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Verfahren zur Überwachung analoger und digitaler Mobilfunk-
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verbindungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung
analoger und digitaler Funkverbindungen innerhalb eines mobilen Funknetz mit einer
Anzahl Funkkonzentratoren in gegenseitiger räumlicher Anordnung nach Art eines Zellularsystems
mit sich überlappenden Funkbereichen, bei welchem Funknetz jeweils eine fest vorgegebene
Anzahl von einander unmittelbar benachbarten Funkbereichen, in denen sich die insgesamt
zur Verfügung stehenden Frequenzkanäle wiederholen, eine Funkbereichsgruppe bilden,
bei welchem Funknetz ferner der Frquenzverteilungsplan für die Funkkonzentratoren
so festgelegt ist, daß Gleichkanalstörungen im jeweiligen Funkbereich einschließlich
einer erweiterten Randzone weitgehend ausgeschlossen sind und wenigstens die funkorganisationsbezogene
Signalisierung in digitaler Form zwischen den ortsfesten Funkkonzentratoren und
den beweglichen Teilnehmerstationen über für Duplexbetrieb ausgelegte Organisationskanäle
vorgenommen wird, unter Verwendung eines Informationsübertragungsverfahrens, bei
dem die Informationen in Informationsblöcke unterteilt sind, die auf der Sendeseite
einer Zeitkomprimierung unterzogen werden, bei der mit zusätzlichen Signalen aufgefüllte
Zeitlücken entstehen, und bei dem auf der Empfangsseite nach Ausblendung der zusätzlichen
Signale das komprimierte Empfangs-Nutzsignal in einer Einrichtung zur Expandierung
auf die ursprüngliche Länge der Informationsblöcke gebracht wird.
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Ein solches Verfahren ist durch die DE-PS 30 12 513 bekannt.
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Bei diesem Verfahren, das beispielsweise für ein mobiles Funknetz
entsprechend der DE-AS 26 59 635 vorgesehen ist, werden die als funkbereichsbezogene
Informationsblöcke
übertrgenen Nutzsiale auf der Sendeseite zusätzlich
zur Zeitkomprimierung mit jeweils einer Anfangsverzögerung versehen und in die entstehenden
Zeitlücken in Unterblöcke unterteilte Signalisierungsblöcke eingefügt, die Informationen
über eine teilnehmerindividuelle Identifizierung der Mobilfunkverbindungen und den
Geräuschabstand der Verbindung sowie den Teilnehmer betreffende und systeminterne
Signalisierungen beinhalten. Auf der Empfangsseite werden die aus dem zusammengesetzten
Summenblock ausgeblendeten Signalisierungsblöcke einer Einrichtung zur Auswertung
zugeführt. Die Synchronisierung der Datenblöcke erfolgt dabei durch Synchronisation
auf den Organisationskanal des Funknetzes.
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Bei dem bekannten Verfahren ist zur Vermeidung einer gegenseitigen
Beeinflussung von Datensignal und Nutzsignal vorgesehen, daß zwischen den Informationsblöcken
und den dazwischen angeordneten Datenblöcken, also jeweils vor und nach diesem eingeblendeten
Datenblock ein Leerbit gelassen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren hinsichtlich
einer möglichen Beeinflussung von Datensignal und Nutzsignal im Bereich des Leerbits
weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß auf
der Sendeseite der Funkverbindung im Sprachkanal nach der Einblendung der die Signalisierung
enthaltenden Datenblöcke in die durch einen Zeitkompressor gebildeten Signal lücken
zwischen den das Sprachsignal enthaltenden Informationsblöcken das Summensignal
im Modulator über einen zwischen dem Signalweg und einer Referenz-Spannungsquelle
umschaltbaren, von einem Steuersignal angesteuerten Umschalter geführt wird, der
jeweils nach Ablauf einer Teilzeit der aus wenigstens einem Bit bestehenden Zeit
lücke zwischen einem Informationsblock und einem nachfolgenden
Datenblock
an die Referenz-Spannungsquelle angeschaltet wird und dadurch die Referenzspannung
an den spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) im Modulator angelegt wird, wodurch
das hochfrequente Senderausgangssignal unmoduliert bleibt und die Mittenfrequenz
des gewählten Kanals einnimmt.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen Figur 1 in einem Blockschaltbild schematisch die Sprachkomprimierung,
Dateneinblendung und Sprachexpandierung und Figuren 2 und 3 in einem Zeitdiagramm
die sendeseitige und empfangsseitige Signalaufbereitung.
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In Figur 1 ist in dem linken großen Kästchen im oberen Teil 1 die
sendeseitige NF-Aufbereitung mit dem Zeitkompressor 2 enthalten und im darunterliegenden
Teil 3 die empfangsseitige NF-Aufbereitung mit dem Zeitexpander 4.
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Am Eingang des Sendeteils 1 liegt ein sinusförmiges Sprachsignal an,
das am Ausgang des Empfangsteils 3 wieder entnehmbar ist. Der sendeseitigen NF-Aufbereitung
1 ist ein Modulator 5 nachgeschaltet, der zwei hintereinanderliegende Umschalter
6,7, ein Sprachbandbegrenzungsnetzwerk 8 und einen spannungsgesteuerten Oszillator
(VCO) 9 sowie,in der Figur nicht dargestellt, eine dem Oszillator (VCO) 9 nachfolgende
Mischstufe und Sendervorstufe enthält. Der Modulator 5 ist mit einer nachfolgenden
Sendeendstufe verbunden.
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Der eine Schalterzweig des ersten Umschalters 6 ist mit dem Ausgang
der sendeseitigen NF-Aufbereitung 1 verbunden, der andere mit dem Ausgang einer
im Funksystem vorgesehenen Funkkanalsteuerung 10. Der Mittenkontakt des ersten Umschalters
6 ist mit dem einen Schalterzweig des zweiten Umschalters 7 verbunden, dessen zweiter
Schalter-zweig an eine Referenz-Spannungsquelle Uref angeschlossen ist. Der Mittenkontakt
des zweiten Umschalters 7 ist an den Eingang des Sprachbandbegrenzungsnetzwerks
8 angeschaltet.
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Im Empfangsweg ist der NF-Aufbereitung 3 ein HF-Empfänger mit Demodulator
11 vorgeschaltet. Dieser ist gleichzeitig mit der Funkkanalsteuerung 12 verbunden.
An die einzelnen Schaltungsteile sind mit großen Buchstaben versehene Richtungspfeile
eingezeichnet, die bestimmte Signale oder Signalverläufe darstellen. Giese werden
im folgenden näher erläutert.
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A: Es ist ein Steuersignal aus der Funkkanalsteuerung 10 und stopt
das Auslesen des Sprachsignals aus dem Zeitkompressor 2.
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B: Hierbei handelt es sich um das Ausgangssignal des Zeitkompressors
2. Während das Steuersignal A am Zeitkompressor 2 anliegt, wird der zuletzt ausgelesene
Amplitudnwert des Sprachsignals konstant gehalten.
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C: Es ist ebenfalls ein Steuersignal aus der Funkkanalsteuerung 10
und dient der Steuerung des zweiten Umschalters 7. Dieses Signal bewirkt im Modulator
ein Umschalten auf die Referenzspannung U Uref. Wird die Referenzspannung Uref an
den spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 9 gelegt, so bleibt das hochfrequente
Senderausgangssignal unoduliert und nimmt die Mittenfrequenz des gewählten Kanals
ein.
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D: Dieses Steuersignal aus der Funkkanalsteuerung 10 steuert den
ersten Umschalter 6 an. Es bewirkt also im Modulator 5 ein Umschalten zwischen den
Signalwegen, d.h. zwischen der komprimierten Sprache und den Daten.
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E: Hierbei handelt es sich um ein Datensignal, das aus der Funkkanalsteuerung
über den ersten Umschalter 6 in das komprimierte Sprachsignal eingeblendet wird.
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F,G: Hierbei handelt es sich um das komprimierte Sprachsignal mit
eingeblendeter Dateninformation,- wie es vor und nach dem Sprachbandbegrenzungsnetzwerk
8 vorliegt.
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Das Signal G ist zugleich das am Eingang der empfangsseitigen NF-Aufbereitung
3 sowie am Eingang der Funkkanalsteuerung 12 anliegende Signal. Die Amplitudenwerte
des Sprach- bzw. Datensignals sind dem positiven bzw. negativen Frequenzhub des
hochfrequenten Sende-
ausgangssignales proportional.
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H: Es ist ein Steuersignal aus der Funkkanalsteuerung 12, das das
Einlesen des Signales G in den Zeitexpander 4 stopt.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen in einem Zeitdiagramm die sendeseitige
und empfangsseitige Signalaufbereitung, wobei die Signalverläufe A bis G ,für zwei
Fälle bei unterschiedlichem Umschaltzeitpunkt beim Sprachsignal,untereinanderliegend
dargestellt sind. Die in der Zeitachse eingezeichneten Werte t1 bis-t9 bzw. tl'
bis t6' beschreiben ciie einzelnen Zeitabläufe, die nachstehend erläutert werden
sollen.
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t?tl': In diesem Zeitraum wird das Sprachsignal aus dem Zeitkompressor
2 ausgelesen. Im Modulator 5 ist der Signalweg für das Sprachsignal durchgeschaltet.
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t2t2': Das Steuersignal A stopt das Auslesen aus dem Zeitkompressor
2. Der zuletzt ausgelesene Amplitudenwert wird gehalten.
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t3t3': Im Modulator 5 schaltet das Steuersignal D den ersten Umschalter
6 auf den Datenweg um und das Steuersignal C den zweiten Umschalter 7 auf die Referenzspannung
Uref. Das Modulationssignal schwingt während dieser Zeit auf den Amplitudenmittelwert
ein.
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t46t4': Das Steuersignal C schaltet im Modulator den Datenweg zum
spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) durch. Gas Datensignal wird in die Komprimierungslücke
eingeblendet.
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t5t5': In diesem Zeitraum schaltet das Steuersignal D den ersten Umschalter
6 im Modulator auf den Sprachsignalweg zurück. Das Modulationssignal schwingt auf
den zuletzt aus dem Zeitkompressor 2 ausgelesenen Amplitudenwert ein.
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t6=At61: In diesem Zeitraum wird das Sprachsignal aus dem Zeitkompressor
2 ausgelesen. Im Modulator ist der Signalweg für das Sprachsignal durchgeschaltet.
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t7-At9: Das komprimierte Sprachsignal wird in den Zeitexpander 4 eingelesen.
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t8: Das Steuersignal H stopt das Einlesen in den Zeitexpander 4. Der
zuletzt eingelesene Amplitudenwert des Sprachsignals wird gehalten.
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Zur Funktion des Verfahrens, bei dem es um eine störungsfreie Umschaltung
vom Nutzsignal auf das Datensignal geht, wird noch folgendes ausgeführt. Durch die
Signalkomprimierung'auf der Sendeseite werden Zeitlücken geschaffen, in die die
Datenblöcke eingeblendet werden. Die Signalkomprimierung erfolgt in der Weise, daß
das Nutzsignal im Zeitkompressor 2 in einen analogen Pufferspeicher eingelesen wird,
der in seiner Länge und Taktfrequenz so dimensioniert ist, daß er innerhalb der
vorgegebenen Zeit eines Datenblocks vollgeschrieben wird. Der Auslesevorgang des
Speichers geschieht parallel mit einem höheren Takt, wobei der Beginn jeweils um
die Datenblocklänge verzögert ist. In die dabei entstehenden Lücken werden die Datenblöcke
, mit jeweils wenigstens einem Leerbit vor und nach dem Gatenblock,eingeDlendet.
Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch.
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Der Pegel des Nutzsignaies (Sprachsignal) wird also auf der Sendeseite
während des Zeitblockes, in dem Signalisierungsdaten übertragen werden, gespeichert.
Die Umschaltung vom Nutzsignal auf das Datensignal erfolgt, um optimale Einschwingbedingungen
zu erreichen, innerhalb des ersten Leerbits. Der Zeitpunkt ist abhängig von der
Realisierung der Bandbegrenzungsnetzwerte im Transceiver (Filterlaufzeit) und wird
so gewählt, daß sowohl die Lesesicherheit des ersten Signalisierbits der Datenblockfolge
noch gewährleistet als auch der Einschwingvorgang des Nutzsignals auf den gespeicherten
Pegel abgeschlossen ist. Nach Übertragung der Datenblockfolge (beispielsweise 4
Bit) erfolgt die Rückschaltung auf das gespeicherte Nutzsignal während des folgenden
Leerbits. Der Rückschaltzeitpunkt ist wiederum realisierungsbedingt und so gewählt,
daß das
Einschwingen auf den gespeicherten Nutzsignalpegel bis
zum Ende des Zeitblocks abgeschlossen ist.
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Mit diesen Maßnahmen auf der Sendeseite ist gewährleistet, daß das
Nutzsignal auf der Empfangsseite über die Expandierung wieder störungsfrei zusammengesetzt
werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei nicht begrenzt auf ein Funknetz
der einleitend beschriebenen Art, sondern auch in anderen Systemen entsprechend
anwendbar.
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2 Patentansprüche 3 Figuren
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