DE4003820A1 - Drahtloses digitales telefonsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein drahtloses digitales Telefonsystem.

Bei zeitgemäßen Telefonsystemen findet für Ferngespräche allgemein die Verwendung drahtloser Technologie zunehmend Verwendung und in einigen Fällen ist bereits mit der Verwen­ dung von Digitaltechnologie begonnen worden. Jedoch ist kein allgemein verwendetes System bis jetzt in der Lage gewesen, eine effektive und wirkungsvolle drahtlose Digitaltechnologie für Ortsgespräche zu und von einzelnen Teilnehmern zu sorgen. Derartige Technologien sind in verschiedenen jüngeren Patent­ schriften der Anmelderin der vorliegenden Erfindung beschrie­ ben worden, beispielsweise in der US-PS 46 44 561 vom 17. Februar 1987 und der US-PS 46 75 863 vom 23. Juni 1987. Nach der in diesen Patentschriften beschriebenen Technologie sind Basisstationen vorgesehen, die sowohl mit einem Zentral­ amt als auch einer Anzahl von Teilnehmerstationen in Verbin­ dung stehen, bei denen digitale drahtlose Zeitmultiplex­ schaltungen verwendet werden, wobei es sich wiederholende, aufeinanderfolgende Schlitzpositionen im Bit-Strom eines Übertragungskanals gibt, von denen jeder Schlitz einem be­ stimmten Teilnehmer zugeordnet ist.

Die in dem genannten Zeitmultiplexsystem verwendeten Basis­ stationen sind verhältnismäßig komplex und kostspielig, aber für ein umfangreiches, eine große Anzahl von Teilnehmern bedienendes System ökonomisch vertretbar; jedoch kann es für verhältnismäßig kleine, nur eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Teilnehmern bedienende Systeme ökonomisch nicht tragbar sein. Zusätzlich werden bei einem derartigen System ein Paar von Frequenzen verwendet, nämlich eine für das Senden und eine für den Empfang, und in Anbetracht der begrenzten Anzahl von im Spektrum verfügbaren Kanälen wäre es im hohen Maße wünschenswert, wenn nur eine Frequenz wirkungsvoll verwendet werden könnte.

Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine als simulierte oder emulierte Basisstation zu bezeichnende Station zu schaffen, die in bestimmten Situationen an die Stelle einer tatsächlichen Basisstation treten kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu schaf­ fen, das für mehrere Teilnehmer verwendet werden kann, jedoch bei nur einer einzigen Frequenz betreibbar ist.

Weitere Ziele ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Gemäß dem Wesen der vorliegenden Erfindung wird eine modifi­ zierte Teilnehmerstation verwendet, um als simulierte oder emulierte Basisstation zu arbeiten, wodurch die Gesamtkosten und die Komplexität des Systems beträchtlich vermindert wer­ den. Diese emulierte Basisstation unterscheidet sich im wesentlichen von den Teilnehmerstationen nur darin, daß sie in der Lage ist, den Synchronisationsvorgang auszulösen, wogegen die Funktion der Teilnehmerstation nur darin besteht, die von der emulierten Basisstation ausgesendeten HF-Signale abzuta­ sten bis sie die Frequenz und den Zeitschlitz findet, welche ihr zugeordnet sind. In den Intervallen zwischen den Aus­ sendungen der HF-Signale ist die emulierte Basisstation dazu vorgesehen, HF-Signale von den Teilnehmerstationen zu empfan­ gen. Auf diese Weise kann die Teilnehmerstation entweder mit der emulierten Basisstation sprechen, die dann als weitere Teilnehmerstation wirkt, oder sie kann mit einer anderen Teilnehmerstation sprechen, die mit ihr durch die emulierte Basisstation synchronisiert worden ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das ein Gesamtsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der bei einer Standardbasisstation verwendeten Funksteuer­ kanalschwingung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Funksteuer­ kanalschwingung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung, welche die positiven Flanken der Amplitude des bei der vorliegenden Erfindung zur Grobsynchronisation verwendeten empfangenen Signals zeigt;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Grob­ synchronisation bei der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur selbst­ tätigen Empfangsverstärkungsregelung (AGC) bei der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Blockschaltbild, das eine bei der vorlie­ genden Erfindung verwendete Frequenzerfassungs­ schaltung zeigt;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines drahtlosen Telefonsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 9 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 8, welche jedoch ein Doppelteilnehmersystem zeigt;

Fig. 10 eine schematische Darstellung des Zyklusformats bei dem Doppelteilnehmersystem nach Fig. 9;

Fig. 11 eine schematische Darstellung des Zyklusformats einer Anzahl von Doppelteilnehmersystemen;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung, welches zur Überwachung einer oder mehrerer Funktionen verwendet wird;

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines (Repeater-) Verstärkersystems gemäß einem Aus­ führungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung, bei dem mehrere (Repeater) Ver­ stärker verwendet werden;

Fig. 15 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung, bei dem ein einzelner (Repeater) Verstärker dazu verwendet wird, eine Anzahl von anderen (Repeater) Verstärkern sowie von Teil­ nehmerstationen zu betreiben.

Die gesamte innere Betriebsweise des insgesamt mit dem Bezugs­ zeichen 10 versehenen Systems ist in Form eines Blockschalt­ bilds in Fig. 1 dargestellt. Bei diesem System spricht eine Person während eines Telefongesprächs in ein Telefon 12, wobei das Sprachsignal an eine örtliche Telefonschnittstelleneinheit 14 gegeben wird. Das Signal wird durch eine Codec-Einrichtung 16 (Codier-Decodier-Einrichtung) digitalisiert und der sich ergebende digitale Datenstrom wird dann einem Sprachprozessor 18 zugeführt, der die Sprachdaten auf eine niedrigere Daten­ rate komprimiert. Die komprimierten Daten werden dann über eine Leitung 22 und einen Doppelschalter 24 einem Modem 20 zugeführt, dessen Wirkung darin besteht, den Datenstrom in ein sprektal hoch ausnützendes Analogsignal umzuwandeln. Dieses Analogsignal wird dann einer Funkeinrichtung 26 über eine Leitung 28 zugeführt. Die Funkeinrichtung setzt das Signal in ein hochfrequentes (HF) Signal um und sendet dieses HF-Signal dann über eine Antenne 30.

In den Intervallen zwischen den Aussendungen des HF-Signals ist die Station dazu vorgesehen, HF-Signale von einer Teil­ nehmerstation zu empfangen. Die Funkeinrichtung 26 wandelt jedes dieser HF-Signale in ein zwischenfrequentes (ZF) Signal um und führt dieses ZF-Signal über eine Leitung 32 dem Modem 20 zu. Das Modem 20 demoduliert das ZF-Signal, um ein digita­ les Signal zu erzeugen, das dann über den Schalter 24 und eine Leitung 36 dem Sprachprozessor 18 zugeführt wird. Die Wirkung des Sprachprozessors 18 besteht dann darin, das Signal auf ein digitalisiertes Sprachsignal zu dehnen und dieses digitali­ sierte Signal wird dann der Codec-Einrichtung 16 zugeführt, die über die Telefonschnittstelle 14 ein analoges Sprachsignal an das Telefon 12 ausgibt.

Ahnlich der oben beschriebenen Betriebsart ist eine Betriebs­ art zur Übertragung von Daten mit der Ausnahme, daß das Tele­ fon durch ein Datenendgerät oder einen Computer 38 ersetzt wird und das Telefon, die Codec-Einrichtung und der Sprach­ prozessor durch die andere Stellung des Schalters 24 umgangen werden, der dann über Leitungen 40 und 42 mit dem Endgerät 38 gekoppelt ist.

Das Modem 20 und die Funkeinrichtung 26 sind beide mit einer Steuereinheit 44 gekoppelt. Die Steuereinheit 44 ist anfäng­ lich eingestellt auf vorgegebene Anfangswerte bezüglich Zeit­ schlitz, Modulation und Trainingsmodus für das Modem und auf vorgegebene Werte der HF-Frequenz und der Leistung der Funk­ einrichtung. Jedoch können diese Parameter für den Fall durch die Empfängerstation eingestellt werden, daß sie für einen zufriedenstellenden Empfang an der Empfängerstation nicht geeignet sind.

Bei einem System, bei dem eine echte Basisstation verwendet wird, wie beispielsweise in dem in der oben genannten US-PS 46 75 863 beschriebenen, wird die gesendete Schwingungsform in eine Anzahl von Zyklen mit in diesem Fall 45 ms unterteilt. Jeder Zyklus wird seinerseits in vier Schlitze mit 11,25 ms unterteilt. Die Basisstation sendet alle vier Schlitze, um eine modulierte Schwingung mit einem Tastverhältnis von 100% zu erzeugen, mit einer einzigen Ausnahme hinsichtlich des Funksteuerkanals (RCC). Der RCC-Schlitz ist etwas kürzer als 11,25 ms und dies bewirkt einen kleinen Abstand in der Modula­ tion am Beginn eines jeden Zyklus. Dieser Abstand ist als AM- (Amplitudenmodulations)-Loch bekannt. Eine Darstellung der Schwingung des RCC-Kanals im Format einer echten Basisstation ist in Fig. 2 gezeigt. Bei dem System gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es jedoch keine Übertragung einer Schwingung mit einem Tastverhältnis von 100%. Anstelle dessen gibt es eine Übertragung von nur einem Schlitz pro Zyklus (eine Schwingung mit einem Tastverhältnis von 25%), wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Dieses abgeänderte Zyklusformat macht Änderun­ gen bei der Grobsynchronisation, der selbsttätigen Verstär­ kungsregelung (AGC) und der Frequenzauffassung notwendig. Diese Änderungen werden im folgenden erläutert:

Grobsynchronisation

Da bei dem System gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schwingung mit einem Tastverhältnis von nur 25% verwendet wird, wird die Amplitude des empfangenen Signals überwacht und auf positive Flanken der Signalamplitude untersucht. Diese positiven Flanken sind in Fig. 4 gezeigt. Die Teilnehmer­ station stellt die zeitliche Lage ihrer Zyklen so ein, daß sie mit dem Auftreten dieser positiven Flanken übereinstimmt.

Eine Schaltung zum Erreichen einer Grobsynchronisation dieser Art ist in Form eines Blockschaltbildes in Fig. 5 gezeigt, wonach das empfangene Signal einer Amplitudenberechnungsein­ richtung 50 zugeführt wird, die ein berechnetes Amplituden­ signal erzeugt, das dann einem Vergleicher 52 zugeführt wird, wo es mit einem vorgegebenen Schwellwertsignal verglichen wird, um ein Digitalsignal zu erzeugen (1 = Signal vorhanden, 0 = kein Signal vorhanden). Dieses Digitalsignal wird einem Flankendetektor 54 zugeführt, der ein Strob-Signal ausgibt, um anzuzeigen, daß eine positive Flanke erfaßt worden ist.

Selbsttätige Verstärkungsregelung (AGC)

Die Modulation mit einem Tastverhältnis von 25% benötigt eine besondere Art von Schaltung für die selbsttätige Empfangsver­ stärkungsregelung, bei welcher ein Nachziehen vermieden wird, wenn kein Signal vorhanden ist. Daher ist eine selbsttätige Verstärkungsregelung (AGC) mit langsamem Anstieg und schnellem Abfall vorgesehen. Diese ist in Fig. 6 gezeigt, wonach das empfangene Signal einer Amplitudenberechnungseinrichtung 56 zugeführt wird, die in Form eines vorprogrammierten Nurlese­ speichers (ROM) vorliegen kann und von der ein sich ergebendes Amplitudensignal einem Vergleicher 58 zugeführt wird, in welchem es von einem vorgegebenen Schwellwert abgezogen wird, um ein Differenzsignal zu erzeugen. Dieses Differenzsignal wird über einen von zwei Skaliermultiplizierern, nämlich 60 und 62, einem Tiefpaßfilter zugeführt, der einen Addierer 64 und eine Verzögerungseinrichtung 66 enthält, welche über eine Schleife 68 miteinander verbunden sind. Entsprechend dem Vorzeichen des Differenzsignals wird der eine oder der andere der beiden Multiplizierer verwendet. Wenn das Differenzsignal positiv ist, wird ein langsamer Abfall des AGC-Steuersignals eingeführt. Wenn das Differenzsignal negativ ist, wird ein schneller Anstieg des AGC-Steuersignals eingeführt. Das Aus­ gangssignal des Filters ist das der in Fig. 1 gezeigten Verstärkungssteuereinheit 44 zugeführte Verstärkungssteuer­ signal.

Grobfrequenzerfassung

Da es bei dem Zyklusformat mit einem Tastverhältnis von 25% nicht notwendig ist, während der Aus-Zeit eine Frequenzer­ fassung durchzuführen (75% Aus-Zeit) und da die zeitliche Lage der Zyklen zu der Zeit, wenn die Frequenzerfassung durch­ geführt wird, nicht bekannt ist, ist eine abgeänderte Art von Frequenzerfassungsschaltung vorgesehen, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist. In dieser Schaltung wird das empfangene Signal einer Einrichtung 70 zum Durchführen einer diskreten Fourier- Transformation zugeführt, welche die Energie im oberen Band (Energie im Frequenzband oberhalb der Mittenfrequenz) und die Energie im unteren Band (Energie im Frequenzband unterhalb der Mittenfrequenz) ausgibt. Das Ausgangssignal des oberen Energiebandes wird von dem Ausgangssignal des unteren Energie­ bandes in einem Addierer 72 abgezogen und das Ausgangssignal einem Mischer oder Multiplizierer 74 zugeführt. Das empfangene HF-Signal wird auch durch eine Abstreifvorrichtung 76 geführt, die das Vorzeichen des Signals (negativ oder positiv) ab­ streift, um lediglich die Amplitude des Signals zu bestimmen. Das abgestreifte Signal wird dann einem Filter 78 zugeführt, welches das Signal durch Mittelwertsbildung glättet. Das Ausgangssignal des Filters 78 wird dann über einen Verstärker 80 dem Multiplizierer 74 zugeführt.

Der Hauptzweck der die Elemente 76, 78 und 80 enthaltenden Schaltung ist, eine Auswirkung des Rauschens auf das Ausgangs­ signal zu verhindern, wogegen das Signal selbst hervorgehoben wird. Da das Rauschen im allgemeinen eine kleine Amplitude aufweist, wird es somit während des Glättungsvorgangs effektiv herausgefiltert. Da andererseits das tatsächliche Signal im allgemeinen eine verhältnismäßig große Amplitude hat, wird erreicht, daß es durch Hinzufügen des geglätteten oder gefil­ terten Signals am Mischer 74 hervorgehoben wird.

Das den Mischer 74 verlassende skalierte Signal ist zwischen den Frequenzen hoher und niedriger Energie ausgeglichen und dieses ausgeglichene Signal, welches der kurzzeitgemittelten Amplitude des empfangenen Signals proportional ist, wird einem Tiefpaßfilter zugeführt, das einen Addierer 82 und eine Ver­ zögerungseinrichtung 84 enthält, welche durch eine Schleife 86 miteinander verbunden sind. Die Verzögerungseinrichtung 84 bewirkt, daß das Signal 88 für die VCXO-Steuerung das Aus­ gangssignal repräsentiert unmittelbar bevor das Ausgangssignal tatsächlich dem Tiefpaßfilter zugeführt wird. Die VCXO-Steue­ rung wird dazu verwendet, die Frequenz des (spannungsgesteuer­ ten) Hauptoszillators in dem System einzustellen.

Nachdem die anfängliche oder Grobsynchronisation durchgeführt worden ist, befindet sich das System in einem sprachfreien Betriebszustand, jedoch ist es für den Sprachbetrieb voll­ ständig eingestellt. Wenn das Telefon an einem Ende abgehoben wird, wird das Telefon am anderen Ende solange läuten, bis am läutenden Telefon eine Antwort erfolgt oder das rufende Tele­ fon aufgelegt wird.

Die Anrufe werden durch ein Sprachcodewort (VCW) am Beginn jedes Sprachschlitzes vorbereitet, wobei dieses Codewort anzeigt, daß an der rufenden oder Anfangsstation der Hörer abgenommen ist. Wenn dies auftritt, scheint die als emulierte Basisstation wirkende Station selbst gegenüber dem Zentralamt (CO) abgenommen zu werden, wodurch eine Verbindung mit dem Zentralamt hergestellt wird. Die rufende Station fährt dann fort, den Ruf zu vervollständigen, indem die gewünschte Nummer gewählt wird. Wenn an der Anfangsteilnehmerstation aufgelegt wird, wird die emulierte Basisstation darüber durch das Sprachcodewort informiert und scheint auch selbst gegenüber dem Zentralamt aufzulegen.

Wenn die emulierte Basisstation ein Rufsignal von dem Zentral­ amt erfaßt, wird durch das entsprechende Sprachcodewort von der emulierten Basisstation bewirkt, daß die Teilnehmerstation läutet. Wenn danach an der Teilnehmerstation abgehoben wird, wird die emulierte Basisstation darüber durch das entsprechen­ de Sprachcodewort informiert und präsentiert sich dann gegen­ über dem Zentralamt selbst als abgehoben.

Die Konfiguration eines drahtlosen Telefonsystems der oben beschriebenen Art ist in Fig. 8 dargestellt, wo dargestellt ist, daß die Teilnehmerstation 90 über Antennen 92 und 94 mit der emulierten Basisstation 96 in Verbindung steht. Die Station 96 steht in einer Drahtleitungsverbindung mit dem Zentralamt über eine Leitung 98 und eine Schnittstelle 100.

Doppelteilnehmersystem

Das oben beschriebene System kann auch mit einer Doppelteil­ nehmeranordnung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, verwendet werden. Bei diesem System ist jeder Kanal in der Lage, zwei vollständige Gespräche ohne Notwendigkeit der Verwendung eines Duplexers zu übertragen. Insoweit ist eine Doppelteilnehmer­ station 102 über Drahtleitungen 104 und 106 mit einem Paar von Teilnehmertelefonapparaten 108 und 110 verbunden. Die Teil­ nehmerstation 102 steht über Antennen 112 und 114 in draht­ loser Verbindung mit einer emulierten Doppelbasisstation 116. Die Station 116 ist über Drahtleitungen 118 und 120 mit dem Zentralamt verbunden.

Bei den zwei getrennten Teilnehmern 108 und 110 wird eine Zeitschlitzanordnung verwendet, wie sie in der eingangs ge­ nannten US-PS 46 75 863 beschrieben ist, wobei jeder Teil­ nehmer einem getrennten Schlitz zugeordnet ist. Das Zyklus­ format für diese Anordnung ist in Fig. 10 gezeigt, wo vier mit 1, 2, 3 und 4 numerierte Zeitschlitze dargestellt sind. Die ersten beiden Schlitze werden für die emulierte Basis­ station verwendet und die letzten beiden werden für die beiden Teilnehmer verwendet.

Durch Synchronisieren aller Übertragungen der emulierten Basisstation können ohne Duplexer eine Anzahl von Doppelteil­ nehmersystemen auf verschiedenen Kanälen betrieben werden. Dies wird durch das in Fig. 11 dargestellte Zyklusformat wiedergegeben, wo ein Kanal 1 oben und ein Kanal n (der an­ zeigt, daß dazwischen eine beliebige Anzahl von Kanälen liegen können) unten gezeigt ist. In jedem Kanal sind die beiden ersten Schlitze für die Sendung und die beiden letzten für den Empfang vorgesehen.

Fernaufrufbetrieb

Eine emulierte Basisstation kann mit einer Anzahl von ver­ schiedenen Teilnehmern, jeweils einer zu einer Zeit, betrieben werden. In einer solchen Anordnung überwachen die Teilnehmer zum Empfang kontinuierlich die Übertragungen auf den Funk­ steuerkanälen (RCC), wie es ausführlicher in der bereits oben genannten US-PS 46 75 863 beschrieben worden ist, bis ein bestimmter Teilnehmer mit Hilfe der Teilnehmer-ID-Nummer (Identifikationsnummer SID) von der emulierten Basisstation aufgerufen wird. Nach dem Empfang eines Aufrufs beginnt der Teilnehmer eine Rücksendung zu der emulierten Basisstation unter Verwendung des oben beschriebenen Synchronisationsvor­ gangs. Um einen Ruf zu beginnen, sendet der Teilnehmer auf dem Funksteuerkanal unter Verwendung des vorher beschriebenen Synchronisationsvorgangs.

Überwachungsfunktion

Das vorliegende System kann zur Überwachung einer oder mehre­ rer Funktionen verwendet werden. Insoweit können unter Ver­ wendung eines Computers als Kontroll/Datenprotokollie­ rungseinrichtung eine Anzahl von Teilnehmern periodisch abge­ fragt werden, um über bestimmte Funktionen, wie Temperatur, Wetterbedingungen, Sicherheitsbedingungen, Wasser/Flut- Warnungen, Kraftstoffreservewarnungen, Fernablesungen für Gas-, Elektrizitäts- oder Wassermeßeinrichtungen usw. zu berichten. Dies ist in Fig. 12 dargestellt, wo eine emulierte Basisstation 122 mit einer Anzahl von jeweils mit 124, 126 bzw. 128 bezeichneten Teilnehmerstationen drahtlos in Kommunikation steht. Die Station 122 steht in einer Drahtlei­ tungsverbindung sowohl mit einem Telefon 130 zur Sprachkom­ munikation als auch einem Computer oder Datenendgerät 132 zur Dateneingabe. In ähnlicher Weise ist jede Teilnehmerstation sowohl mit einem jeweiligen Telefon 134, 136 oder 138 zur Sprachkommunikation bzw. mit einem Datengerät wie 140, 142 oder 144 verbunden.

Repeater-Verstärkersystem

Eine wichtige Nutzung des vorliegenden Systems liegt in der Verwendung als Repeater-Verstärker, im folgenden einfach als Verstärker bezeichnet, um die Reichweite des Systems auszudeh­ nen. In dieser Anordnung kann die emulierte Basisstation verwendet werden, um störende Hindernisse, wie Berge oder ähnliches zu überwinden. Diese Funktion ist in Fig. 13 illustriert, die eine Teilnehmerstation 146 in drahtloser Verbindung mit einer emulierten Basisstation 148 am Gipfel eines Berges zeigt. Die Station 148 steht auch in drahtloser Kommunikation mit einer an ein Zentralamt angeschlossenen Standardbasisstation 150.

Die relative Einfachheit und Kostengünstigkeit der emulierten Basisstation macht sie sehr kostengünstig als (Repeater-) Verstärkerstation. Sie kann auch als Verstärker verwendet werden, um die Langstreckenreichweite des Systems unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Hindernissen zu vergrößern. Durch Nutzung der Zeitschlitzanordnung fügt sich die Verstärkerstation ohne Verwendung irgendeines Duplexers in das vollständige System, wobei es sowohl für die Standard­ basisstation als auch dem Teilnehmer transparent bleibt. Selbstverständlich kann sie auch zwischen dem Teilnehmer und eine andere emulierte Basisstation eingefügt werden anstelle einer Standardbasisstation. Dies kann in mehreren Stufen erfolgen von einer emulierten Basisstation zu einer anderen, um die Reichweite des Systems auf eine verhältnismäßig kosten­ günstige Weise stark zu vergrößern. Dies ist in Fig. 14 dargestellt, wo eine Reihe von Verstärkerstationen 152 zwischen dem Teilnehmer 154 und die Basisstation 156 geschal­ tet sind.

Zusätzlich zur Ausdehnung der Reichweite des Systems dient die Verstärkerstation auch zum Regenerieren des Signals der echten Basisstation durch Entzerrung bevor die Rücksendung zum Teil­ nehmer erfolgt.

Ein Verstärker kann auch in einer Anordnung verwendet werden, die als sternförmiges Vestärkersystem bezeichnet werden kann, um eine Anzahl von Verstärkern und/oder Teilnehmern zu betrei­ ben. Dies ist in Fig. 15 dargestellt, wo die einzige Ver­ stärkerstation 158 in drahtloser Verbindung steht mit periphe­ ren Verstärkern 160 und 162 ebenso wie mit einem oder mehreren Teilnehmern, wie 164. Die zusätzlichen peripheren Verstärker stehen selbst in drahtloser Kommunikation mit Teilnehmern, wie den mit 166, 168, 170, 172 und 174 bezeichneten, wie auch mit anderen zusätzlichen Verstärkern, wie 176. Ein beliebiger der zusätzlichen Verstärker, wie der Verstärker 162, kann als letzter Verstärker in direkter Kommunikation mit der als 178 bezeichneten Basisstation verwendet werden.

An einem Ort können sich auch mehrere synchronisierte und auf verschiedenen Kanälen betriebene Verstärker befinden, so daß ihre Sende- und Empfangsvorgänge gleichzeitig auftreten, wodurch die Verwendung von Duplexern vermieden wird. In einer solchen Konfiguration wird ein Master-Verstärker zum Über­ wachen des Funksteuerkanals der Basisstation verwendet, der die überwachte Information über den Funksteuerkanal der emu­ lierten Basisstation zu den verschiedenen Teilnehmern umsetzt. In einer solchen Konfiguration werden die Teilnehmer zur Rufvorbereitung jeweils einem Verstärkerkanal zugewiesen.

Claims (6)

1. Drahtloses digitales Telefonsystem mit einer emulierten Basisstation und mindestens einer Teilnehmerstation, die durch Hochfrequenzsignale miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der Stationen dafür eingerichtet ist, auf derselben Frequenz sowohl zu senden als auch zu empfangen,
daß die emulierte Basisstation und die Teilnehmer­ station miteinander bezüglich zeitlicher Zyklen in Synchroni­ sation stehen, und
daß die Stationen gleich sind mit der Ausnahme, daß die emulierte Basisstation Synchronisationssignale liefert, wohin­ gegen die Teilnehmerstation eine Erfassungseinrichtung auf­ weist, um ihre zeitlichen Zyklen entsprechend den Synchronisa­ tionssignalen einzustellen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die emulierte Basisstation mit einer Zentralstation in Verbindung steht.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Teilnehmerstationen vorliegen, wobei der Zeitzyklus einen getrennten Zeitschlitz für jede Teilnehmer­ station aufweist.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die emulierte Basisstation in drahtloser Verbindung steht mit einer Reihe von ähnlichen emulierten Basisstationen, wobei die letzte emulierte Basisstation in der Reihe in draht­ loser Verbindung steht mit einer Teilnehmerstation.

5. Drahtloses digitales Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Syn­ chronisationseinrichtung an der Teilnehmerstation eine Grob­ frequenzerfassungsschaltung enthält, die aufweist
eine Recheneinrichtung, welche das von der emulierten Basisstation empfangene Signal in obere und untere Band­ energiefrequenzen unterteilt;
eine Einrichtung zum Subtrahieren des Ausgangssignals im oberen Energieband vom Ausgangssignal im unteren Energie­ band zum Erhalten eines resultierenden Signals;
eine Einrichtung zum Abstreifen des Vorzeichens des resultierenden Signals, um nur dessen Amplitude zu bestimmen;
eine Einrichtung zum Hervorheben des abgestreiften Signals, wobei das Rauschen im wesentlichen herausgefiltert wird; und
eine Einrichtung zum Zuführen des abgestreiften Signals zu einem spannungsgesteuerten Kristalloszillator (VCXO), der für die Einstellung der zeitlichen Lage an der anderen Station sorgt.

6. Drahtloses digitales Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die hochfrequenten Signale in eine Anzahl von Zeitzyklen unterteilte Schwingungen aufweisen, von denen jeder Zyklus einen einzigen Zeitschlitz aufweist, gekennzeichnet durch
eine Steuereinrichtung an jeder Station;
eine Amplitudenüberwachungseinrichtung an jeder Station, die durch die Steuereinrichtung gesteuert wird, um die Amplitude von Signalen von einer anderen Station zu über­ wachen und die Lage von positiven Flanken in den Schwingungen solcher Signale durch Vergleich der Amplitude jedes Signals von der anderen Station mit einem vorgegebenen Schwellwertsi­ gnal zu bestimmen;
eine Zykluseinstelleinrichtung an jeder Station, die durch die Steuereinrichtung gesteuert wird, um die zeitliche Lage der Zyklen einzustellen und die Zyklen mit dem Auftreten der positiven Flanken in Übereinstimmung zu bringen;
wobei die emulierte Basisstation eine Einrichtung zum Einleiten der Synchronisation der Zyklen aufweist und die Teilnehmerstation eine Frequenzerfassungseinrichtung aufweist, um die zeitliche Lage der von der emulierten Basisstation empfangenen Signale mit der durch diese eingeleiteten zeitli­ chen Lage zu synchronisieren;
sich die emulierte Basisstation im wesentlichen von der Teilnehmerstation nur dadurch unterscheidet, daß die emulierte Basisstation die Einrichtung zum Einleiten der Synchronisation enthält; und
wobei das System weiterhin eine selbsttätige Verstär­ kungsregelungsschaltung (AGC) mit langsamem Anstieg und schnellem Abfall aufweist, die beim Nichtvorhandensein eines Signals ein Nachziehen vermeidet und enthält:
eine Amplitudenberechnungseinrichtung, die ein empfan­ genes Signal aufnimmt und ein Amplitudensignal abgibt;
einen Vergleicher, der das Amplitudensignal aufnimmt und dieses von einem vorgegebenen Schwellwert subtrahiert, um ein Differenzsignal zu bilden; und
eine Einrichtung zum Bestimmen des positiven oder negativen Vorzeichens des Differenzsignals, um wahlweise einen langsamen Abfall oder einen schnellen Anstieg des Signals für die selbsttätige Verstärkungsregelung einzuführen; und
eine Einrichtung zum Zuführen des eingeführten Signals zu der Steuereinrichtung.