DE69734074T2

DE69734074T2 - Ein Zeitduplex-Zeitverteilvielfachzugriff-Doppelbandsystem

Info

Publication number: DE69734074T2
Application number: DE69734074T
Authority: DE
Inventors: Kaoru Shijyonawate-shi Ishida; Hiraoki Hirakata-shi Kosugi; Takashi Konan-ku Enoki; Yoichi Asahi-ku Morinaga; Makoto Aisaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: DE69734074D1; JPH1084299A; EP1381165B1; EP0829970A2; EP0829970B1; EP1381165A1; DE69729919D1; EP0829970A3; DE69729919T2; US6130897A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein im Mobilfunk oder bei ähnlichen Anwendungen verwendetes Funksystem für den Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex (des Weiteren bezeichnet als TDMA für „time division multiple access") und im Besonderen ein Zweimodussystem, das in einem einzigen Handapparat sowohl ein Frequenzduplexsystem (hierin zukünftig FDD für „frequency division duplex"), bei dem in einem TDMA-System bei Übertragung und Empfang verschiedene Frequenzen benutzt werden, als auch ein Zeitduplexsystem (hierin zukünftig TDD für „time division duplex") verwenden kann, bei dem Empfang und Übertragung zeitlich gestaffelt werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein TDD Dualband System, das eine Mehrzahl von Frequenzbändern im TDD-System durchschaltet.
2. MIT DER ERFINDUNG VERWANDTE TECHNIKEN
Aufgrund der erhöhten Nachfrage nach mobilen Kommunikationsleistungen, wie etwa Schiffstelefonen, Flugzeugtelefonen und Zugtelefonen oder auch Autotelefonen, tragbaren Telefonen und dem privaten Handytelefonsystem, wurden in letzter Zeit die unterschiedlichste Arten an Kommunikationssystemen vorgeschlagen. Eines dieser Systeme ist das TDMA-System, bei dem sich eine Mehrzahl von mobilen Funkstationen eine einzelne, von einer Basisstation stammende Funkwelle der selben Frequenz mittels Zeitstaffelung teilt.
Mit Verweis auf die Zeichnungen wird nun ein herkömmliches, auf dem TDMA-System basierendes Zweimodussystem beschrieben, welches zudem das TDD-System sowie das FDD-System in einem einzelnen Funkgerät unterbringt. Mit Verweis auf 4, in der eine Illustration des Funkgeräts als Blockdiagramm dargestellt ist, wird nun als erstes der Funkteil des FDD-Systems beschrieben.
Zu den Empfangszeiten sind der mobile Anschluss 102a von Moduswechselschalter 102 und der mobile Anschluss 103C von Sende-/Empfang-Wechselschalter 103 mit Anschluss 102b beziehungsweise Anschluss 103R verbunden. Das hochfrequente Signal, das durch Antenne 101 in sowohl das FDD- als auch das TDD-System gelangt ist, durchläuft den mobilen Anschluss 102a von Moduswechselschalter 102, Anschluss 102b, den mobilen Anschluss 103C von Sende-/Empfang-Wechselschalter 103 sowie Anschluss 103R, wählt an Hochfrequenz-Bandfilter 104 die Empfangsfrequenzen von 810–826 MHz seiner eigenen Funkstation und wird anschließend von Hochfrequenzverstärker 105 verstärkt. Das verstärkte, hochfrequente Signal wird daraufhin vermischt mit den durch Konverter 106 von der lokalen Oszillationseinheit 107 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 680–696 MHz, um auf diese Weise auf eine Zwischenfrequenz von 130 MHz umgesetzt zu werden, und wird anschließend von Demodulationseinheit 108 demoduliert, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Zu den Übertragungszeiten ist der mobile Anschluss 103C von Sende-/Empfang-Wechselschalter 103 mit der Seite von Anschluss 103T verbunden. Die Trägerfrequenz von 260 MHz wird unter Verwendung der von der lokalen Oszillationseinheit 107 eingegebenen Frequenzen von 680–696 MHz in der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 109 mittels einer QAM-Modulation oder durch ein anderes Verfahren digital moduliert, so dass sie in eine Übertragungsfrequenz von 940–956 MHz umgewandelt wird. Nach dem Passieren von Bandfilter 110 wird das Modulationssignal von den Hochfrequenzverstärkern 111 und 112 verstärkt, durchläuft Bandfilter 113, Anschluss 103T von Sende-/Empfang-Wechselschalter 103, den mobilen Anschluss 103C, Anschluss 102b von Moduswechselschalter 102 sowie den mobilen Anschluss 102a, wodurch es schließlich von Antenne 101 abgestrahlt wird.
Im Folgenden wird der Funkteil des TDD-Systems beschrieben. Zu den Empfangszeiten sind der mobile Anschluss 102a von Moduswechselschalter 102 und der mobile Anschluss 115C von Sende-/Empfang-Wechselschalter 115 aus 4 mit Anschluss 102c beziehungsweise Anschluss 115R verbunden. Das von Antenne 101 aufgenommene, hochfrequente Signal läuft von Moduswechselschalter 102 weiter zu Anschluss 102c, wählt in Bandfilter 114 die Sende-/Empfangs-Frequenz von 1895,15–1917,95 MHz seiner eigenen Funkstation, läuft vom mobilen Anschluss 115C von Sende-/Empfang- Wechselschalter 115 zu Anschluss 115R, wird von Hochfrequenzverstärker 116 verstärkt, wird vermischt mit den von Konverter 117 der lokalen Oszillationseinheit 118 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 1635,15–1657,95 MHz, um auf diese Weise auf eine Zwischenfrequenz von 260 MHz umgesetzt zu werden, und wird anschließend von Demodulationseinheit 119 demoduliert, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Zu den Sendezeiten ist der mobile Anschluss 115C von Sende-/Empfang-Wechselschalter 115 mit Anschluss 115T verbunden. Die Trägerfrequenz von 260 MHz wird unter Verwendung der von der lokalen Oszillationseinheit 118 eingegebenen Frequenzen von 1635,15–1657,95 MHz in der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 120 digital moduliert und in eine Sendefrequenz von 1895,15–1917,95 MHz umgewandelt. Nach dem Passieren von Bandfilter 121 wird das Modulationssignal von Hochfrequenzverstärker 122 verstärkt, durchläuft Anschluss 115T von Sende-/Empfang-Wechselschalter 115, den mobilen Anschluss 115C, Bandfilter 114, Anschluss 102c von Moduswechselschalter 102 sowie den mobilen Anschluss 102a, wodurch es schließlich von Antenne 101 abgestrahlt wird.
Wird im FDD-Modus gearbeitet, so steuert Steuereinheit 114 Moduswechselschalter 102, Sende-/Empfang-Wechselschalter 103, die lokale Oszillationseinheit 107, Demodulationseinheit 108 und die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 109 derart, dass diese als Reaktion auf einen Sende- oder einen Empfangsvorgang harmonisch im oben beschriebenen Frequenzverhältnis arbeiten. Auf die selbe Weise steuert Steuereinheit 114 – falls im TDD-Modus gearbeitet wird – Moduswechselschalter 102, Sende-/Empfang-Wechselschalter 115, die lokale Oszillationseinheit 118, Demodulationseinheit 119 und die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 120 derart, dass diese als Reaktion auf einen Sende- oder einen Empfangsvorgang harmonisch im oben beschriebenen Frequenzverhältnis arbeiten.
Empfang und Übertragung werden zeitlich gestaffelt, indem Sende-/Empfang-Wechselschalter 103 im FDD-Modus und Sende-/Empfang-Wechselschalter 115 im TDD-Modus mit einer erheblich kürzeren Frequenz geschaltet werden als ein Audiosignal. Daher können auf diese Weise Sende- und Empfangsvorgänge zur selben Zeit durchgeführt werden.
Im Folgenden wird ein herkömmliches, auf dem TDMA-System basierendes TDD Dualband Funksystem beschrieben, welches mit zwei Frequenzbändern verwendet werden kann. Mit Verweis auf 5, die ein Blockdiagramm des Funkgeräts darstellt, wird der Funkteil für die erste Frequenz beschrieben.
Zu Empfangszeiten mit der ersten Frequenz sind der mobile Anschluss 132a des Bandwechselschalters 132 und der mobile Anschluss 134C des Sende-/Empfang-Wechselschalters 134 mit den Anschlüssen 132b beziehungsweise 134R verbunden. Das durch Antenne 131 aufgenommene hochfrequente Signal läuft vom mobilen Anschluss 132a von Bandwechselschalter 132 zu Anschluss 132b, wählt in Bandfilter 133 die Sende-/Empfangs-Frequenzen von 940–956 MHz seiner eigenen Funkstation, läuft vom mobilen Anschluss 134C des Sende-/Empfangs-Wechselschalters 134 zu Anschluss 134R, wird von Hochfrequenzverstärker 135 verstärkt, mit den von Konverter 136 der lokalen Oszillationseinheit 137 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 680–696 MHz so vermischt, dass es in ein Zwischenfrequenz von 260 MHz umgewandelt wird, anschließend von Demodulationseinheit 138 demoduliert, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Zu den Übertragungszeiten ist der mobile Anschluss 134C des Sende-/Empfang-Wechselschalters 134 mit der Seite von Anschluss 134T verbunden. Die Trägerfrequenz von 260 MHz wird in Modulationssignal-Erzeugungseinheit 140 digital moduliert und unter Verwendung der von der lokalen Oszillationseinheit 137 eingegebenen Frequenzen von 680–696 MHz in Übertragungsfrequenzen von 940–956 MHz umgewandelt. Nach Durchlaufen von Bandfilter 141 wird das Modulationssignal von Hochfrequenzverstärker 142 verstärkt, durchläuft Anschluss 134T von Sende-/Empfang-Wechselschalter 134, den mobilen Anschluss 134C, Bandfilter 133, Anschluss 132b von Bandwechselschalter 132 und den mobilen Anschluss 132a, wodurch es von Antenne 131 abgestrahlt wird.
Im Folgenden wird der Funkteil für die zweite Frequenz beschrieben. Zu den Empfangszeiten sind der mobile Anschluss 132a des Bandwechselschalters 132 und der mobile Anschluss 144C des Sende-/Empfang-Wechselschalters 144 aus 5 mit den Anschlüssen 132c beziehungsweise 144R verbunden. Das von Antenne 131 aufgenommene hochfrequente Signal läuft vom mobilen Anschluss 132a von Bandwechselschal ter 132 zu Anschluss 132c, wählt in Bandfilter 143 die Sende-/Empfangs-Frequenzen von 1895,15–1917,95 MHz seiner eigenen Funkstation, läuft vom mobilen Anschluss 144C des Sende-/Empfangs-Wechselschalters 144 zu Anschluss 144R, wird von Hochfrequenzverstärker 145 verstärkt, mit den von Konverter 146 der lokalen Oszillationseinheit 147 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 1635,15–1657,95 MHz so vermischt, dass es in eine Zwischenfrequenz von 260 MHz umgewandelt wird, anschließend von Demodulationseinheit 148 demoduliert, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Zu den Übertragungszeiten ist der mobile Anschluss 144C des Sende-/Empfang-Wechselschalters 144 mit der Seite von Anschluss 144T verbunden. Die Trägerfrequenz von 260 MHz wird in Modulationssignal-Erzeugungseinheit 150 digital moduliert und unter Verwendung der von der lokalen Osziliationseinheit 147 eingegebenen Frequenzen von 1635,15–1657,95 MHz in Übertragungsfrequenzen von 1895,15–1917,95 MHz umgewandelt. Nach Durchlaufen von Bandfilter 151 wird das Modulationssignal von Hochfrequenzverstärker 152 verstärkt, durchläuft Anschluss 144T von Sende-/Empfang-Wechselschalter 144, den mobilen Anschluss 144C, Bandfilter 143, Anschluss 132c von Bandwechselschalter 132 und den mobilen Anschluss 132a, wodurch es von Antenne 131 abgestrahlt wird.
Wird die erste Frequenz verwendet, steuert Steuereinheit 139 Bandwechselschalter 132, Sende-/Empfang-Wechselschalter 134, die lokale Oszillationseinheit 137, Demodulationseinheit 138 und die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 140 derart, dass diese als Reaktion auf einen Sende- oder Empfangsvorgang harmonisch im oben beschriebenen Frequenzverhältnis arbeiten. Auf die selbe Weise steuert Steuereinheit 139 – wenn die zweite Frequenz verwendet wird – Bandwechselschalter 132, Sende-/Empfang-Wechselschalter 144 und die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 150 derart, dass diese als Reaktion auf einen Sende- oder Empfangsvorgang harmonisch im oben beschriebenen Frequenzverhältnis arbeiten.
Die Empfangs- und Sendevorgänge werden zeitlich gestaffelt, indem Sende-/Empfang-Wechselschalter 134 bei der ersten Frequenz und Sende-/Empfang-Wechselschalter 144 bei der zweiten Frequenz mit einer erheblich kürzeren Frequenz geschaltet werden als ein Audiosignal. Daher können auf diese Weise Sende- und Empfangsvorgänge zur selben Zeit durchgeführt werden.
In dem in 4 gezeigten FDD/TDD-Zweimodussystem umfasst der Funkteil des FDD-Systems ein Sendesystem sowie ein Empfangssystem auf der rechten Seite von Sende-/Empfang-Wechselschalter 103. Auf die selbe Weise umfasst der Funkteil des TDD-Systems ein Sendesystem sowie ein Empfangssystem auf der rechten Seite von Sende-/Empfang-Wechselschalter 115. Ein derartiges Zweimodussystem erhöht aufgrund des komplizierten Schaltungsaufbaus, der größeren Anzahl an Komponenten und der Zeit und des Aufwands, die beim Zusammenbau aufgebracht werden müssen, nicht nur die Produktionskosten, sondern verhindert zudem eine Verkleinerung der Schaltung.
Das in 5 gezeigte TDD Dualband Funksystem hat die selben Probleme, so dass ein gemeinsames Nutzen eines Schaltkreises zu einer Vereinfachung des Schaltungsaufbaus führen sollte.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung hat die Verringerung der Probleme der oben beschriebenen herkömmlichen Beispiele zum Ziel sowie das Bereitstellen eines TDMA TDD Dualband Systems, dessen Schaltungsaufbau vereinfacht wurde, indem durch die Verwendung eines Matrixschalters so viele Schaltungskomponenten wie möglich gemeinsam benutzt werden.
Ein Time Division Multiple Access TDD Dualband System nach Anspruch 1 umfasst:
einen Schalter, der einen ersten, einen zweiten und einen dritten Gemeinschaftsanschluss sowie einen ersten und einen zweiten Anschluss beinhaltet, wobei besagter erster, besagter zweiter und besagter dritter Gemeinschaftsanschluss jeweils exklusiv mit besagtem ersten und besagtem zweiten Anschluss verbunden sind;
eine erste Demodulationseinrichtung, die eine Demodulationseinheit beinhaltet und ein erstes Frequenzempfangssignal von dem ersten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters demoduliert, nachdem sie besagtes Empfangssignal in eine Zwischenfrequenz umgewandelt hat;
eine zweite Demodulationseinrichtung, die eine Demodulationseinheit beinhaltet und ein zweites Frequenzempfangssignal von dem zweiten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters demoduliert, nachdem sie besagtes Empfangssignal in eine Zwischenfrequenz umgewandelt hat;
eine Übertragungsmodulationssignal-Erzeugungseinrichtung zum Modulieren eines Trägersignals mit einem Übertragungssignal und zum Aufprägen eines Signals, das in die erste Übertragungsfrequenz oder die zweite Übertragungsfrequenz umgewandelt wurde, auf den dritten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters;
eine Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit einer ersten Frequenz mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem ersten Anschluss von besagtem Schalter verbunden ist;
eine Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit einer zweiten Frequenz mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem zweiten Anschluss von besagtem Schalter verbunden ist; und
wobei besagtes Time Division Multiple Access TDD Dualband System, dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters bei Empfang der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss verbunden ist, der zweite Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters bei Empfang der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss verbunden ist und der dritte Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters bei Übertragung mit der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss und bei Übertragung mit der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss verbunden ist.
Der Schaltungsaufbau kann somit vereinfacht werden, indem solche Schaltungsteile kombiniert werden, die aufgrund des Umschaltens zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz und aufgrund des Umschaltens zwischen Übertragung und Empfang getrennt sind.
Ein Time Division Multiple Access TDD Dualband System nach Anspruch 3 umfasst:
einen Schalter, der einen ersten und einen zweiten Gemeinschaftsanschluss sowie einen ersten und einen zweiten Anschluss beinhaltet, wobei besagter erster und besagter zweiter Gemeinschaftsanschluss jeweils exklusiv mit besagtem ersten und besagtem zweiten Anschluss verbunden sind;
eine Demodulationseinrichtung, die eine Demodulationseinheit beinhaltet und ein erstes Frequenzempfangssignal oder ein zweites Frequenzempfangssignal von dem ersten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters demoduliert, nachdem sie besagtes Empfangssignal in eine Zwischenfrequenz umgewandelt hat;
eine Übertragungsmodulationssignal-Erzeugungseinrichtung zum Modulieren eines Trägersignals mit einem Übertragungssignal und zum Aufprägen eines Signals, das in eine erste Übertragungsfrequenz oder eine zweite Übertragungsfrequenz umgewandelt wurde, auf den dritten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters;
eine Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit einer ersten Frequenz mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem ersten Anschluss des besagten Schalters verbunden ist;
eine Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit einer zweiten Frequenz mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem zweiten Anschluss des besagten Schalters verbunden ist; und
wobei besagtes Time Division Multiple Access TDD Dualband System, dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters bei Empfang der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss und bei Empfang der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, während der zweite Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters bei Übertragung mit der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss und bei Übertragung mit der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss verbunden ist.
Der Schaltungsaufbau kann somit vereinfacht werden, indem solche Schaltungsteile kombiniert werden, die aufgrund des Umschaltens zwischen der ersten Frequenz und der zweiten Frequenz und aufgrund des Umschaltens zwischen Übertragung und Empfang getrennt sind.
Um diese Probleme zu lösen, können ein TDMA FDD/TDD Dualband System und ein TDMA TDD Dualband System gemäß der vorliegenden Erfindung geteilte Schaltungskomponenten kombinieren, indem zum Umschalten zwischen dem Übertragungs- und dem Empfangsmodus und zwischen Übertragung und Empfang ein Matrixschalter betrieben wird, und indem ein spezieller Modus und eine spezielle Schaltung für eine spezielle Frequenz benutzt werden. Dadurch wird der Schaltungsaufbau vereinfacht, wodurch wiederum eine Verkleinerung der Schaltung und ein geringerer Kostenaufwand erreicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das ein TDMA FDD/TDD-Zweimodussystem darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein TDMA TDD Dualband System gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein TDMA TDD Dualband System gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein TDMA FDD/TDD Zweimodussystem gemäß dem Stand der Technik darstellt.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein TDMA TDD Dualband System gemäß dem Stand der Technik darstellt.

1: Antenne
2: Moduswechselschalter
3: Sende-/Empfang-Wechselschalter
4, 11, 12: Bandfilter
5, 10, 13: Hochfrequenzverstärker
6, 14: Konverter
7: lokale Oszillationseinheit
8: Demodulationseinheit
9: Matrixschalter
15: Modulationssignal-Erzeugungseinheit
16: Zweifrequenz-Bandfilter
17: Breitbandverstärker
18: Steuereinheit

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
(Ausführungsform 1)
Im Folgenden wird ein auf TDMA basierendes TDD Dualband System beschrieben, das in zwei Frequenzbändern kommunizieren kann. 2 zeigt ein Blockdiagramm, das ein TDMA TDD Dualband System gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in 2 zu sehen, umfasst die Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit einer ersten Frequenz den Bandfilter 23, die Antenne 21 ist mit dem mobilen Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 verbunden und Anschluss 22b von Bandwechselschalter 22 ist zum Durchlassen der ersten Frequenz über Bandfilter 23 mit Anschluss 24d des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 verbunden. Die Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit einer zweiten Frequenz umfasst Bandfilter 33, der Anschluss 22c von Bandwechselschalter 22 ist zum Durchlassen der zweiten Frequenz über Bandfilter 33 mit Anschluss 24e des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 verbunden. Der 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter 24 beinhaltet einen ersten 24a, einen zweiten 24b und einen dritten 24c Gemeinschaftsanschluss sowie einen ersten 24d und einen zweiten 24e Anschluss. Der erste 24a, der zweite 24b und der dritte 24c Gemeinschaftsanschluss sind nie zur selben Zeit mit dem ersten 24d und zugleich dem zweiten 24e Anschluss verbunden, mit anderen Worten sind sie also mit den Anschlüssen exklusiv verbunden.
In der Empfangseinheit für die erste Frequenz ist der erste Gemeinschaftsanschluss 24a des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 mit dem Eingang von Hochfrequenzverstärker 25 verbunden, und der Ausgang von Hochfrequenzverstärker 25 ist mit einem der Eingänge von Konverter 26 verbunden. Der andere Eingang von Konverter 26 ist mit dem Ausgang der lokalen Oszillationseinheit 27 verbunden, und der Ausgang von Konverter 26 ist mit dem Eingang von Demodulationseinheit 28 verbunden. Der Abschnitt von Hochfrequenzverstärker 25 bis zu Demodulationseinheit 28 wird als erste Demodulationseinrichtung bezeichnet.
In der Empfangseinheit für die zweite Frequenz ist der zweite Gemeinschaftsanschluss 24b des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 mit dem Eingang von Hochfrequenzverstärker 25a verbunden, und der Ausgang von Hochfrequenzverstärker 25a ist mit einem der Eingänge von Konverter 26a verbunden. Der andere Eingang von Konverter 26a ist mit dem Ausgang der lokalen Oszillationseinheit 27 verbunden, und der Ausgang von Konverter 26a ist mit dem Eingang von Demodulationseinheit 28a verbunden. Der Abschnitt von Hochfrequenzverstärker 25a bis zu Demodulationseinheit 28 wird als zweite Demodulationseinrichtung bezeichnet.
In der für sowohl die erste als auch die zweite Frequenz benutzten Sendeeinheit ist der Ausgang der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 über den Zweifrequenz-Bandfilter 31 mit dem Eingang von Breitbandverstärker 32 verbunden, und der Ausgang von Breitbandverstärker 32 ist mit dem dritten Gemeinschaftsanschluss 24c des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 verbunden. Die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 ist mit dem Ausgang der lokalen Oszillationseinheit 27 verbunden. Der Abschnitt dieses Teils wird als Modulationssignal-Erzeugungseinrichtung bezeichnet.
Die Steuereinheit 29 steuert den Bandwechselschalter 22, den 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter 24, die lokale Oszillationseinheit 27, die Demodulationseinheiten 28 und 28a, die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 sowie den gesamten Arbeitsablauf des Systems.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise gemäß der ersten Ausführungsform mit dem oben beschriebenen Aufbau erläutert. Als erstes wird der Empfang der ersten Frequenz beschrieben. Beim Empfang der ersten Frequenz ist der mobile Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 mit Anschluss 22b verbunden, und der ersten Gemeinschaftsanschluss 24a des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 ist mit dem ersten Anschluss 24d verbunden. Infolgedessen läuft das durch Antenne 21 aufgenommene Hochfrequenzsignal vom mobilen Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 zu Anschluss 22b, wählt in Bandfilter 23 die Sende-/Empfangsfrequenzen von 940–956 MHz seiner eigenen Funkstation, läuft vom ersten Anschluss 24d des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 weiter zum ersten Gemeinschaftsanschluss 24a, wird von Hochfrequenzverstärker 25 verstärkt, wird vermischt mit den über Konverter 26 von der lokalen Oszillationseinheit 27 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 680–696 MHz, um auf diese Weise auf eine Zwischenfrequenz von 260 MHz umgesetzt zu werden, wird in Demodulationseinheit 28 eingegeben, um dort demoduliert zu werden, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Nun wird der Empfang der zweiten Frequenz beschrieben. In diesem Fall ist der mobile Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 mit Anschluss 22c verbunden, und der zweite Gemeinschaftsanschluss 24b des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 ist mit dem zweiten Anschluss 24e verbunden. Infolgedessen läuft das durch Antenne 21 aufgenommene Hochfrequenzsignal vom mobilen Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 zu Anschluss 22c, wählt in Bandfilter 33 die Sende-/Empfangsfrequenzen von 1895,15–1917,95 MHz seiner eigenen Funkstation, läuft vom zweiten Anschluss 24e des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 weiter zum zweiten Gemeinschaftsanschluss 24b, wird von Hochfrequenzverstärker 25a verstärkt, wird vermischt mit den über Konverter 26a von der lokalen Oszillationseinheit 27 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 1635,15–1657,95 MHz, um auf diese Weise auf eine Zwischenfrequenz von 260 MHz umgesetzt zu werden, wird in Demodulationseinheit 28a eingegeben, um dort demoduliert zu werden, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Zum Zeitpunkt der Übertragung mit der ersten Frequenz ist der mobile Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 mit Anschluss 22b verbunden, und der dritte Gemeinschaftsanschluss 24c des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 ist mit dem ersten Anschluss 24d verbunden. Die Trägerfrequenz von 260 MHz wird in der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 digital moduliert und unter Verwendung der von der lokalen Oszillationseinheit 27 eingegebenen Frequenzen von 680–696 MHz in Übertragungsfrequenzen von 940–956 MHz umgewandelt. Nach dem Durchlaufen von Zweifrequenz-Bandfilter 31, welcher Frequenzen von 940–956 MHz und 1895,15–1917,95 MHz durchlässt, wird das Modulationssignal von Breitbandverstärker 32 verstärkt, durchläuft den dritten Gemeinschaftsanschluss 24c des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24, den ersten Anschluss 24d, Bandfilter 23, Anschluss 22b von Bandwechselschalter 22 und den mobilen Anschluss 22a, wodurch es schließlich von Antenne 21 abgestrahlt wird.
Zum Zeitpunkt der Übertragung mit der zweiten Frequenz ist der mobile Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 mit Anschluss 22c verbunden und der dritte Gemeinschaftsanschluss 24c des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24 ist mit dem zweiten Anschluss 24e verbunden. Die Trägerfrequenz von 260 MHz wird in der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 digital moduliert und unter Verwendung der von der lokalen Oszillationseinheit 27 eingegebenen Frequenzen von 1635,15–1657,95 MHz in Übertragungsfrequenzen von 1895,15–1917,95 MHz umgewandelt. Nach dem Durchlaufen von Zweifrequenz-Bandfilter 31 wird das Modulationssignal von Breitbandverstärker 32 verstärkt, durchläuft den dritten Gemeinschaftsanschluss 24c des 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 24, den zweiten Anschluss 24e, Bandfilter 33, Anschluss 22c von Bandwechselschalter 22 und den mobilen Anschluss 22a, wodurch es schließlich von Antenne 21 abgestrahlt wird.
Wird die erste Frequenz verwendet, steuert Steuereinheit 29 den Bandwechselschalter 22, den 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter 24, die lokale Oszillationseinheit 27, die Demodulationseinheit 28 und die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 derart, dass diese als Reaktion auf einen Sende- oder Empfangsvorgang harmonisch mit dem oben beschriebenen Frequenzverhältnis arbeiten. Auf die selbe Weise steuert Steuereinheit 29 bei Verwendung der zweiten Frequenz die Demo dulationseinheit 28a (an Stelle der Demodulationseinheit 28) sowie jede oben erwähnte Einheit derart, dass diese als Reaktion auf einen Sende- oder Empfangsvorgang harmonisch mit dem oben beschriebenen Frequenzverhältnis arbeiten.
Empfangs- und Sendevorgänge werden zeitlich gestaffelt, indem der 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter 24 mit einer viel kürzeren Frequenz geschaltet wird als ein Audiosignal. Somit können Sende- und ein Empfangsvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es zudem möglich, die Zwischenfrequenz von 260 MHz zu demodulieren, nachdem sie in einer der Demodulationseinheiten 28 oder 28a in eine viel tiefere Frequenz umgewandelt wurde.
(Ausführungsform 2)
Nun folgt eine Beschreibung eines weiter vereinfachten, auf dem TDMA-System basierenden TDD Dualband Systems gemäß der zweiten Ausführungsform, das unter Verwendung von zwei Frequenzbändern kommunizieren kann. 3 ist ein Blockdiagramm, das das TDMA TDD Dualband System gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In 3 sind den Komponenten, die die selben Funktionen wie die in 2 gezeigten besitzen, die selben Bezugsnummern zugewiesen. Ferner wird deren Beschreibung weggelassen. Bandfilter 23, der die Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit der ersten Frequenz bildet, ist mit dem ersten Anschluss 34c des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 verbunden. Bandfilter 33, der die Bandauswahleinrichtung für Übertragung/Empfang mit der zweiten Frequenz bildet, ist mit dem zweiten Anschluss 34d des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 verbunden. Der erste Gemeinschaftsanschluss 34a und der zweite Gemeinschaftsanschluss 34b des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 sind außerdem auf die selbe Art und Weise wie jene in der ersten Ausführungsform exklusiv verbunden.
In der vom ersten und zweiten Frequenzband gemeinsam genutzten Empfangseinheit ist der erste Gemeinschaftsanschluss 34a des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 mit dem Eingang von Breitbandverstärker 25b verbunden, und der Ausgang von Breitbandverstärker 25b ist mit einem der Eingänge von Konverter 26b verbunden. Der andere Eingang von Konverter 26b ist mit dem Ausgang der lokalen Oszillationseinheit 27 verbunden, und der Ausgang von Konverter 26b ist mit dem Eingang von Demodulationseinheit 28b verbunden. Der Abschnitt von Hochfrequenzverstärker 25b zu Demodulationseinheit 28b wird als Demodulationseinrichtung bezeichnet. Breitbandverstärker 25b kann sowohl die erste als auch die zweite Frequenz verstärken.
In der für sowohl die erste als auch die zweite Frequenz genutzten Sendeeinheit ist der Ausgang von Breitbandverstärker 32 mit dem zweiten Gemeinschaftsanschluss 34b des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 verbunden. Der Abschnitt von der Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 bis zum Breitbandverstärker 32 wird als Übertragungsmodulationssignal-Erzeugungseinrichtung bezeichnet.
Steuereinheit 29a steuert den Bandwechselschalter 22, die lokale Oszillationseinheit 27, die Demodulationseinheit 28b, die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30, den 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter 34 sowie den gesamten Arbeitsablauf des Systems.
Im Folgenden wird die Arbeitsweise gemäß der zweiten Ausführungsform mit dem oben beschriebenen Aufbau erläutert. Bei Empfang der ersten Frequenz ist der mobile Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 mit Anschluss 22b verbunden, und der erste Gemeinschaftsanschluss 34a des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 ist mit dem ersten Anschluss 34c verbunden. Infolgedessen läuft das durch Antenne 21 aufgenommene Hochfrequenzsignal vom mobilen Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 zu Anschluss 22b, wählt in Bandfilter 23 die Sende-/Empfangsfrequenzen von 940–956 MHz seiner eigenen Funkstation, läuft vom ersten Anschluss 34c des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 weiter zum ersten Gemeinschaftsanschluss 34a, wird von Hochfrequenzverstärker 25b verstärkt, wird vermischt mit den über Konverter 26b von der lokalen Oszillationseinheit 27 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 680–696 MHz, um auf diese Weise auf eine Zwischenfrequenz von 260 MHz umgesetzt zu werden, wird in Demodulationseinheit 28b eingegeben, um dort demoduliert zu werden, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Bei Empfang der zweiten Frequenz ist der mobile Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 mit Anschluss 22c verbunden, und der erste Gemeinschaftsanschluss 34a des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 ist mit dem zweiten Anschluss 34d verbunden. Infolgedessen läuft das durch Antenne 21 aufgenommene Hochfrequenzsignal vom mobilen Anschluss 22a von Bandwechselschalter 22 zu Anschluss 22c, wählt in Bandfilter 33 die Sende-/Empfangsfrequenzen von 1895,15–1917,95 MHz seiner eigenen Funkstation, läuft vom zweiten Anschluss 34d des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 weiter zum ersten Gemeinschaftsanschluss 34a, wird von Hochfrequenzverstärker 25b verstärkt, wird vermischt mit den über Konverter 26b der von Steuereinheit 29a umgeschalteten lokalen Oszillationseinheit 27 eingegebenen lokalen Oszillationsfrequenzen von 1635,15–1657,95 MHz, um auf diese Weise auf eine Zwischenfrequenz von 260 MHz umgesetzt zu werden, wird in Demodulationseinheit 28b eingegeben, um dort demoduliert zu werden, und als Resultat ergibt sich eine Empfangsausgabe.
Zum Zeitpunkt der Übertragung mit der ersten Frequenz ist der zweite Gemeinschaftsanschluss 34b des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 mit dem ersten Anschluss 34c verbunden und der erste Anschluss 34c ist mit Bandfilter 23 verbunden, während zum Zeitpunkt der Übertragung mit der zweiten Frequenz der zweite Gemeinschaftsanschluss 34b des 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalters 34 mit dem zweiten Anschluss 34d und der zweite Anschluss 34d mit Bandfilter 33 verbunden ist. Die anderen Punkte sind die selben wie die in 2 der ersten Ausführungsform gezeigten, so dass die Beschreibung dieser Vorgänge weggelassen wird.
Wenn entweder die erste Frequenz oder die zweite Frequenz verwendet werden, steuert Steuereinheit 29a den Bandwechselschalter 22, den 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter 34, die lokale Oszillationseinheit 27, die Demodulationseinheit 28b und die Modulationssignal-Erzeugungseinheit 30 derart, dass diese als Reaktion auf einen Sende- oder Empfangsvorgang harmonisch mit dem oben beschriebenen Frequenzverhältnis arbeiten. Empfangs- und Sendevorgänge werden zeitlich gestaffelt, indem der 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse- Matrixschalter 34 mit einer viel kürzeren Frequenz geschaltet werden als ein Audiosignal. Somit können Sende- und ein Empfangsvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden.
Bei jeder der Ausführungsformen wurde nicht extra erwähnt, dass die Sende-/Empfangsfrequenzen, die an jeder Einheit der Schaltung eingestellten Werte der Frequenzen, die Anzahl der Verstärkungsschritte, die Anzahl und Position der Filter und das Modulationssystem der Filter falls nötig verändert werden können. Wenn beispielsweise eine stärkere Ausgabe benötigt wird, kann nach dem Hochfrequenz-Leistungsverstärker ein zusätzlicher Hochleistungsverstärker bereit gestellt werden. Die Hochfrequenz-Bandpassfilter auf der Seite des Leistungsverstärkers können durch Tiefpassfilter ersetzt werden. Jede der in jeder dieser Ausführungsformen gezeigten Techniken kann einzeln oder in Kombination mit anderen ausgeführt werden. Die detailreichen Abschnitte der Schaltungsstruktur können modifiziert werden, solange alles im Rahmen der grundsätzlichen Idee der vorliegenden Erfindung bleibt.
Wie oben beschrieben ergibt sich durch die vorliegende Erfindung der vorteilhafte Effekt, dass ein TDMA TDD Dualband System getrennte Schaltungskomponenten vereint, indem beim Umschalten zwischen Sende- und Empfangsmodus sowie zwischen Übertragung und Empfang ein Matrixschalter betrieben wird, und indem für ein spezielles Frequenzband ein spezieller Modus und eine spezielle Schaltung verwendet werden. Die Schaltungskomponenten werden somit gemeinsam genutzt, auf diese Weise wird die Schaltungsstruktur vereinfacht, und es kann wiederum ein Verkleinerung der Schaltung sowie eine Verringerung der Kosten erreicht werden.

Claims

Time Division Multiple Access TDD Dualband System, das umfasst: einen Schalter (24), der einen ersten (24a), einen zweiten (24b) und einen dritten (24c) Gemeinschaftsanschluss sowie einen ersten (24d) und einen zweiten (24e) Anschluss beinhaltet, wobei besagter erster, besagter zweiter und besagter dritter Gemeinschaftsanschluss jeweils unabhängig voneinander mit besagtem ersten und besagtem zweiten Anschluss verbunden sind; eine erste Demodulationseinrichtung (28), die eine Demodulationseinheit beinhaltet und ein erstes Frequenzempfangssignal von dem ersten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters demoduliert, nachdem sie besagtes Empfangssignal in eine Zwischenfrequenz umgewandelt hat; eine zweite Demodulationseinrichtung (28a), die eine Demodulationseinheit beinhaltet und ein zweites Frequenzempfangssignal von dem zweiten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters demoduliert, nachdem sie besagtes Empfangssignal in eine Zwischenfrequenz umgewandelt hat; eine Übertragungsmodulationssignal-Erzeugungseinrichtung (30) zum Modulieren eines Trägersignals mit einem Übertragungssignal und zum Aufprägen eines Signals, das in die erste Übertragungsfrequenz oder die zweite Übertragungsfrequenz umgewandelt wurde, auf den dritten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters; eine erste Bandauswahleinrichtung für Frequenz-Übertragung/Empfang (23) mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem ersten Anschluss von besagtem Schalter verbunden ist; eine zweite Bandauswahleinrichtung für Frequenz-Übertragung/Empfang (33) mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem zweiten Anschluss von besagtem Schalter verbunden ist; und wobei besagtes Time Division Multiple Access TDD Dualband System, dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Gemeinschaftsanschluss (24a) des besagten Schalters bei Empfang der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss (24d) verbunden ist, der zweite Gemeinschaftsanschluss (24b) des besagten Schalters bei Empfang der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss (24e) verbunden ist und der dritte Gemeinschaftsanschluss (24c) des besagten Schalters bei Übertragung mit der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss (24d) und bei Übertragung mit der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss (24e) verbunden ist.
Time Division Multiple Access TDD Dualband System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagter Schalter ein 2-Anschlüsse-gegen-3-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter ist.
Time Division Multiple Access TDD Dualband System, das umfasst: einen Schalter (34), der einen ersten (34a) und einen zweiten (34b) Gemeinschaftsanschluss sowie einen ersten (34c) und einen zweiten (34d) Anschluss beinhaltet, wobei besagter erster und besagter zweiter Gemeinschaftsanschluss jeweils unabhängig voneinander mit besagtem ersten und besagtem zweiten Anschluss verbunden sind; eine Demodulationseinrichtung (28b), die eine Demodulationseinheit beinhaltet und ein erstes Frequenzempfangssignal oder ein zweites Frequenzempfangssignal von dem ersten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters demoduliert, nachdem sie besagtes Empfangssignal in eine Zwischenfrequenz umgewandelt hat; eine Übertragungsmodulationssignal-Erzeugungseinrichtung (30) zum Modulieren eines Trägersignals mit einem Übertragungssignal und zum Aufprägen eines Signals, das in eine erste Übertragungsfrequenz oder eine zweite Übertragungsfre quenz umgewandelt wurde, auf den dritten Gemeinschaftsanschluss des besagten Schalters; eine erste Bandauswahleinrichtung für Frequenz-Übertragung/Empfang (23) mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem ersten Anschluss des besagten Schalters verbunden ist; eine zweite Bandauswahleinrichtung für Frequenz-Übertragung/Empfang (33) mit zumindest einer Bandauswahleinrichtung, die mit dem zweiten Anschluss des besagten Schalters verbunden ist; wobei besagtes Time Division Multiple Access TDD Dualband System, dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Gemeinschaftsanschluss (34a) des besagten Schalters bei Empfang der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss (34c) und bei Empfang der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss (34d) verbunden ist, während der zweite Gemeinschaftsanschluss (34b) des besagten Schalters bei Übertragung mit der ersten Frequenz mit dem ersten Anschluss (34c) und bei Übertragung mit der zweiten Frequenz mit dem zweiten Anschluss (34d) verbunden ist.
Time Division Multiple Access TDD Dualband System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagter Schalter ein 2-Anschlüsse-gegen-2-Gemeinschaftsanschlüsse-Matrixschalter ist.