authority: DE
Inventors: Michael J Paolini
Original assignee: EagleView Technologies Inc
Current assignee: EagleView Technologies Inc
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2000-03-09
Also published as: GB9920169D0; GB2343813A; RO120230B1

Abstract

The system has first number M of sectors (10) arranged so that they can send digital HF signals via the atmosphere to remote data receiver stations. Each of the sectors has a second number N of HF modules(40), each able to modulate a common digital input signal onto an HF bearer with a different frequency, whereby digital data can be passed from the modules to up to M x N receiver stations.

Description

Background of the Invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf di gitale Kommunikation und insbesondere auf drahtlose digitale Kommunikation.The present invention relates generally to di gital communication and especially wireless digital Communication.

In den letzten Jahren, insbesondere seit Einführung des Ether net-Standard, hat die Verwendung von lokalen Netzwerken (LANs) weite Verbreitung gefunden, um z. B. Computer in Büros, die sich an verschiedenen Stellen in einem Gebäude befinden, mit einander zu verbinden oder um eine Anzahl von PCs mit einer gemeinsamen Datenquelle wie einem Fileserver oder einer Work station zu verbinden. Ein LAN umfaßt typischerweise eine Mehr zahl von Knoten, im allgemeinen in Form einer Reihe von PCs, die beispielsweise mit einem Kabel über entsprechende Interfa ces oder Hubs auf eine Art und Weise miteinander verbunden sind, die es jedem PC im Netzwerk erlaubt, digitale Daten an einen oder mehrere ausgewählte PCs im Netzwerk zu senden und/oder von diesem/diesen erhalten und über das Kabel mit Hochleistungsvorrichtungen wie Workstations oder Fileservern zu kommunizieren. In recent years, especially since the introduction of ether net standard, has the use of local area networks (LANs) found widespread to z. B. Computers in offices that are in different places in a building with to connect to each other or to connect a number of PCs to one shared data source such as a file server or a work to connect station. A LAN typically includes a more number of nodes, generally in the form of a series of PCs, which, for example, with a cable via appropriate Interfa ces or hubs connected in a way that allows every PC in the network to send digital data send one or more selected PCs in the network and / or received by him / her and via the cable High performance devices such as workstations or file servers to communicate.

Um ein LAN in einer Umgebung herzustellen, in der die Zusam menschaltung der PCs durch Kabel, Ethernet-Verbindung oder einen anderen Leiter nicht möglich ist, wie z. B. bei einem mo bilen oder provisorischen Büro, werden oft drahtlose Netzwerke verwendet, um durch eine drahtlose HF-Datenkommunikationsver bindung eine Datenkommunikation zwischen den PCs im Netzwerk herzustellen. Drahtlose Datenkommunikationsverbindungen werden derzeit auch dazu benutzt, ein Computernetzwerk mit dem Inter net zu verbinden, um den PCs im Netzwerk Zugang zum Internet zu ermöglichen.To establish a LAN in an environment where the Connection of the PCs by cable, Ethernet connection or another conductor is not possible, such as B. at a mo bilen or provisional office, wireless networks are often used by a wireless RF data communication ver binding data communication between the PCs in the network to manufacture. Wireless data communication connections will be currently also used to establish a computer network with the Inter net to give the PCs in the network access to the Internet to enable.

Datenübertragungssysteme, die eine drahtlose digitale Kommuni kation mit einem drahtgebundenen LAN herstellen können, werden derzeit im Handel z. B. von der BreezCom Wireless Communication angeboten. Die Datenübertragungskapazität und die Geschwindig keit dieser und anderer gegenwärtig erhältlicher, bekannter drahtloser Datenübertragungssysteme ist jedoch relativ gering; nur ein Zugriffsknoten kann die Kommunikation zu jeder ent fernten Datenempfangsstelle bereitstellen. Die relativ hohen Kosten der drahtlosen LANs im Vergleich zu drahtgebundenen, und die beschränkte Datenübertragungskapazität der bekannten drahtlosen LAN-Systeme hat so ihre Verwendung stark einge schränkt.Data transmission systems that use wireless digital communication can be established with a wired LAN currently commercially z. B. from BreezCom Wireless Communication offered. The data transmission capacity and the speed This and other currently available, known wireless data transmission systems, however, is relatively small; only one access node can communicate with each other provide the remote data receiving point. The relatively high Wireless LAN cost compared to wired, and the limited data transmission capacity of the known wireless LAN systems have greatly used their use limits.

Die derzeitige weite Verbreitung des Internets hat den Bedarf an einem schnellen Zweiwege-Zugang in der digitalen Kommunika tion von und zu PCs, die zu einem LAN verbunden sind, erhöht. Da die Zugriffsknoten in der Internetkommunikationsverbindung teuer sind, ist es wünschenswert, daß es für eine maximale An zahl an Benutzern möglich ist, in eine Zweiwege-Kommunikation mit einem einzigen Zugriffsknoten oder Zugriffspunkt zu tre ten. Schnelle verdrahtete Benutzerverbindungen zum Zugriffs knoten sind, wie bereits erwähnt, im Vergleich zur drahtlosen Lösung relativ teuer. Es besteht deshalb derzeit ein Bedarf an einem drahtlosen digitalen Kommunikationssystem, bei dem eine erhöhte Datenübertragungskapazität relativ kostengünstig er zielt werden kann.The current widespread use of the Internet is in need fast two-way access in digital communica tion to and from PCs that are connected to a LAN. As the access node in the Internet communication link expensive, it is desirable that it be used for maximum number of users is possible in a two-way communication to tre with a single access node or access point Fast wired user connections for access As already mentioned, nodes are compared to wireless ones Solution relatively expensive. There is therefore currently a need for a wireless digital communication system in which a he increased data transmission capacity relatively inexpensive can be aimed.

Summary of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein drahtloses digitales Kommunikationssystem mit relativ hoher Datenübertra gungskapazität bereitzustellen.An object of the present invention is to provide a wireless digital communication system with relatively high data transmission to provide capacity.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein digitales Übertragungssystem mit hoher Kapazität bereitzustel len, das eine Mehrzahl von Zweiwege-Übertragungsmodulen auf weist, bei dem aber dennoch die EIRP (equivalent isotropic ra diated power - äquivalente isotrop abgestrahlte Leistung) des Systems sehr nahe an der individueller Punkt-zu-Punkt-Module bleibt.It is a further object of the present invention to provide high capacity digital transmission system len, which on a plurality of two-way transmission modules points, but in which the EIRP (equivalent isotropic ra diated power - equivalent isotropically radiated power) of the Systems very close to the individual point-to-point modules remains.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein digitales Datenkom munikationssystem eine Matrixanordnung aus einer Mehrzahl (M) von Sektoren auf, von denen jeder digitale Datenpakete, die LAN-Adressdaten beinhalten, von einer Datenquelle erhält. Je der der M Sektoren stellt einen Abschnitt eines bis zu 360° umfassenden horizontalen Kreises dar, der mit zentralen Strah lungsstandorten assoziiert ist, die über die Atmosphäre mit einer Mehrzahl von entfernten LANs kommunizieren. Jedes der N Module erhält ein digitales Datenpaket, das an das Modul von einer Signalquelle adressiert wird, und nimmt dieses an. Das Modul moduliert das erhaltene Datenpaket auf einen HF-Träger. Der Ausgang des Moduls wird zusammen mit den digital modulier ten HF-Signalen der anderen Module im Sektor auf die N Ein gänge eines N-Wege-Kombinators gegeben, dessen Ausgang mit einer Antenne gekoppelt ist, von der die digitalen Datenpa kete, die auf N HF-Träger moduliert sind, über die Atmosphäre zu entfernten LANs übertragen werden.According to the present invention, a digital data comm communication system a matrix arrangement of a plurality (M) of sectors, each of which is digital data packets that Include LAN address data obtained from a data source. Each that of the M sectors represents a section of up to 360 ° comprehensive horizontal circle, with central beam locations associated with the atmosphere communicate with a plurality of remote LANs. Each of the N Module receives a digital data packet that is sent to the module from a signal source is addressed, and accepts this. The Module modulates the data packet received on an RF carrier. The output of the module is modulated together with the digital th RF signals of the other modules in the sector to the N on given an N-way combiner, the output with an antenna is coupled, from which the digital data pa kete, which are modulated on N RF carriers, via the atmosphere to remote LANs.

Durch die Verwendung dieser Matrixanordnung wird die effektiv abgestrahlte Leistung des Systems im Vergleich zu einem ein zelnen Punkt-zu-Punkt-Modul um einen Faktor von M×N erhöht. In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Wert von M zwischen zwei und vierzig, der Wert von N liegt zwischen zwei und acht. Mit dieser Matrixanordnung ist es möglich, eine M×N oder bis zu 320-fache Erhöhung der Daten übertragungskapazität zu erzielen.By using this matrix arrangement, it becomes effective radiated power of the system compared to one individual point-to-point module increased by a factor of M × N. In a currently preferred embodiment of the invention the value of M is between two and forty, the value of N is between two and eight. With this matrix arrangement is it is possible to increase M × N or up to 320 times the data to achieve transmission capacity.

Im Handel erhältliche FHSS-Einheiten (FHSS - Frequency hopping spread spectrum - Frequenzsprung-Streuspektrum) erzeugen eine pseudozufällige Reihe von verschiedenen Frequenzen, was als Frequenzspringen bekannt sind, über typischerweise achtzig diskrete Frequenzkanäle. Die EIRP dieser Einheiten ist auf un gefähr vier Watt beschränkt, so daß sie gemäß den Bestimmungen der Federal Communications Commission ohne Konzession verwen det werden können. Das oben genannte drahtlose LAN-System der BreezCom verwendet beispielsweise solche FHSS-Einheiten. In der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist jedes der N Punkt-zu-Punkt-Module in den M Sektoren eine FHSS-Einheit auf, in der das Datenpaket, das genau an dieses Modul adressiert ist, auf die sich ändernde oder springende Trägerfrequenz moduliert wird.Commercially available FHSS units (FHSS - Frequency hopping spread spectrum - create a pseudorandom set of different frequencies, what as Frequency hopping is known to be over eighty typically discrete frequency channels. The EIRP of these units is at un limited to four watts so that it complies with the regulations the Federal Communications Commission without a license can be detected. The above mentioned wireless LAN system BreezCom uses such FHSS units, for example. In the described embodiment of the present invention, each of the N point-to-point modules has one in the M sectors FHSS unit on which the data packet that is attached to this Module is addressed to the changing or jumping Carrier frequency is modulated.

So lange N im Vergleich zur Gesamtzahl der Frequenzsprungka näle bei den Punkt-zu-Punkt-Modulen in jedem Sektor gering ist, kommt es zu keinem effektiven Ansteigen der EIRP des Sy stems. Wenn der Wert von N gleich oder kleiner acht ist, be trägt der Leistungsanstieg weniger als 10 Prozent, so daß die EIRP eines jeden der Punkt-zu-Punkt-Module nur um ein Dezibel oder weniger reduziert werden muß, um den bestehenden EIRP-Be stimmungen zu entsprechen.So long N compared to the total number of frequency hopping channels in the point-to-point modules in each sector are low there is no effective increase in the Sy's EIRP stems. If the value of N is equal to or less than eight, be the performance increase carries less than 10 percent, so that EIRP of each of the point-to-point modules by only one decibel or less must be reduced to the existing EIRP-Be to match moods.

Description of the drawings

Zur Umsetzung obiger Ausführungen und der weiteren Gegen stände, die im folgenden auftreten können, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein drahtloses digitales Kommunika tionssystem, wie es im wesentlichen durch die beiliegenden An sprüche definiert und in der nachfolgenden detaillierten Be schreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben wird. Es zeigen:To implement the above statements and the other counter stands that can occur in the following refer to the present invention on a wireless digital communication tion system, as it is essentially by the enclosed An defined and in the detailed Be description of the currently preferred embodiment at Described in more detail with reference to the accompanying drawings becomes. Show it:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines digitalen Kommu nikationssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und Figure 1 is a schematic block diagram of a digital communication system according to an embodiment of the invention. and

Fig. 2 ein detaillierteres schematisches Blockdiagramm eines einzelnen Sektors des Systems von Fig. 1; Figure 2 is a more detailed schematic block diagram of a single sector of the system of Figure 1;

Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm, das einen Übertra gungsweg von einem Sektor des erfindungsgemäßen Systems zu einem LAN darstellt; und Fig. 3 is a schematic block diagram illustrating a transmission path from a sector of the system according to the invention to a LAN; and

Fig. 4 eine Darstellung einer möglichen Anordnung einer Mehr zahl von Sektoren in einer Matrixanordnung gemäß dem erfin dungsgemäßen Kommunikationssystem. Fig. 4 shows a possible arrangement of a plurality of sectors in a matrix arrangement according to the inventive communication system.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Im weitesten Sinn umfaßt das erfindungsgemäße digitale Über tragungssystem eine Mehrzahl (M) von Sektoren, die in einer Anordnung oder Matrix, die eine 360°-Kreisorientierung ganz oder teilweise abdecken kann, angeordnet sind. Jeder der M Sektoren weist eine Mehrzahl (N) von Punkt-zu-Punkt-Übertra gungsmodulen auf, von denen jedes über eine drahtlose HF-Ver bindung mit einem assoziierten entfernten drahtgebundenen LAN kommunizieren kann. Das heißt, wie im nachfolgenden auch noch näher beschrieben wird, daß jedes der N Module in einem belie bigen der M Sektoren einmalig mit einem entfernten LAN assozi iert ist, d. h. mit diesem kommunizieren kann. Jedes Modul in jedem Sektor stellt so einen Zugriffsknoten oder Zugriffspunkt für ein bestimmtes LAN dar.Detailed description of the preferred embodiment In the broadest sense, the digital via according to the invention comprises support system a plurality (M) of sectors in one Arrangement or matrix that a 360 ° circle orientation entirely or partially cover, are arranged. Each of the M Sectors have a plurality (N) of point-to-point transfers supply modules, each of which has a wireless RF Ver binding to an associated remote wired LAN can communicate. That is, as in the following is described in more detail that each of the N modules in one belie some of the M sectors associated with a remote LAN once is d. H. can communicate with it. Every module in each sector thus provides an access node or access point for a specific LAN.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist jeder Sektor 10 ₁ bis 10m einen N-Wege-Kombinator 12 auf, der mit einem Ausgang eines jeden der N Punkt-zu-Punkt-Module 40 in dem Sektor gekoppelt ist, und einen N-Wege-Verteiler 14, der mit einem Eingang eines jeden der N Module 40 in diesem Sektor gekoppelt ist. Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, ist der Ausgang des N- Wege-Kombinators 12 an eine Sendeantenne 16 angelegt, und ein Eingang des N-Wege-Verteilers 14 erhält ein Signäl von einer Empfangsantenne 18. Die Antenne 16 überträgt, wie ebenfalls im nachfolgenden detaillierter beschrieben wird, über die Atmo sphäre ein Mehrfrequenz-HF-Signal, das mit einem oder mehreren digitalen Datenpaketen, die Adressinformationen enthalten, die sich auf ein spezifisches oder mehrere (bis zu N) spezifische entfernte LANs beziehen, moduliert wurde.As shown in FIG. 1, each sector 10 ₁ to 10 m has an N-way combiner 12 coupled to an output of each of the N point-to-point modules 40 in the sector and an N- Path distributor 14 coupled to an input of each of the N modules 40 in this sector. As shown schematically in FIG. 3, the output of the N-way combiner 12 is applied to a transmission antenna 16 , and an input of the N-way distributor 14 receives a signal from a reception antenna 18 . The antenna 16 , as will also be described in more detail below, transmits over the atmosphere a multi-frequency RF signal which, with one or more digital data packets, contains the address information which moved to a specific one or more (up to N) specific ones Obtain LANs, was modulated.

Eine Antenne 20, die sich am Standort der entfernten LANs be findet, die mit den Modulen 40 in dem Sektor kommunizieren sollen, erhält das Signal der Antenne 16. Das von der Antenne 20 erhaltene Signal wird auf einen drahtlosen Brückenempfänger 22 gegeben, der die empfangenen HF-modulierten digitalen Si gnale empfängt und demoduliert, eines oder mehrere der demodu lierten Datenpakete gemäß der im Paket enthaltenen Adressdaten auswählt und das erhaltene digitale Signal auf einen Eingang eines Ethernet-Hubs 24 gibt. Der Ausgang des Hubs 24 ist, bei spielsweise über ein Kabel, mit dem entsprechend adressierten LAN-Benutzer aus einer von Mehrzahl von LAN-Benutzern (in Fig. 1 sind beispielsweise 3 dargestellt), die mit dem Empfän ger 22 assoziiert sind, verbunden.An antenna 20 located at the location of the remote LANs that are to communicate with the modules 40 in the sector receives the signal from the antenna 16 . The signal received by the antenna 20 is passed to a wireless bridge receiver 22 , which receives and demodulates the received RF-modulated digital signals, selects one or more of the demodulated data packets in accordance with the address data contained in the packet, and the received digital signal to an input an Ethernet hub 24 there. The output of the hub 24 is connected, for example via a cable, to the correspondingly addressed LAN user from one of a plurality of LAN users (for example, 3 in FIG. 1), which are associated with the receiver 22 .

Jeder der LAN-Benutzer kann zum System zurück kommunizieren, um z. B. eine Internet-Anfrage zu machen, oder auf eine andere Art und Weise eine drahtlose digitale Zwei-Wege-Kommunikation herzustellen, indem er Signale durch den Hub 24 auf den draht losen Brückenempfänger 22 gibt, wo das digitale Signal aus dem LAN auf einen Träger moduliert wird, der dann auf eine Sende antenne 16 gegeben wird. Letzere kommuniziert über eine HF- Verbindung über die Atmosphäre mit der Empfangsantenne 18 am Sektor 10m, der das Modul 40 enthält, das mit dem anfragenden LAN assoziiert ist.Each of the LAN users can communicate back to the system to e.g. B. make an Internet request, or otherwise establish two-way wireless digital communication by giving signals through hub 24 to wireless bridge receiver 22 where the digital signal from the LAN to one Carrier is modulated, which is then given to a transmit antenna 16 . The latter communicates over the atmosphere via an RF link with the receiving antenna 18 at the sector 10 m, which contains the module 40 associated with the requesting LAN.

Es wird nun erneut auf Fig. 1 Bezug genommen. Digitale Daten, z. B. in 100BaseT-Form, werden durch einen NT Server-Router, der z. B. mit dem Internet verbunden sein kann, selektiv zu den 10BaseT-Hubs 42 in jedem der M Sektoren geleitet und auf diese verteilt. Es sollte klar sein, daß die digitalen Eingangs signale auch von einem schnellen Lichtleitersignal oder einem Satellitensignal abgeleitet werden können. Außerdem kann an stelle eines NT-Servers/Routers jeder andere Server oder Rou ter mit dem erfindungsgemäßen System verwendet werden, und der Server/Router kann, wenn dies gewünscht wird, die Möglichkei ten eines Internet Service Providers (ISP), wie Webhosting oder e-mail, aufweisen.Reference is now made to FIG. 1 again. Digital data, e.g. B. in 100BaseT form, are by an NT server router, the z. B. connected to the Internet, selectively routed to and distributed among the 10BaseT hubs 42 in each of the M sectors. It should be clear that the digital input signals can also be derived from a fast fiber optic signal or a satellite signal. In addition, any other server or router can be used with the system according to the invention instead of an NT server / router, and the server / router can, if desired, the possibilities of an Internet Service Provider (ISP), such as web hosting or e -mail.

Der Router 32 konvertiert auf bekannte Weise die 100BaseT-Da ten auf 10BaseT-Daten, die eine niedrigere Frequenz haben, und basierend auf der Headeradresse, die im Eingangsdatenpaket enthalten ist, richtet oder leitet er das Datenpaket entlang einer der Datenbuslinien 36 ₁, 36 ₂, . . . 36m zu dem richtigen (adressierten) der Sektoren 10. Nur einer der Sektoren 10 er hält zu jeder beliebigen, vorgegebenen Zeit Datenpakete vom Router 32 gemäß der Headeradresse des Datenpakets.Router 32 converts the 100BaseT data to 10BaseT data having a lower frequency in a known manner and, based on the header address contained in the input data packet, directs or routes the data packet along one of the data bus lines 36 ₁ , 36 ₂ ,. . . 36 m to the correct (addressed) sector 10 . Only one of the sectors 10 receives data packets from the router 32 according to the header address of the data packet at any given time.

Die vom Router 32 abgeleiteten 10BaseT-Daten werden auf einen 10BaseT-Hub 42 gegeben, der N Ausgänge, die entsprechend mit jedem der N Module 40 in diesem Sektor verbunden sind, auf weist und der die Datenpakete zu allen N Modulen richtet. Es kann jedoch nur eines der Module 40 in diesem Sektor das Da tenpaket, wie von der Headeradresse im Datenpaket bestimmt, annehmen, was durch ein Hubinterface (nicht dargestellt), das mit jedem der Module assoziiert ist, ermittelt werden kann.The 10BaseT data derived from the router 32 is sent to a 10BaseT hub 42 , which has N outputs, which are correspondingly connected to each of the N modules 40 in this sector, and which directs the data packets to all N modules. However, only one of the modules 40 in this sector can accept the data packet as determined by the header address in the data packet, which can be determined by a hub interface (not shown) associated with each of the modules.

Jedes der Module 40 ist vorzugsweise eine FHSS-Einheit, die einen HF-Oszillator aufweist, in dem die Frequenz variabel ist oder zwischen den verschiedenen HF-Frequenzen auf pseudozufäl lige Weise in vorgegebenen Intervallen von normalerweise 0,25 Sekunden springen ("hoppen") kann. Im Handel erhältliche FHSS- Module, die diese Möglichkeiten bieten, verschieben HF-Fre quenz in pseudozufälliger Weise zwischen 80 verfügbaren HF-Ka nälen. Jeder dieser Kanäle hat normalerweise eine Bandbreite von ungefähr 1,0 MHz und erstreckt sich zwischen einer Fre quenz von 2400 bis 2401 MHz beim niedrigsten Frequenzkanal zu einer Frequenz von 2482,5 bis 2483,5 MHz beim höchsten Fre quenzkanal. Each of the modules 40 is preferably an FHSS unit which has an RF oscillator in which the frequency is variable or jump ("hop") between the different RF frequencies in a pseudo-random manner at predetermined intervals of normally 0.25 seconds. can. Commercially available FHSS modules that offer these options move RF frequencies in a pseudo-random manner between 80 available RF channels. Each of these channels normally has a bandwidth of approximately 1.0 MHz and extends from a frequency of 2400 to 2401 MHz for the lowest frequency channel to a frequency of 2482.5 to 2483.5 MHz for the highest frequency channel.

Jedes der Module 40 weist ebenfalls einen Modulator auf, der die zufällig variierenden HF-Frequenzen mit dem 10BaseT Daten paket, das in das Modul eingegeben wird, moduliert. Das digi tal modulierte HF-Signal, in dem sich, wie bereits erwähnt, die Trägerfrequenz alle 0,25 Sekunden ändert, wird auf einen der Eingänge des N-Wege-Kombinators 12 auf einer Linie 44 ge geben, von wo aus dieses modulierte HF-Signal über die Atmo sphäre zu dem drahtlosen Brückenempfänger 22 übertragen wird, der, wie oben beschreiben, dann auf das LAN, das mit dem Da tenübertragungsmodul 40 assoziiert ist, gerichtet wird.Each of the modules 40 also has a modulator that modulates the randomly varying RF frequencies with the 10BaseT data packet that is input into the module. The digitally modulated RF signal, in which, as already mentioned, the carrier frequency changes every 0.25 seconds, is given to one of the inputs of the N-way combiner 12 on a line 44 , from where this modulated RF Signal is transmitted via the atmosphere to the wireless bridge receiver 22 which, as described above, is then directed to the LAN associated with the data transmission module 40 .

Um digitale Daten, wie z. B. eine Internetanfrage von dem ent fernten LAN erhalten, wird ein digital moduliertes HF-Signal von dem anfragenden LAN übertragen, von einem N-Wege-Verteiler 14 empfangen und auf das entsprechende oder assoziierte Modul 40 gerichtet, wo das Signal demoduliert wird, um das vom LAN übertragene digitale Paket zu entfernen. Dieses Datenpaket wird dann durch den Sektor-Hub 42 auf den Server 32 gegeben, von wo aus es dann auf die Signalquelle gegeben wird.To digital data such. B. receive an Internet request from the remote LAN, a digitally modulated RF signal is transmitted from the requesting LAN, received by an N-way distributor 14 and directed to the corresponding or associated module 40 where the signal is demodulated to remove the digital packet transmitted from the LAN. This data packet is then passed through the sector hub 42 to the server 32 , from where it is then passed on to the signal source.

Fig. 2 zeigt etwas detaillierter einen der M Sektoren 10. Wie dargestellt weist der Sektor eine Mehrzahl (N) von Punkt-zu- Punkt-Modulen 40, in denen die Frequenz springt, auf; in Fig. 2 sind beispielhaft fünf solcher Module dargestellt. Der Ein gang jedes dieser Module ist mit einem der N Ausgänge eines Hubs 42 verbunden, der an seinem Eingang digitale Signale, die an diesen Sektor adressiert sind, vom Server 32 erhält. Gemäß der Adressdaten, die in dem Ausgangs-Signal des Hubs kombi niert sind, wird das Signal von einem der Module 40 bis 40n in diesem Sektor angenommen und wird, wie bereits oben erwähnt, in diesem Modul auf einen HF-Träger bei einer Frequenz, die sich periodisch auf eine pseudozufällige Weise gemäß dem Fre quenzsprungprotokoll für dieses Modul ändert, moduliert. Ein entsprechendes Frequenzsprungprotokoll wird im drahtlosen Brückenempfänger 22, der mit dem Modul assoziiert ist, verwen det. Fig. 2 shows in somewhat more detail one of the M sectors 10th As shown, the sector has a plurality (N) of point-to-point modules 40 in which the frequency hops; Two such modules are shown by way of example in FIG. 2. The input of each of these modules is connected to one of the N outputs of a hub 42 , which receives digital signals, which are addressed to this sector, from the server 32 at its input. According to the address data, which are combined in the output signal of the hub, the signal is accepted by one of the modules 40 to 40 n in this sector and, as already mentioned above, is in this module on an RF carrier at one frequency , which changes periodically in a pseudo-random manner according to the frequency hopping protocol for this module. A corresponding frequency hopping protocol is used in the wireless bridge receiver 22 associated with the module.

Jedes der N Module 40 in einem Sektor kann ein digitales Da tenpaket, das die Adresse des Moduls enthält und das für die Übertragung auf das mit diesem Modul assoziierte LAN bestimmt ist, von dem Hub 42 erhalten. Jedes der Module, an das ein Da tenpaket so adressiert ist, nimmt das Datenpaket an und modu liert es auf einen zufällig springenden oder sich verschieben den HF-Träger. Die modulierten Ausgangssignale von den adres sierten Modulen werden entsprechend auf die assoziierten Ein gänge des N-Wege-Kombinators 12 gegeben, von wo aus sie dann von der Antenne 16 zu den entfernten LAN-Standorten übertragen werden. An diesen Standorten werden die modulierten HF-Träger entsprechend an den Brückenempfängern 22, die mit dem Daten übertragungsmodul oder Zugriffsknoten assoziiert sind, empfan gen und demoduliert. Zu diesem Zweck hat jeder der Brückenemp fänger ein Frequenzsprungprotokoll, das mit dem seines assozi ierten Moduls vergleichbar ist.Each of the N modules 40 in a sector may receive a digital data packet from the hub 42 that contains the address of the module and is intended for transmission to the LAN associated with that module. Each of the modules to which a data packet is addressed so accepts the data packet and modulates it onto a randomly bouncing or shifting the RF carrier. The modulated output signals from the addressed modules are correspondingly given to the associated inputs of the N-way combiner 12 , from where they are then transmitted from the antenna 16 to the remote LAN locations. At these locations, the modulated RF carriers are correspondingly received and demodulated at the bridge receivers 22 , which are associated with the data transmission module or access node. For this purpose, each of the bridge receivers has a frequency hopping protocol that is comparable to that of its associated module.

Aufgrund der großen Anzahl verfügbarer verschiedener HF-Fre quenzen, die zu einem beliebigen Zeitpunkt von den "Frequenz sprung-Modulen" 40 generiert werden können, ist es höchst un wahrscheinlich, daß einer der bis zu N modulierten HF-Eingänge zu dem N-Wege-Kombinator 12 zur gleichen Zeit auf derselben Frequenz ist. Entsprechend kann die Sendeantenne 16 in jedem der Sektoren N verschiedene digitale Signale, die auf eine entsprechende Zahl von HF-Trägern bei verschiedener Frequenz moduliert sind, zu N entfernten LANs übertragen. Due to the large number of available different RF frequencies that can be generated at any time by the "frequency hopping modules" 40 , it is highly unlikely that one of the up to N modulated RF inputs to the N-way Combiner 12 is on the same frequency at the same time. Accordingly, the transmit antenna 16 in each of the sectors can transmit N different digital signals, which are modulated onto a corresponding number of RF carriers at different frequencies, to N remote LANs.

Von den entfernten LANs empfangene Anfragesignale werden von der Empfangsantenne 18 empfangen und auf das entsprechend adressierte Modul gerichtet, wo es demoduliert und durch den Hub und den Router 32 auf die Signalquelle gegeben wird. In Antwort auf diese Anfrage wird dann ein digitales Signal von dem spezifischen Punkt-zu-Punkt-Modul 40, das mit dem anfra genden LAN assoziiert ist, von der Signalquelle zu dem anfra genden LAN, wie oben beschrieben, übertragen.Request signals received from the remote LANs are received by the receiving antenna 18 and directed to the appropriately addressed module, where it is demodulated and passed through the hub and router 32 to the signal source. In response to this request, a digital signal from the specific point-to-point module 40 associated with the requesting LAN is then transmitted from the signal source to the requesting LAN as described above.

Fig. 4 stellt eine von vielen möglichen Anordnungen von M Sektoren dar, um leistungsstarke drahtlose digitale Datenkom munikation zu einer Mehrzahl von entfernten LANs bereitzustel len. Wie in Fig. 4 dargestellt, werden acht (M) Sektoren 10 ₁ bis 10m zu einem Kreisausschnitt, der ungefähr 210° einnimmt, angeordnet. Wie oben beschrieben, kann jeder dieser Sektoren ein digitales Signal über die Atmosphäre an bis zu N (Anzahl der Module in diesem Sektor) verschiedene entfernte LANs, die auf dem Kommunikationsweg des Sektors liegen, übertragen. Figure 4 illustrates one of many possible arrangements of M sectors to provide high performance wireless digital data communications to a plurality of remote LANs. As shown in Fig. 4, eight (M) sectors 10 ₁ to 10 m are arranged to form a circular section which occupies approximately 210 °. As described above, each of these sectors can transmit a digital signal via the atmosphere to up to N (number of modules in this sector) different remote LANs that are on the communication path of the sector.

Die Datenübertragungskapazität eines jeden der Sektoren 10 kann durch vertikale und horizontale Kreuzpolarisation der Übertragung von den Antennen 16 in jedem Sektor erhöht werden. Vertikal oder horizontal polarisierte Antennen haben normaler weise eine Unterscheidungsempfindlichkeit von zwischen zwanzig und dreißig Dezibel gegenüber ihrer Gegenpolarisation. Dieser Wert der Unterscheidung ist für einen einzelnen Empfänger aus reichend, um ein erhaltenes Signal entgegengesetzter Polarisa tion zu unterscheiden, selbst wenn das Signal die gleiche Fre quenz hat. So können die gleichen HF-Trägerfrequenzen, die von jeden Sektor übertragen und oben beschrieben werden, nochmals für die Gegenpolarisation verwendet werden, wodurch die Kapa zität der Anordnung, wie gewünscht, verdoppelt werden kann. The data transmission capacity of each of the sectors 10 can be increased by vertical and horizontal cross polarization of the transmission from the antennas 16 in each sector. Vertically or horizontally polarized antennas normally have a sensitivity of between twenty and thirty decibels to their opposite polarization. This value of the distinction is sufficient for a single receiver to distinguish a received signal of opposite polarization, even if the signal has the same frequency. Thus, the same RF carrier frequencies transmitted by each sector and described above can be used again for the counter polarization, whereby the capacity of the arrangement can be doubled as desired.

Es ist also offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Anordnung einer Matrixanordnung von M Sektoren für die HF-Übertragung digitaler Daten, bei der jeder Sektor eine Mehrzahl (N) von Punkt-zu-Punkt HF-Modulen enthält, ein Verteilungs- und Kommu nikationssystem für digitale Daten mit hoher Leistungsfähig keit darstellt, bei dem die Datenverteilungskapaziät um einen Faktor von MxN gegenüber einem einzelnen Punkt-zu-Punkt HF-Mo duls erhöht wird. Es ist auch offensichtlich, daß das erfin dungsgemäße digitale Datenverteilungs- und Kommunikationssy stem im vorangegangenen mit Bezug auf eine gegenwärtig bevor zugte Ausführungsform beschrieben wurde und daß Abwandlungen und Modifikation möglich sind, ohne daß diese notwendigerweise aus dem Rahmen der Erfindung fallen.It is therefore obvious that the arrangement according to the invention a matrix arrangement of M sectors for RF transmission digital data in which each sector has a plurality (N) of Contains point-to-point RF modules, a distribution and commu nication system for digital data with high performance represents the data distribution capacity by one Factor of MxN versus a single point-to-point HF-Mo duls is increased. It is also obvious that this is invented digital data distribution and communication system according to the invention stem in the previous with respect to one currently ahead preferred embodiment has been described and that modifications and modification are possible without this necessarily fall outside the scope of the invention.

Reference list

1010th

sector - Sektor
sector - sector

1212th

N-way combiner - N-Wege-Kombinator
N-way combiner - N-way combiner

1414

N-way splitter - N-Wege-Verteiler
N-way splitter - N-way splitter

1616

transmitting antenna - Sendeantenne
transmitting antenna - transmitting antenna

1818th

receiving antenna - Empfangsantenne
receiving antenna - receiving antenna

2020th

antenna - Antenne
antenna

2222

wireless bridge receiver - drahtloser Brückenempfänger
wireless bridge receiver - wireless bridge receiver

2424th

hub - Hub
hub - hub

3232

server-Router - Server-Router
server router - server router

4040

point-to-point module - Punkt-zu-Punkt-Modul
point-to-point module - point-to-point module

4242

10BaseT Hub - 10BaseT-Hub
10BaseT Hub - 10BaseT Hub

4444

line - Linie
line - line

Claims

1. Wireless digital communication system with a first Plurality (M) of sectors each arranged so that they ent ent digital RF signals through the atmosphere distant data receiving stations can send, each the first plurality of sectors a second plurality (N) of RF modules, the second plurality of Mo each coil a common digital input signal modu an RF carrier at a different frequency lieren, with digital data from the modules up to to M × N remote data receiving station are transmitted can.

2. A wireless communication system according to claim 1, wherein each of the N modules one RF carrier signal one difference frequency.

3. A wireless communication system according to claim 2, wherein each of the N modules has a hub, an input, a receives digital input signal, and N outputs, ent speaking coupled to the inputs of the N modules, has.

4. A wireless communication system according to claim 3, wherein each of the M sectors also has a transmitting antenna and one Singalkombator, the N inputs that correspond to the Outputs of the N modules are coupled, and one output, which is coupled to the transmitting antenna.

5. A wireless communication system according to claim 4, wherein each of the M sectors has a receiving antenna and a ver divider, the one input that ge with the receiving antenna is coupled, and N outputs corresponding to each which has N modules coupled in the sector.

6. A wireless communication system according to claim 1, wherein each of the N modules has a hub, an input, a receives digital input signal, and N outputs, ent speaking coupled to the inputs of the N modules, has.

7. A wireless communication system according to claim 6, wherein each of the M sectors also has a transmitting antenna and one Signal combiner, the N inputs, corresponding to the Outputs of the N modules are coupled, and one output, which is coupled to the transmitting antenna.

8. A wireless communication system according to claim 7, wherein each of the M sectors has a receiving antenna and a ver divider, the one input that ge with the receiving antenna is coupled, and N outputs corresponding to each which has M modules coupled in the sector.