DE3346022C2

DE3346022C2 - Verfahren zur Überwachung analoger und digitaler Mobilfunkverbindungen

Info

Publication number: DE3346022C2
Application number: DE3346022A
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. 8000 München Fleckenstein; Reiner Dipl.-Ing. 8031 Seefeld Tanner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1986-03-27
Also published as: DE3346022A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung analoger und digitaler Mobilfunkverbindungen, wobei das zu übertragende Nutzsignal (Sprachsignal) auf der Sendeseite einem Zeitkompressor zugeführt und in die dadurch entstehenden Zeitlücken die Signalisierung enthaltenden Datenblöcke eingeblendet werden. Dabei soll vermieden werden, daß sich Nutzsignal und Datensignal gegenseitig beeinflussen. Die Erfindung sieht hierzu vor, daß im Zeitbereich eines zwischen Informationsblock und Datenblock enthaltenen Leerbits mittels eines im Signalweg liegenden Umschalters (7) im Modulator (5) eine Referenzspannungsquelle kurzzeitig an den Oszillator (VCO) (9) im Modulator (5) angelegt wird. Dadurch bleibt das hochfrequente Senderausgangssignal unmoduliert und nimmt die Mittenfrequenz des gewählten Kanals ein.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung analoger und digitaler Funkverbindungen innerhalb eines mobilen Funknetzes 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 Frequenzverteilungsplan für die Funkkonzentratoren so festgelegt ist, daß Gleichkanalstörungen im jeweiligen Funkbereich einschließlich einer erweiterten Randzone weitgehend ausgeschlossen sind und wenigstens die funkorganisaJonsbezogene Signalisierung in digitaler Form zwischen den

ίο 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.

Ein solches Verfahren ist durch die DE-OS 30 12 513 bekannt Bei diesem Verfahren, das beispielsweise für ein mobiles Funknetz entsprechend der DE-AS 26 59 635 vorgesehen ist, werden die als funkbereichsbezogene Informationsblöcke übertragenen Nutzsignale 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 Empfangs-.

seile werden die aus dem zusammengesetzten Summenblock ausgeblendeten Signalisierungsblöcke einer Einrichtung zur Auswertung zugeführt. Die Synchronisierung der Datenblöcke erfolgt dabei du^eh Synchronisation auf den Organisationskanal des Funknetzes.

Bei dem bekannten Verfahren ist zur Vermeidung einer gegenseitigen Beeinflussung von Datensignal und Nutzsignal vorgesehen, daß zwischen den Informationsblöcken und den dazwischen angeordneten Datenblökken, also jeweils vor und nach diesem eingeblendeten Datenblock ein Leerbit gelassen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren hinsichtlich einer möglichen Beeinflussung von Datensignal und Nutzsignal im Bereich des Leerbits weiter zu verbessern.

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 Signallücken zwischen den das Sprachsignal enthaltenden Informationsblöcken das Summensignal aus Sprachsignal und Signalisierung 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 Zeillücke zwischen einem Informationsblock und einem nachfolgenden Datenblock an die Referenz-Spannungsquelle angeschaltet wird und dadurch die Referenzspannung an den spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) inn Modulator angelegt wird, wodurch das hochfrequente Senderausgangssignal unmoduliert bleibt und die Mittenfrequenz des gewählten Kanals einnimmt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 in einem Blockschaltbild schematisch die Sprachkomprimierung, Dateneinblendung und Sprachexpandierung und

F i g. 2 und 3 in einem Zeitdiagramm die sendeseitige und empfangsseitige Signalaufbereitung.

In Fig. 1 iöt 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. 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 ModulatorS ist mit einer nachfolgenden Sendeendstufe verbunden. 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 Schalterzweig an eine Referenz-Spannungsquelle U_ref angeschlossen ist. Der Mittenkontakt des zweiten Umschalters 7 ist an den Eingang des Sprachbandbegrenzungsnet/.werks 8 angeschaltet

Im Empfangsweg ist der N F-Auf bereitung 3 ein HF-Empfänger mit Demodulator 11 vorgeschaltet Dieser ist gleichzeitig mit der Funkkänaisieuerung 12 verbunden. An die einzelnen Schaltungsteile sind mit großen Buchstaben versehene Richtungspfeile eingezeichnet, die bestimmte Signale oder Signalverläufe darstellen. Diese werden im folgenden näher erläutert

A) Es ist ein Steuersignal aus der Funkkanalsteuerung 10 und stopt das Auslesen des Sprachsignals aus dem Zeitkompressor 2.

B) Hierbei handelt es sich um das Ausgangssignal des Zeitkompressors 2. Während das Steuersignal A am Zeitkompressor 2 anliegt, wird der zuletzt ausgelesene Amplitudenwert des Sprachsignals konstant gehalten.

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 -Uref. Wird die Referenzspannung U_ref an den spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 9 gelegt, so bleibt das hochfrequente Senderausgangssignal unmoduliert und nimmt die Mittenfrequenz des gewählten Kanals ein.

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.

E) Hierbei handelt es sich um ein Datensignal, das aus der Funkkanalsteuerung über den ersten Umschalter 6 in das komprimierte Sprachsignai eingeblendet wird

F₁G) Hierbei handelt es sich um das komprimierte

Sprachsignal mit eingeblendeter Dateninformation, wie es vor und nach dem Sprachbandbegrenzungsnetzwerk 8 vorliegt 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 Sendeausgangssignales proportional.

Es ist ein Steuersignal aus der FunkkanalsteueruDg 12, das das Einlesen des Signales C in den Zeitexpander 4 stopt

Die F i g. 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 ;>. bis f 9 bzw. t V bis f 6' beschreiben die einzelnen Zeitaolä jfe, die nachstehend erläutert werden sollen.

f 1 & rl': In diesem Zeitraum wird das Sprachsignai aus dem Zeitkompressor 2 ausgelesen. Im Modulator 5 ist der Signalweg für das Sprachsignai durchgeschaltet.

f 2 = t2': Das Steuersignal A stopt das Auslesen aus dem Zeitkompressor 2. Der zuletzt ausgelesene Amplitudenwert wird gehalten.

f 3 = f 3': 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 Urci-Das Modulaiionssignal schwingt während dieser Zeit auf den Ampütudenmitteiwert ein.

f 4 s i4': Das Steuersignal C schaltet im Modulator den Datenweg zum spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) durch. Das Datensignal wird in die Komprimierungslücke eingeblendet.

f5 & f5': In diesem Zeitraum schaltet das Steuersignal £>den ersten Umschalter 6 in Modulator auf den Sprachsignalweg zurück. Das Modulationssignal schwingt auf den zuletzi: aus dem Zeitkompressor 2 ausgelesenen Amplitudenwert ein.

ί6 α i6': In diesem Zeitraum wird das Sprachsignal aus dem Zeitkompressor 2 ausgelesen. Im Modulator ist der Signalweg für das Sprachsignal durchgeschaltet.

f7 ä= f-3: Das komprimierte Sprachsignal wird in den Zeitexpander 4 eingelesen.

18: Das Steuersignal H stopt das Einlesen in den

Zeitexpander 4. Der zuletzt eingelesene Amplitudenwert des Sprachsignals wird erhalten.

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 Leerbii: vor und nach dem Datenblock, eingeblendet. Dieser Vorgang wiederholt sich periodisch.

Der Pegel des Nutzsignales (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.

Mit diesen Maßnahmen auf der Sendeseite ist gewährleistet, daß das Nutzsignal auf der Empfangsseite über die Expandierung wieder störungsfrei zusammengesetzt wenden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Überwachung analoger und digitaler Funkverbindungen innerhalb eines mobilen Funknetzes 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 Frequenzverteilungsplan für die Funkkonzentratoren so festgelegt ist, daß Gleichkanalstörungen im jeweiligen Funkbereich einschließlich einer erweiterten Randzone weitgehend ausgeschlossen sind und wenigstens die funkorganisationsfcszogene Signalisierung in digitaler Form zwischen den ortsfesten Funkkonzentratoren und den beweglichen Teilnehmerstationen über für Duplexbetrieb ausgelegte Organisationskanäle vorgenommen wird, unter Verwendung eines Infcrmationsübertragungsverfahrens, 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 Irtformati-onsblocke gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite der Funkverbindung im Sprachkanal nach der Einblendung der die Signalisierung enthaltenden Datenblöcke in die durch einen Zeitkompressor gebildeten Signallücken zwischen den das Sprachsignal enthaltenden Informationsblöcken das Summensignal aus Sprachsignal und Signalisierung 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 Zeitlücke zwischen einem Informationsblock und einem nachfolgenden Da.tenblock 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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Umschalters über ein Sprachbandbegrenzungsnetzwerk dem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) des Modulators zugeführt wird.