FI102122B - Generation of frequencies in a multi-mode radio system - Google Patents
Generation of frequencies in a multi-mode radio system Download PDFInfo
- Publication number
- FI102122B FI102122B FI964559A FI964559A FI102122B FI 102122 B FI102122 B FI 102122B FI 964559 A FI964559 A FI 964559A FI 964559 A FI964559 A FI 964559A FI 102122 B FI102122 B FI 102122B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- khz
- mhz
- frequency
- following
- frequencies
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B21/00—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies
- H03B21/01—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies
- H03B21/02—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies by plural beating, i.e. for frequency synthesis ; Beating in combination with multiplication or division of frequency
- H03B21/025—Generation of oscillations by combining unmodulated signals of different frequencies by beating unmodulated signals of different frequencies by plural beating, i.e. for frequency synthesis ; Beating in combination with multiplication or division of frequency by repeated mixing in combination with division of frequency only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/403—Circuits using the same oscillator for generating both the transmitter frequency and the receiver local oscillator frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
102122102122
Radiojärjestelmän monimoodilaitteen taajuuksien generointi - Generering av frekvenser i ett radiosystems flermodsapparat 5 Keksintö koskee yleisesti radiolaitteen sisäisten taajuussignaalien generointia. Erityisesti keksintö koskee taajuuksien generointia monimoodilaitteessa, joka pystyy toimimaan useiden eri jäijestelmien spesifikaatioiden mukaisesti.The invention relates generally to the generation of frequency signals internal to a radio device. In particular, the invention relates to the generation of frequencies in a multimode device capable of operating according to the specifications of several different ice systems.
Digitaalisissa radiolaitteissa tarvitaan useita eritaajuisia vakiotaajuussignaaleja.Digital radio equipment requires several constant frequency signals of different frequencies.
10 Lähetys ja vastaanotto tapahtuvat yleensä kehyksittäin (frame), jotka voivat olla edelleen jaettuna aikaväleihin (slot). Näiden oikea-aikaiseksi muodostamiseksi ja tulkitsemiseksi tarvitaan tiettyjä kellosignaaleja. Bittien ja/tai bittiyhdistelmien mukaisen moduloinnin ja demoduloinnin toteuttamiseksi sovitulla bittinopeudella tarvitaan omat ajoitussignaalinsa, jotka riippuvat bittinopeuden lisäksi monikäyttö-15 (multiple access-) ja modulaatiomenetelmästä. Monissa jäijestelmissä on useita tie- donsiirtomoodeja, jotka edellyttävät eri bittinopeutta.10 Transmission and reception usually take place frame by frame, which may be further divided into slots. Certain clock signals are required to generate and interpret these in a timely manner. In order to implement modulation and demodulation according to bits and / or combinations of bits at the agreed bit rate, its own timing signals are required, which depend not only on the bit rate but also on the multiple access and modulation method. Many ice systems have several communication modes that require different bit rates.
Kuva 1 esittää kaavamaisesti radiolaitetta, jonka lähetinosa 10 ja vastaanotinosa 11 ovat yhteisen ajoitus-ja ohjauslohkon 12 ohjauksessa ja käyttävät radiotaajuuksien 20 generointiin samaa taajuussyntesoijaa 13. Lähetinosassa on peräkkäin kytkettyinä puhekooderi 10a, kanavakooderi 10b, kehysten lomituslohko 10c, monikäyttömenetelmän toteutuslohko lOd, modulaattori lOe ja lähettimen radiotaajuusosa 1 Of, joista viimeisin on antennikytkimen 14 välityksellä yhteydessä antenniin 15. Antennikyt-kin 14 voi vastaanottoa varten kytkeä antennin 15 vastaanottimen radiotaajuusosaan . 25 1 la, jota seuraavat peräkkäin kytketyt A/D-muunnin 1 lb, ilmaisinlohko 1 le, lomi tuksen poistolohko 1 Id, kanavadekooderi 1 le ja puhedekooderi llf. Ajoitus-ja oh-jauslohko 12 antaa monikäyttömenetelmän toteutuslohkolle lOd kehyksiä, aikavälejä ja symboleja (bittejä tai bittiyhdistelmiä) tahdistavat vakiotaajuussignaalit ja modulaattorille lOe näytteistystaajuussignaalin, jonka perusteella modulaattori muo-30 dostaa radiotaajuusosille tarpeelliset 1- ja Q-haaran modulaatiosignaalit. Lisäksi ajoitus-ja ohjauslohko 12 antaa lähettimen radiotaajuusosalle 1 Of kehyksiä, aikavälejä ja näytteistystä tahdistavat vakiotaajuussignaalit. Taajuussyntesoija 13 antaa PLL:n (Phase Locked Loop; ei erikseen esitetty kuvassa) referenssitaajuuden lohkolle 12 ja tuottaa tarpeelliset sekoitustaajuudet lähettimen ja vastaanottimen radiotaa-35 juusosille lOf ja 1 la. Ajoitus-ja ohjauslohko 12 antaa lisäksi näytteistystaajuutta ohjaavan signaalin A/D-muuntimelle 1 Ib ja kehysten, aikavälien ja symbolien tah-distussignaalit ilmaisinlohkolle 11c.Figure 1 schematically shows a radio device whose transmitter part 10 and receiver part 11 are under the control of a common timing and control block 12 and use the same frequency synthesizer 13 to generate radio frequencies 20. The transmitter part is connected in series with a speech encoder 10a the radio frequency part 1 Of of the transmitter, the last of which is connected to the antenna 15 via the antenna switch 14. The antenna switch 14 can connect the antenna 15 to the radio frequency part of the receiver for reception. 25 11a, followed by a series-connected A / D converter 1lb, a detector block 1e1, a de-interleaving block 1I1, a channel decoder 1e1 and a speech decoder 11l. The timing and control block 12 provides the multi-use method implementation block 10d with constant frequency signals synchronizing frames, time slots and symbols (bits or combinations of bits) and a sampling frequency signal to the modulator 10e, on the basis of which the modulator generates the required signals. In addition, the timing and control block 12 provides constant frequency signals synchronizing frames, time slots, and sampling to the radio frequency portion 1 Of the transmitter. The frequency synthesizer 13 provides the reference frequency of the PLL (Phase Locked Loop; not shown separately) to the block 12 and produces the necessary mixing frequencies for the radio frequency 35 sections 10 and 11a of the transmitter and receiver. The timing and control block 12 further provides a signal controlling the sampling frequency to the A / D converter 1 Ib and the synchronization signals of the frames, time slots and symbols to the detector block 11c.
2 1021222 102122
Nykyiset digitaaliset matkaviestinjärjestelmät, kuten eurooppalainen GSM (Global System for Mobile telecommunications) ja siitä kehitetyt DCS eli DCS 1800 (Digital Communications System at 1800 MHz) ja PCN (Personal Communications Network), yhdysvaltalaiset D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service) ja 5 PCS (Personal Communications Services) sekä japanilainen PDC (Personal Digital Cellular) ovat ns. toisen sukupolven järjestelmiä ja niiden kattavuus on maakohtainen (GSM:n osalta tosin jopa lähes Euroopan laajuinen). Useiden kansainvälisten tahojen tavoitteena on kolmannen sukupolven järjestelmä, joka voisi olla käytettävissä kaikkialla maapallolla. Euroopan tietoliikenteen standardointi-instituutilla 10 ETSI:llä (European Telecommunications Standards Institute) on UMTS.ksi (Universal Mobile Telecommunications System) nimitetty ehdotus kolmannen sukupolven järjestelmäksi. ITU-R:n (International Telecommunication Union, Radio communication sector) piirissä kolmannen sukupolven järjestelmää kutsutaan nimillä FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System) tai IMT-15 2000 (International Mobile Telecommunications at 2000 MHz). Kattavaa yksimieli syyttä uuden järjestelmän ilmarajapinnan toteutuksesta ei ole olemassa, joten on luultavaa, että kolmannen sukupolven digitaalisen päätelaitteen on kyettävä kommunikoimaan useiden ilmarajapintojen välityksellä. Lisäksi päätelaitteen tulisi toimia myös toisen sukupolven jäijestelmien päätelaitteena, jotta siirtyminen uuteen 20 järjestelmään kävisi joustavasti. Ilmarajapinnalla tarkoitetaan kaikkia niitä määrityksiä, jotka on tehtävä esimerkiksi modulaatiomenetelmän, monikäyttömenetelmän, taajuus-ja ajoitusvalintojen ja tiedonsiirtonopeuksien suhteen, jotta tiedonsiirto päätelaitteen ja tukiaseman välillä onnistuisi.Existing digital mobile communication systems, such as the European GSM (Global System for Mobile telecommunications) and the DCS 1800 (Digital Communications System at 1800 MHz) and PCN (Personal Communications Network), the US D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone Service) and 5 PCS (Personal Communications Services) and the Japanese PDC (Personal Digital Cellular) are the so-called second-generation systems and their coverage is country-specific (although almost pan-European for GSM). A number of international bodies are aiming for a third generation system that could be available across the globe. The European Telecommunications Standards Institute (ETSI) 10 has a proposal for a third generation system called UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Within the ITU-R (International Telecommunication Union, Radio communication sector), the third generation system is called FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System) or IMT-15 2000 (International Mobile Telecommunications at 2000 MHz). There is no comprehensive consensus on the implementation of the air interface of the new system, so it is likely that the third generation digital terminal must be able to communicate via multiple air interfaces. In addition, the terminal should also act as a terminal for second generation ice systems to allow a smooth transition to the new 20 system. By air interface is meant all the determinations that need to be made in terms of, for example, the modulation method, the multi-use method, the frequency and timing selections and the data rates in order for the data transmission between the terminal and the base station to be successful.
25 Päätelaitetta, joka toimii useammissa tiedonsiirtojäijestelmissä, nimitetään yleisesti monimoodipäätelaitteeksi (multimode terminal). Tässä patenttihakemuksessa käsitellään esimerkinomaisena monimoodipäätelaitteena lähinnä laitetta, joka toimii toisen sukupolven GSM/DCS-päätelaitteena ja kolmannen sukupolven UMTS-pääte-laitteena, jolloin UMTS-toiminta tarkoittaa erityisesti sellaisten laajakaistaisten tie-30 donsiirto-ominaisuuksien hyödyntämistä, joita GSM/DCS:ssä ei ole tarjolla. UMTS:stä tarkastellaan erikseen aikajakoiseen monikäyttöön (TDMA; Time Division Multiple Access) ja koodijakoiseen monikäyttöön (CDMA; Code Division Multiple Access) perustuvaa versiota. Lisäksi tarkastellaan näiden kahden yhdistämistä siten, että tietty lähetyskehys on jaettu TDMA-periaatteella aikaväleihin, jotka 35 on edelleen jaettu usean käyttäjän kesken CDMA-periaatteella. Tukiasemien suunnittelussa törmätään suurelta osin samanlaisiin ongelmiin, jos yhden laitteiston on toimittava useampien järjestelmien tukiasemana. Näin ollen seuraava tarkastelu on suurimmalta osin yleistettävissä koskemaan monimoodisia tukiasemia.25 A terminal that operates in more than one communication system is commonly referred to as a multimode terminal. As an exemplary multimode terminal, this patent application mainly deals with a device that acts as a second generation GSM / DCS terminal and a third generation UMTS terminal, where UMTS operation means in particular the utilization of broadband data transmission features that are not available in GSM / DCS. on offer. A version of UMTS based on Time Division Multiple Access (TDMA) and Code Division Multiple Access (CDMA) is considered separately. In addition, it is considered to combine the two so that a certain transmission frame is divided on a TDMA principle into time slots, which are further divided between several users on a CDMA principle. Base station design encounters largely similar problems if a single piece of equipment is to act as a base station for multiple systems. Thus, for the most part, the following analysis can be generalized to multimode base stations.
3 1021223 102122
Monimoodipäätelaitteet edustavat uutta tietoliikennekäsitteistöä, jolle on vaikea löytää esikuvia tekniikan tasosta. Yksinkertaisin ja ilmeisin tapa monimoodipäätelaitteen konstruoimiseksi on ottaa eri jäijestelmien erilliset päätelaitteet ja liittää ne yhdeksi mekaaniseksi kokonaisuudeksi. On selvää, että näin syntyvä laite on ulkoisilta omi-5 naisuuksiltaan kömpelö ja valmistusteknisesti epäedullinen, koska siinä on paljon laitteistotason redundanssia. Edullisemmassa ratkaisussa eri jäijestelmät voivat osin käyttää samoja komponentteja. Tällöin muodostuu ongelmaksi se, miten samojen perusosien toiminta mukautetaan eri jäijestelmien erityisvaatimuksiin. Eräs esimerkki erityisvaatimuksista on alussa mainittu vakiotaajuussignaalien tarve.Multimode terminals represent a new telecommunication concept for which it is difficult to find examples of the state of the art. The simplest and most obvious way to construct a multimode terminal is to take separate terminals from different ice systems and connect them into a single mechanical entity. It is clear that the device thus created is clumsy in its external characteristics and technically disadvantageous because it has a lot of hardware-level redundancy. In a more preferred solution, different ice systems may use some of the same components. In this case, the problem is how to adapt the operation of the same basic components to the specific requirements of different ice systems. An example of special requirements is the need for constant frequency signals mentioned at the beginning.
10 Tämän keksinnön tavoitteena on esittää menetelmä ja laite vakiotaajuussignaalien muodostamiseksi monimoodipäätelaitteessa. Keksinnön tavoitteena on, että sen mukainen menetelmä ja laite ovat valmistusteknisesti edullisia, mikä edellyttää suhteellisen pientä komponenttimäärää.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for generating constant frequency signals in a multimode terminal. It is an object of the invention that the method and device according to it are technically advantageous, which requires a relatively small number of components.
1515
Keksinnön tavoitteet saavutetaan johtamalla eri järjestelmien mukaisen toiminnan edellyttämät vakiotaajuussignaalit samasta referenssitaajuusoskillaattorin signaalista.The objects of the invention are achieved by deriving the constant frequency signals required for operation according to different systems from the same reference frequency oscillator signal.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että monimoodiradiolaitteen 20 toimintamoodit käsittävät ensimmäisen toimintamoodin, joka vastaa toisen sukupolven digitaalisen solukkoradiojärjestelmän toimintaa, ja toisen toimintamoodin, jolloin ensimmäisen toimintamoodin edellyttämät vakiotaajuussignaalit johdetaan yhteisestä referenssitaajuudesta ja toisen toimintamoodin edellyttämät vakiotaajuussignaalit johdetaan kokonaislukujaoilla ja/tai kertojilla ensimmäisen toimintamoodin edellyttämis-25 tä vakiotaajuussignaaleista.The method according to the invention is characterized in that the operating modes of the multimode radio device 20 comprise a first operating mode corresponding to a second generation digital cellular radio system and a second operating mode, wherein the constant frequency signals required by the first operating mode are derived constant frequency signals.
Keksintö kohdistuu myös referenssikellokytkentään vakiotaajuussignaalien muodostamiseksi monimoodipäätelaitteessa tai -tukiasemassa. Keksinnön mukaiselle refe-renssikellokytkennälle on tunnusomaista, että se käsittää yhden referenssitaajuus-30 oskillaattorin sekä peräkkäisiä kokonaislukujakajia kaikkien toimintamoodien edellyttämien vakiotaajuussignaalien johtamiseksi referenssitaajuusoskillaattorin tuottamasta yhteisestä referenssitaajuudesta.The invention also relates to a reference clock circuit for generating constant frequency signals in a multimode terminal or base station. The reference clock circuit according to the invention is characterized in that it comprises one reference frequency-30 oscillator and successive integer dividers for deriving the constant frequency signals required by all operating modes from the common reference frequency produced by the reference frequency oscillator.
Edelleen keksintö kohdistuu solukkoradiojärjestelmän päätelaitteeseen ja tukiase-35 maan. Keksinnön mukaiselle päätelaitteelle ja tukiasemalle on tunnusomaista, että ne käsittävät ainakin yhden edellä kuvatun kaltaisen referenssikellokytkennän.The invention further relates to a terminal and a base station of a cellular radio system. The terminal and the base station according to the invention are characterized in that they comprise at least one reference clock circuit as described above.
Keksinnön mukaisesti yhtä yhteistä, vakiotaajuista referenssisignaalia on mahdollista käyttää kaikkien tarvittavien vakiotaajuussignaalien tuottamiseen riippumatta siitä, 4 102122 mikä yhdistelmä GSM/DCS-toimintoja ja TDMA-tyyppisiä tai CDMA-tyyppisiä laajakaistaisia tiedonsiirto-ominaisuuksia monimoodipäätelaitteessa on toteutettu. Yhteisen referenssioskillaattorin käyttö yksinkertaistaa merkittävästi monimoodipäätelait-teen ja -tukiaseman suunnittelua ja rakennetta sekä alentaa tehonkulutusta ja valmis-5 tuskustannuksia, koska tarkka referenssioskillaattori on paitsi sähkötehoa kuluttava tekijä myös suhteellisen kallis komponentti; tekniikan tason mukainen usean rinnakkaisen oskillaattorin käyttö moninkertaistaisi referenssitaajuuksien tuottamisesta aiheutuvat kustannukset ja sähkönkulutuksen. Lisäksi jos radiolaitteessa on eri järjestelmille erilliset referenssioskillaattorit, joustava vaihtaminen yhden järjestelmän mu-10 kaisesta toiminnasta toiseen on hankalaa ja oskillaattoreiden summa- ja/tai erotustaa- juuksille aiheutuu helposti häiriöitä. Yhteisen referenssioskillaattorin värähtelytaajuus on edullisimmin 26 MHz, mutta keksinnön eräissä suoritusmuodoissa voidaan käyttää myös 13 MHz:n, 39 MHz.n, 52 MHz:n tai 104 MHz:n referenssioskillaattoria. Lähes kaikki tarvittavat taajuudet saadaan referenssioskillaattorin taajuudesta yksinkertaisel-15 la kokonaislukujaolla, joka on komponenttitasolla helposti toteutettava operaatio.According to the invention, it is possible to use one common, constant frequency reference signal to produce all the necessary constant frequency signals, regardless of which combination of GSM / DCS functions and TDMA-type or CDMA-type broadband communication features is implemented in the multimode terminal. The use of a common reference oscillator significantly simplifies the design and construction of a multimode terminal and base station and reduces power consumption and manufacturing costs, since an accurate reference oscillator is not only an electrical power consuming factor but also a relatively expensive component; the use of multiple parallel oscillators according to the prior art would multiply the cost of generating reference frequencies and the electricity consumption. In addition, if the radio has separate reference oscillators for different systems, flexible switching from one system to another is cumbersome and the sum and / or difference frequencies of the oscillators are easily interfered with. The oscillation frequency of the common reference oscillator is most preferably 26 MHz, but in some embodiments of the invention a 13 MHz, 39 MHz, 52 MHz or 104 MHz reference oscillator may also be used. Almost all the necessary frequencies are obtained from the frequency of the reference oscillator by a simple integer division, which is an operation easily performed at the component level.
Keksinnön mukainen yhteisen referenssioskillaattorin käyttö edellyttää parhaan hyödyn saamiseksi sitä, että eri järjestelmien aika- ja taajuusparametrit, kuten kaistanleveydet, bittinopeudet, kehyspituudet, aikavälit, näytteistysnopeudet ja muut vastaavat 20 tekijät valitaan niin, että jokin ensimmäisen järjestelmän taajuus ja/tai sen kokonaislu-kumonikerrat ja kokonaislukuosamäärät ovat suoraan käytettävissä toisessa järjestelmässä. Koska tässä tarkastellaan esimerkinomaisena toisen sukupolven järjestelmänä GSM/DCS-järjestelmää, jossa liikennöintikanavat sijaitsevat taajuusakselilla 200 kHz:n välein, UMTS-järjestelmän TDMA-version kaistanleveydeksi esitetään 1,6 25 MHz, joka on mainitun 200 kHz:n kokonaislukumonikerta. CDMA-pohjaisen UMTS:n kaistanleveys ei ole 1,6 MHz vaan jokin 200 kHz:n monikerta, joka on suurempi kuin chip-taajuus. Kanavaväliä ei CDMA.ssa ole vielä samalla tavalla kiinnitetty kuin GSM-yhteensopiviksi suunnitelluissa TDMA-ja TDMA-CDMA-konsepteis-sa, mutta yksi edullinen vaihtoehto on jokin 1,6 MHz:n monikerta (esimerkiksi 4,8 30 MHz), jolla voidaan helpottaa taajuuksien allokointia tilanteessa, jossa useampia ilmarajapintoja on yhtäaikaisesti toiminnassa. GSM-järjestelmän edellyttämä 200 kHz:n kantoaaltotaajuusreferenssi saadaan suoraan kokonaislukujaolla referenssioskillaattorin taajuudesta ja siitä voidaan helposti alan ammattimiehen tuntemin keinoin muodostaa TDMA-UMTS:n 1,6 MHz:n kantoaaltotaajuusreferenssi. Lisäksi kehys-35 pituus kannattaa UMTS-jäijestelmässä valita niin, että se on sama kuin toisen sukupolven järjestelmässä (GSM/DCS:ssä 4,615 ms) tai jokin tämän kehyspituuden murto-osa tai kokonaislukumonikerta.The use of a common reference oscillator according to the invention requires that the time and frequency parameters of different systems, such as bandwidths, bit rates, frame lengths, time slots, sampling rates, and the like, be selected so that a frequency and / or integer integer times and integer quotients are directly available in another system. Since the GSM / DCS system, in which the communication channels are located on the frequency axis at 200 kHz intervals, is considered here as an exemplary second generation system, the bandwidth of the TDMA version of the UMTS system is shown to be 1.6 to 25 MHz, which is an integer multiple of said 200 kHz. The bandwidth of CDMA-based UMTS is not 1.6 MHz but some multiple of 200 kHz, which is higher than the chip frequency. The channel spacing is not yet fixed in CDMA in the same way as in the TDMA and TDMA-CDMA concepts designed to be GSM compatible, but one preferred option is some 1.6 MHz multiple (e.g. 4.8 to 30 MHz) which can be facilitates the allocation of frequencies in a situation where several air interfaces are operating simultaneously. The 200 kHz carrier frequency reference required by the GSM system is obtained directly by integer division from the frequency of the reference oscillator and can be easily formed into a 1.6 MHz carrier frequency reference of TDMA-UMTS by means known to a person skilled in the art. In addition, the length of frame-35 in the UMTS ice system should be chosen to be the same as in the second generation system (4.615 ms in GSM / DCS) or a fraction or an integer multiple of this frame length.
5 1021225,102,122
Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisemmin viitaten esimerkkinä esitettyihin edullisiin suoritusmuotoihin ja oheisiin kuviin, joissa kuva 1 esittää kaavamaisesti tunnettua vakiotaajuussignaalien käyttöä radiolait-5 teessä, kuva 2 esittää erästä ehdotusta UMTS-jäijestelmän kehysrakenteeksi, kuvat 3a - 3e esittävät kehysrakenteen aikavälien jakamista eri tavoin, kuva 4 esittää edullista keksinnön mukaista periaatetta taajuuksien johtamiseksi, kuva 5 esittää yksityiskohtaisemmin erästä taajuuksien johtamista, 10 kuva 6 esittää yksityiskohtaisemmin erästä toista taajuuksien johtamista, kuva 7 esittää yksityiskohtaisemmin erästä kolmatta taajuuksien johtamista, kuva 8 esittää yksityiskohtaisemmin erästä neljättä taajuuksien johtamista, kuva 9 esittää yksityiskohtaisemmin erästä viidettä taajuuksien johtamista, kuva 10 esittää yksityiskohtaisemmin erästä kuudetta taajuuksien johtamista, 15 kuva 11 esittää yksityiskohtaisemmin erästä seitsemättä taajuuksien johtamista, kuva 12 esittää yksityiskohtaisemmin erästä kahdeksatta taajuuksien johtamista ja kuva 13 esittää yksityiskohtaisemmin erästä yhdeksättä taajuuksien johtamista.The invention will now be described in more detail with reference to exemplary preferred embodiments and the accompanying figures, in which Figure 1 schematically shows the known use of constant frequency signals in a radio device, Figure 2 shows a proposal for a UMTS frame structure, Figures 3a to 3e show frame structure slots a preferred principle for frequency derivation according to the invention, Fig. 5 shows in more detail a frequency derivation, Fig. 6 shows in more detail a second frequency derivation, Fig. 7 shows in more detail a third frequency derivation, Fig. 8 shows in more detail a fourth frequency derivation, Fig. 9 shows in more detail a fifth frequency derivation derivation, Fig. 10 shows a sixth frequency derivation in more detail, Fig. 11 shows a batch in more detail of the seventh frequency conduction, Fig. 12 shows the eighth frequency conduction in more detail, and Fig. 13 shows the ninth frequency conduction in more detail.
Edellä tekniikan tason selostuksen yhteydessä on viitattu kuvaan 1, joten seuraa-20 vassa keksinnön ja sen edullisten suoritusmuotojen selostuksessa viitataan lähinnä kuviin 2-13. Kuvissa käytetään toisiaan vastaavista osista samoja viitenumerolta.In the above description of the prior art, reference has been made to Figure 1, so in the following description of the invention and its preferred embodiments, reference is made mainly to Figures 2-13. In the figures, the same reference numerals are used for the corresponding parts.
Kuva 2 esittää erästä esitystä UMTS-järjestelmän kehysrakenteeksi, kun käytetään aikajakoista monikäyttöä. Erotukseksi GSM-järjestelmästä kuvan 2 mukaista mo-25 nikäyttöä nimitetään seuraavassa W-TDMA:ksi (Wideband Time Division Multiple Access). Tämä kuva ja siihen liittyvät kuvat 3a - 3e ovat keksinnön kannalta merkityksellisiä sikäli, että niiden perusteella nähdään, mihin eri tarkoituksiin keksinnön mukaisesti yhdestä referenssitaajuusoskillaattorista johdettuja vakiotaajuussignaale-ja tarvitaan. Kehyksen 20 pituudeksi on kuvan 2 suoritusmuodossa valittu 4,615 30 millisekuntia, joka on sama kuin GSM-järjestelmässä. Kehys kattaa 1,6 MHz:n kaistanleveyden ja se on edelleen jaettu kahdeksaan aikaväliin 21 samalla tavalla kuin GSM-jäijestelmässä. Toinen mahdollinen vaihtoehto on kehyksen jakaminen kuuteentoista aikaväliin. Tässä patenttihakemuksessa oletetaan, että UMTS.n TDMA-muodossa kukin aikaväli on edelleen tarpeen mukaan jaettavissa pienempiin 35 osiin sekä taajuus- että aikasuunnassa, jolloin kukin aikavälin osa on erikseen osoitettavissa tietyn yhteyden käyttöön. Jäijestelmä antaa näin mahdollisuuden luoda tukiaseman ja päätelaitteen välille tiedonsiirtokapasiteetiltaan erilaisia yhteyksiä: suurin mahdollinen kapasiteetti on yhteydellä, joka saa käyttöönsä koko kehyksen 6 102122 20 kaikki aikavälit 21, kapasiteettijäijestyksessä seuraavina ovat yhteydet, jotka saavat yhden tai useampia kokonaisia aikavälejä 21, ja pienimmät kapasiteettiyksiköt ovat eri tavoin jaettuja aikavälien 21 osia. Lähettävä laite, jolla on käytössään tietty aikaväli tai sen osa, lähettää tietoa kyseisessä aikavälissä tai sen osassa purskeena 5 (burst). Käytössä olevan kapasiteetin laskemisessa on huomioitava ns. opetusjakso (training sequence), joka kuuluu jokaiseen purskeeseen ja jolla on tietty vakiopituus, jolloin sen käyttökelpoista kapasiteettia vähentävä vaikutus tulee näkyviin erityisesti pienimmissä aikavälin osissa.Figure 2 shows a representation of the frame structure of the UMTS system when using time division multiple access. As a difference from the GSM system, the mo-25 usage shown in Figure 2 is hereinafter referred to as W-TDMA (Wideband Time Division Multiple Access). This figure and the related figures 3a to 3e are relevant to the invention in that they show for what different purposes constant frequency signals derived from one reference frequency oscillator according to the invention are required. The length of the frame 20 in the embodiment of Figure 2 is chosen to be 4.615 30 milliseconds, which is the same as in the GSM system. The frame covers the 1.6 MHz bandwidth and is further divided into eight time slots 21 in the same way as in the GSM ice system. Another possible option is to divide the frame into sixteen time slots. In this patent application, it is assumed that in the TDMA format of UMTS, each time slot can be further divided into smaller parts in both frequency and time directions, if necessary, whereby each time slot part can be separately assigned for the use of a certain connection. The system thus allows connections to be established between the base station and the terminal with different data transmission capacities: the maximum capacity is on the connection that accesses the whole frame 6 102122 20 all time slots 21, in the capacity sequence the connections are one or more complete time slots 21, and the minimum capacity units are divided into 21 parts of the time slots. The transmitting device, which has a certain time slot or a part thereof, transmits information in that time slot or a part thereof in the form of a burst 5 (burst). When calculating the available capacity, the so-called a training sequence belonging to each burst and having a certain constant length, in which case its effect of reducing the usable capacity becomes apparent, especially in the smallest parts of the time interval.
10 Kehyksen pituus voisi olla edullisesti myös jokin 4,615 ms:n murto-osa tai koko- naislukumonikerta. Esimerkiksi 2,308 ms:n pituinen kehys olisi pituudeltaan puolet GSM/DCS-kehyksestä ja se voitaisiin jakaa kolmeen, neljään, viiteen tai kuuteen perusaikaväliin, jotka voidaan edelleen jakaa osiin samalla tavalla kuin kuvassa 2 ja jäljempänä kuvissa 3a-3e on esitetty. Digitaaliseen tiedonsiirtoon kuuluu yleensä 15 kehysten aikalomitus, jossa lähettävä laite hajauttaa tiettyyn loogiseen kehykseen kuuluvat bitit useampiin peräkkäisiin lähetyskehyksiin, jotta äkillinen virhe tiedonsiirrossa ei tuhoaisi kokonaista loogista kehystä. Jos kehyspituus on lyhyt (esimerkiksi edellä mainittu 2,308 ms), aikalomituksessa voidaan käyttää useampia lähe-tyskehyksiä kuin pitkien kehysten tapauksessa. Tästä on hyötyä, jos lähetyskehysten 20 välillä vaihdellaan lähetystaajuutta (ns. taajuushyppely); mitä useampia lähetyske-hyksiä aikalomituksessa käytetään, sitä paremmin aikalomitus ja taajuushyppely hajauttavat tietyn loogisen kehyksen sisällön ja sitä vähemmän tietty äkillinen häiriö pääsee vaikuttamaan yksittäiseen loogiseen kehykseen. Eräissä tapauksissa voi olla edullista käyttää myös pitempää kehystä, jonka pituus olisi esimerkiksi 9,231 ms 25 (kaksinkertainen (GSM/DCS-kehykseen verrattuna) tai jokin muu toisen sukupolven järjestelmistä tunnetun kehyspituuden kokonaislukumonikerta. Pitkä kehys voi helpottaa joidenkin kontrollirakenteiden (ns. loogisten ohjauskanavien) sijoittelua kehysrakenteessa, koska näiden kanavien tarpeisiin tarvitaan varsin vähän tiedonsiirtokapasiteettia. Vakioaikavälin tai sen osan varaaminen jokaisesta kehyksestä 30 loogisille ohjauskanaville voi käyttää liian suuren osan koko järjestelmän kapasiteetista, jos kehyspituus on lyhyt.The frame length could also preferably be a fraction of 4.615 ms or an integer multiple. For example, a 2.308 ms frame would be half the length of a GSM / DCS frame and could be divided into three, four, five, or six basic time slots, which can be further subdivided in the same manner as shown in Figure 2 and Figures 3a-3e below. Digital communication usually involves time interleaving of 15 frames, in which the transmitting device spreads the bits belonging to a particular logical frame into several successive transmission frames so that a sudden error in the communication does not destroy the entire logical frame. If the frame length is short (e.g. 2.308 ms mentioned above), more transmission frames can be used for time interleaving than in the case of long frames. This is useful if the transmission frequency is varied between the transmission frames 20 (so-called frequency hopping); the more transmission frames used in time interleaving, the better the time interleaving and frequency hopping spread the content of a particular logical frame, and the less a particular sudden interference can affect a single logical frame. In some cases, it may also be advantageous to use a longer frame, such as 9.231 ms (double (compared to a GSM / DCS frame) or some other multiple of the frame length known from second generation systems. A long frame may facilitate the placement of some control structures (so-called logical control channels)). in a frame structure because very little communication capacity is required for the needs of these channels.Assigning a constant time slot or a portion thereof from each frame to 30 logical control channels can use too much of the entire system capacity if the frame length is short.
Kehyksen ja sen aikavälien edustama tiedonsiirtokapasiteetti riippuu mm. modulaatiomenetelmästä, joka voi olla esimerkiksi Bin-O-QAM (Binary Offset Quadrature 35 Amplitude Modulation) tai Quat-O-QAM (Quaternary Offset Quadrature Amplitude Modulation). Näiden menetelmien kaistanleveystehokkuuksiksi on oletettu 1,625 bit/s/Hz ja 3,25 bit/s/Hz vastaavasti. Oletetaan, että käytössä on näistä jälkimmäinen menetelmä, jolloin kaistanleveydeltään 1,6 MHz:n levyisen signaalin kokonaiskapa- 7 102122 siteetti on noin 5,2 Mbit/s. Olettaen, että kehysrakenteen synkronointi- ym. yleisiin kontrollitarpeisiin on käytettävä 10 % kokonaiskapasiteetista, arvio yhden 1,6 MHz:n levyisen UMTS-kantoaallon tiedonsiirron kannalta hyödylliseksi kapasiteetiksi on noin 4,659 Mbit/s. Edelleen voidaan olettaa, että siirrettävä tieto on konvo-5 luutiokoodattua (esimerkiksi suhteessa 1/3) ja punkturoitua, jolloin voidaan olettaa, että yksi UMTS-kantoaaltotaajuus pystyy välittämään siirrettävää tietoa päätelaitteen ja tukiaseman välillä maksimissaan noin 2 Mbit/s nopeudella. Jos kyseessä on symmetrisesti aikadupleksoitu kantoaaltotaajuus, hyödyllinen tiedonsiirtonopeus on maksimissaan 1 Mbit/s kumpaankin suuntaan. Modulaatiomenetelmistä edellisellä 10 (Bin-O-QAM) kaikki kapasiteettiarviot ovat noin puolet edellä mainituista.The data transmission capacity represented by the frame and its time slots depends on e.g. a modulation method, which may be, for example, Bin-O-QAM (Binary Offset Quadrature 35 Amplitude Modulation) or Quat-O-QAM (Quaternary Offset Quadrature Amplitude Modulation). The bandwidth efficiencies of these methods have been assumed to be 1.625 bit / s / Hz and 3.25 bit / s / Hz, respectively. It is assumed that the latter method is used, in which case the total capacity of a signal with a bandwidth of 1.6 MHz is about 5.2 Mbit / s. Assuming that 10% of the total capacity must be used for the synchronization and other general control needs of the frame structure, the estimated useful capacity for data transmission of one 1.6 MHz wide UMTS carrier is about 4.659 Mbit / s. Furthermore, it can be assumed that the data to be transmitted is convolution-coded (e.g. in a ratio of 1/3) and punctured, in which case it can be assumed that one UMTS carrier frequency can transmit data between the terminal and the base station at a maximum speed of about 2 Mbit / s. In the case of a symmetrically time-duplexed carrier frequency, the useful data rate is a maximum of 1 Mbit / s in each direction. Of the modulation methods in the previous 10 (Bin-O-QAM), all capacity estimates are about half of the above.
Kuvissa 3a-3e on esitetty viisi esimerkinomaista tapaa aikavälien käsittelemiseksi. Kuvassa 3 a aikaväli 21 on osoitettu kokonaan yhden yhteyden käyttöön, jolloin aikaväli edustaa edellä esitetyn päättelyn mukaisesti noin 582 kbit/s kapasiteettia (yksi 15 kahdeksasosa 4,659 Mbit/s:sta), kun konvoluutiokoodauksen vaikutusta ei huomioida. Kuvassa 3b aikaväli 21 on jaettu kahteen osaan 30. Kuvassa 3c aikaväli 21 on jaettu neljään osaan, joista yhden osan 31 kapasiteetti on Quat-O-QAM-modulaa-tiolla noin 132 kbit/s ja Bin-O-Qam-modulaatiolla noin 66 kbit/s, missä opetusjakson vaikutus on huomioitu. Kuvassa 3d aikaväli 21 on jaettu kahdeksaan osaan, 20 jolloin yhden osan 32 kapasiteetti vastaa suunnilleen nykyisen GSM-järjestelmän puheaikavälin kapasiteettia (GSM:ssä kaistanleveys on 200 kHz ja puheaikavälin pituus on sama kuin kuvan 3d aikavälin 21 pituus). Bin-O-QAM-modulaatiolla kuvan 3d osan 32 hyödylliseksi tiedonsiirtokapasiteetiksi on arvioitu 28,8 kbit/s, missä on huomioitu opetusjakson vaikutus ja konvoluutiokoodaus 1/3-suhteella ja sopi-25 valla punkturoinnilla. Kuvassa 3e aikaväli 21 on jaettu taajuussuunnassa kahdeksaan osaan, jolloin kukin osa 33 vastaa sekä kaistanleveydeltään että kestoltaan nykyisen GSM-järjestelmän puheaikaväliä. Kuvissa 3a - 3e esitettyjen vaihtoehtojen lisäksi kehyksen aikavälit voidaan jakaa myös muulla tavoin, esimerkiksi aikasuunnassa kahteen, kolmeen, viiteen, kuuteen, kymmeneen tai kahteentoista osaan. Lisäksi ai-30 kaväli voidaan jakaa CDMA-menetelmällä, jolloin tietyn aikavälin aikana on useita samanaikaisia yhteyksiä, jotka on hajotettu käytettävissä olevalle taajuuskaistalle ortogonaalisilla tai lähes ortogonaalisilla hajotuskoodeilla.Figures 3a-3e show five exemplary ways of handling time slots. In Fig. 3a, the time slot 21 is shown for the use of a single connection, the time slot representing, according to the above reasoning, a capacity of about 582 kbit / s (one-eighth of 4.659 Mbit / s) when the effect of convolutional coding is not taken into account. In Figure 3b, the time slot 21 is divided into two parts 30. In Figure 3c, the time slot 21 is divided into four parts, one of which has a capacity of about 132 kbit / s with Quat-O-QAM modulation and about 66 kbit with Bin-O-Qam modulation. / s, where the effect of the teaching period is taken into account. In Fig. 3d, the time slot 21 is divided into eight parts, whereby the capacity of one part 32 corresponds approximately to the talk slot capacity of the current GSM system (in GSM the bandwidth is 200 kHz and the talk slot length is the same as the length of the slot 3d in Fig. 3d). With bin-O-QAM modulation, the useful data transmission capacity of part 32 of Figure 3d has been estimated to be 28.8 kbit / s, taking into account the effect of the training period and convolutional coding with a 1/3 ratio and suitable puncturing. In Figure 3e, the time slot 21 is divided in the frequency direction into eight parts, each part 33 corresponding in both the bandwidth and the duration of the speech time interval of the current GSM system. In addition to the options shown in Figures 3a to 3e, the time slots of the frame can also be divided in other ways, for example in the time direction into two, three, five, six, ten or twelve parts. In addition, the ai-30 slot can be shared by the CDMA method, with a plurality of simultaneous connections spread over an available frequency band by orthogonal or near-orthogonal spreading codes over a period of time.
Edellä kuvattujen aikavälien ja niiden osien perusteella voidaan todeta, että keksin-35 nön mukaisessa monimoodipäätelaitteessa (tai -tukiasemassa) tarvitaan ainakin seu-raavat taajuudet: 8 102122 216.667 Hz kehyskello, vastaa kehyksen pituutta (4,615 ms) 1,733 kHz aikavälikello, vastaa aikavälin pituutta (0,577 ms) 3,467 kHz aikavälikello, vastaa 1/2-aikavälin pituutta (0,288 ms) 6,933 kHz aikavälikello, vastaa 1/4-aikavälin pituutta (0,144 ms) 5 13,867 kHz aikavälikello, vastaa 1/8-aikavälin pituutta (0,072 ms) 200 kHz GSM-järjestelmän mukainen kantoaaltotaajuuksien väli 270,833 kHz GSM-järjestelmän mukainen bittikello 325 kHz Enhanced GSM -jäijestelmän mukainen bittikello (viittaa Bin-O- QAM-modulaation soveltamiseen GSM-spesifikaatioiden mukaises-10 sa järjestelmässä) 2,6 MHz bitti/symbolikello vastaten kehyksen 2,6 Mbit/s kapasiteettia Bin-O-QAM-modulaatiolla 5,2 MHz bitti/symbolikello vastaten kehyksen 5,2 Mbit/s kapasiteettia Quat- O-QAM-modulaatiolla.Based on the time slots described above and parts thereof, it can be stated that at least the following frequencies are required in the multimode terminal (or base station) according to the invention: 8 102122 216.667 Hz frame clock, corresponding to frame length (4.615 ms) 1.733 kHz time slot clock, corresponding to time slot length ( 0.577 ms) 3.467 kHz time slot clock, corresponding to 1/2 time slot length (0.288 ms) 6.933 kHz time slot clock, corresponding to 1/4 time slot length (0.144 ms) 5 13.867 kHz time slot clock, corresponding to 1/8 time slot length (0.072 ms) 200 kHz GSM carrier frequency range 270.833 kHz GSM bit clock 325 kHz Enhanced GSM bit clock (refers to the application of Bin-O-QAM modulation in a GSM-compliant system) 2.6 MHz bit / symbol clock corresponding to the frame 2.6 Mbit / s capacity with Bin-O-QAM modulation 5.2 MHz bit / symbol clock corresponding to the 5.2 Mbit / s capacity of the frame with Quat-O-QAM modulation.
1515
Edellä on viitattu siihen, että yksi W-TDMA-aikaväli voidaan jakaa edelleen myös CDMA-periaatteella. On oletettu, että tällöin yhden CDMA-aikayksikön pituus (ns. chip time) on noin 0,462 με, mikä vastaa 2,166667 MHz chip-taajuutta. Vastaanotossa tarvitaan näytteistykseen vähintään kaksinkertainen taajuus, jolloin tarvitta-20 vien taajuuksien luetteloa voidaan jatkaa seuraaville riveillä: 2,166667 MHz chip-taajuus W-TDMA-CDMA-monikäytössä 4.333 MHz näytteistystaajuus W-TDMA-CDMA-vastaanotossa.It has been indicated above that one W-TDMA time slot can also be further divided by the CDMA principle. It is assumed that the length of one CDMA time unit (so-called chip time) is then about 0.462 με, which corresponds to a chip frequency of 2.166667 MHz. The reception requires at least twice the frequency for sampling, so that the list of required frequencies can be continued on the following lines: 2.166667 MHz chip frequency in W-TDMA-CDMA multipurpose 4.333 MHz sampling frequency in W-TDMA-CDMA reception.
25 Jos 0,577 ms:n pituinen W-TDMA-aikaväli jaetaan muulla tavoin kuin kahteen, neljään ja/tai kahdeksaan osaan, tarvitaan aikavälin jako-osien kellottamiseksi edellä esitettyjen 1/2-, 1/4-ja 1/8-aikavälikellotaajuuksien asemesta ainakin osa seuraa-vista taajuuksista.25 If a W-TDMA time slot of 0.577 ms is divided into other than two, four and / or eight parts, instead of the 1/2, 1/4 and 1/8 time slot frequencies above, at least part of the following frequencies.
30 5,2 kHz aikavälikello, vastaa 1/3-aikavälin pituutta (0,192 ms) 10,4 kHz aikavälikello, vastaa 1/6-aikavälin pituutta (0,096 ms) 20,8 kHz aikavälikello, vastaa 1/12-aikavälin pituutta (0,048 ms) 8.667 kHz aikavälikello, vastaa 1/5-aikavälin pituutta (0,115 ms) 17.333 kHz aikavälikello, vastaa 1/10-aikavälin pituutta (0,0577 ms).30 5.2 kHz time slot clock, corresponding to 1/3 time slot length (0.192 ms) 10.4 kHz time slot clock, corresponding to 1/6 time slot length (0.096 ms) 20.8 kHz time slot clock, corresponding to 1/12 time slot length (0.048 ms) 8.667 kHz time slot clock, corresponding to 1/5 time slot length (0.115 ms) 17.333 kHz time slot clock, corresponding to 1/10 time slot length (0.0577 ms).
3535
Jos kehyspituus on eri kuin edellä mainittu 4,615 ms, voidaan tarvita edellä luetelluista poikkeavia kellosignaaleja kehysten kellottamiseen: 9 102122 108.333 Hz kehyskello, vastaa kaksinkertaista kehyksen pituutta (9,231 ms) 433.333 Hz kehyskello, vastaa puolikasta kehyksen pituutta (2,308 ms).If the frame length is different from the above 4.615 ms, clock signals other than those listed above may be required to clock the frames: 9 102122 108.333 Hz frame clock, corresponding to twice the frame length (9.231 ms) 433.333 Hz frame clock, corresponding to half the frame length (2.308 ms).
Seuraavaksi tarkastellaan W-TDMA-monikäytön asemesta W-CDMA-monikäyttöä 5 eli käytössä olevan kaistanleveyden jakamista ortogonaalisilla tai lähes ortogonaa-lisilla hajotuskoodeilla eri yhteyksien kesken. Tarvittavat taajuudet riippuvat tällöin jäijesteknän chip-taajuudesta sekä hajotussuhteesta (spreading ratio). Aikajakoisessa jäijestelmässä eri yhteyksille osoitettua erisuuruista kapasiteettia edustavat erikokoiset aika-ja taajuusvälit; W-CDMA-tyyppisessä järjestelmässä suuri hajotussuhde 10 vastaa yhteyden pientä käyttäjän datanopeutta ja päinvastoin. Käytännössä hajotus- suhde on todennäköisesti pienimmillään 4 ja suurimmillaan 255 tai 256. Tietyn ha-jotussuhteen edellyttämä symbolitaajuus saadaan jakamalla järjestelmän chip-taa-juus hajotussuhteella. Koodijakoisen lähetyksen vastaanotossa tarvitaan näytteistys-taajuus, joka on edullisimmin nelin- tai viisinkertainen chip-taajuuteen verrattuna.Next, instead of W-TDMA multi-use, W-CDMA multi-use 5 is considered, i.e. the allocation of the available bandwidth by orthogonal or almost orthogonal spreading codes between different connections. The required frequencies then depend on the chip frequency of the icing and the spreading ratio. In a time-division ice system, different sizes of time and frequency intervals represent the capacity allocated to different connections; In a W-CDMA type system, a high spreading ratio 10 corresponds to a low user data rate of the connection and vice versa. In practice, the spreading ratio is likely to be at a minimum of 4 and at a maximum of 255 or 256. The symbol frequency required for a given spreading ratio is obtained by dividing the chip frequency of the system by the spreading ratio. The reception of a code division transmission requires a sampling frequency that is most preferably four to five times that of the chip frequency.
1515
Kuvassa 4 on esitetty periaate, jonka mukaan referenssitaajuusoskillaattorista 40 johdetaan eri haaroissa monimoodipäätelaitteen (tai -tukiaseman) eri moodien edellyttämät taajuudet. Lohko 41 kuvaa niiden taajuuksien johtamista, jotka tarvitaan, jotta laite olisi yhteensopiva toisen sukupolven digitaalisen matkaviestinjäijestel-20 män, kuten GSM-järjestelmän, kanssa. Lohko 42 kuvaa W-TDMA-toiminnan edellyttämien taajuuksien johtamista ja lohko 43 kuvaa W-CDMA-taajuuksien johtamista. Monipuolisessa UMTS-monimoodipäätelaitteessa (tai -tukiasemassa) on toteutettu kaikki lohkot 41, 42 ja 43, jolloin laite voi toimia UMTS-järjestelmässä riippumatta siitä, mikä monikäyttötapa (TDMA vai CDMA) järjestelmässä on käytössä.Figure 4 shows the principle according to which the frequencies required by the different modes of the multimode terminal (or base station) are derived from the reference frequency oscillator 40 in different branches. Block 41 describes the derivation of the frequencies required for the device to be compatible with a second generation digital mobile communication system, such as a GSM system. Block 42 illustrates the derivation of frequencies required for W-TDMA operation and block 43 illustrates the derivation of W-CDMA frequencies. The versatile UMTS multimode terminal (or base station) has all the blocks 41, 42 and 43 implemented, so that the device can operate in the UMTS system, regardless of which multifunction mode (TDMA or CDMA) is used in the system.
25 Yksinkertaisempi voi käsittää esimerkiksi vain lohkot 41 ja 42 tai lohkot 41 ja 43, jolloin kapeakaistaiset tiedonsiirtopalvelut ovat yhteensopivia toisen sukupolven järjestelmän kanssa ja suurta kapasiteettia edellyttävät laajakaistaiset palvelut toimivat jommallakummalla monikäyttöperiaatteella. Luonnollisesti voidaan esittää myös laite, jossa on vain lohkot 42 ja 43 tai vain toinen niistä. Laite, jossa on vain lohko 30 41, vastaa nykyistä toisen sukupolven laitetta. Joissain tapauksissa lohkojen 41, 42 ja 43 kuvaamat taajuuksien johtamiset eivät ole selvästi erillisiä, vaan oskillaattori-taajuudesta johdetaan esimerkiksi ensin jokin GSM/DCS-taajuus, josta edelleen johdetaan jokin W-TDMA-taajuus. Keksinnön yksityiskohtaisia suoritusmuotoja tiettyjen taajuuksien johtamiseksi käsitellään tarkemmin jäljempänä viitaten kuviin 5-13. 35For example, the simpler may comprise only blocks 41 and 42 or blocks 41 and 43, where the narrowband communication services are compatible with the second generation system and the high capacity broadband services operate on either multi-purpose principle. Of course, a device with only blocks 42 and 43 or only one of them can also be shown. The device with only block 30 41 corresponds to the current second generation device. In some cases, the frequency conductions described by blocks 41, 42 and 43 are not clearly separate, but for example, a GSM / DCS frequency is first derived from the oscillator frequency, from which a W-TDMA frequency is further derived. Detailed embodiments of the invention for deriving certain frequencies are discussed in more detail below with reference to Figures 5-13. 35
Oskillaattorin 40 tuottama perustaajuus on vähintään 13 MHz, koska tämä taajuus on yleinen perustaajuutena GSM-laitteissa ja koska siitä saadaan jäljempänä esitettävien esimerkkien mukaisesti kokonaislukujaolla suurin osa tarvittavista taajuuk- 10 102122 sista. Keksintöön johtaneessa tutkimuksessa on havaittu edullisimmaksi oskillaattorin 40 perustaajuudeksi 26 MHz, erityisesti laitteessa, jossa on toiseen sukupolveen päin yhteensopiva (GSM/DCS-yhteensopiva) kapeakaistaisen tiedonsiirron osuus sekä W-TDMA-tyyppinen laajakaistainen osuus. Se voi olla myös 39 MHz, 52 MHz 5 tai 104 MHz, mutta korkeampi taajuus merkitsee suurempaa tehonkulutusta oskillaattorissa ja lisää oskillaattorin häiriöalttiutta. Näistä 104 MHz:n taajuudella toimiva oskillaattori olisi lisäksi alttiina yleisradiokäytössä olevilta FM-taajuuksilta tuleville häiriöille. Lisäksi 52 MHz.n ja sitä suurempitaajuuksisten oskillaattorien signaali aiheuttaa keskinäismodulaatiotuloksia (intermodulation products), jotka häirit-10 sevät 900 MHz.n ja 1800 MHz.n radiosignaaleja.The fundamental frequency produced by the oscillator 40 is at least 13 MHz, because this frequency is common as the fundamental frequency in GSM devices and because it provides most of the required frequencies by integer division according to the examples below. In the study leading to the invention, the most preferred fundamental frequency of the oscillator 40 has been found to be 26 MHz, especially in a device with a second generation compatible (GSM / DCS compatible) narrowband communication portion and a W-TDMA type wideband portion. It can also be 39 MHz, 52 MHz 5 or 104 MHz, but a higher frequency means higher power consumption in the oscillator and increases the susceptibility of the oscillator to interference. In addition, an oscillator operating at 104 MHz would be exposed to interference from FM frequencies in broadcast use. In addition, the signal from oscillators of 52 MHz and higher produces intermodulation products that interfere with 900 MHz and 1800 MHz radio signals.
Kuva 5 esittää vakiotaajuussignaalien johtamista 26 MHz:n referenssitaajuudesta keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti laitteessa, jossa on toiseen sukupolveen päin yhteensopiva (GSM/DCS-yhteensopiva) kapeakaistaisen tiedonsiirron 15 osuus sekä W-TDMA-tyyppinen laajakaistainen osuus ja jossa 0,577 ms:n pituinen kehyksen aikaväli on jaettu enintään kahdeksaan osaan. Oskillaattorin 40 taajuus on 26 MHz. Kukin lohko 50-58 edustaa taajuuden jakamista kokonaisluvulla, joka on kuvattu lohkon sisällä. Tuloksena syntyvät taajuudet 200 kHz, 2,6 MHz, 325 kHz, 270,833 kHz, 13,867 kHz, 6,933 kHz, 3,467 kHz, 1,733 kHz ja 216,677 Hz, joiden 20 käyttötarkoitukset on lueteltu edellä.Figure 5 shows the derivation of constant frequency signals from a reference frequency of 26 MHz according to a preferred embodiment of the invention in a device having a second generation compatible (GSM / DCS compatible) narrowband communication portion 15 and a W-TDMA type wideband portion and having a frame interval of 0.577 ms is divided into a maximum of eight parts. The frequency of the oscillator 40 is 26 MHz. Each block 50-58 represents the frequency division by an integer described within the block. The resulting frequencies are 200 kHz, 2.6 MHz, 325 kHz, 270.833 kHz, 13.867 kHz, 6.933 kHz, 3.467 kHz, 1.733 kHz, and 216.677 Hz, with the 20 uses listed above.
Kuva 6 esittää vakiotaajuussignaalien johtamista 13 MHz.n referenssitaajuudesta, kun laite on muuten samanlainen kuin kuvan 5 tapauksessa. Lohkot 60-63 tuottavat samat taajuudet 200 kHz, 2,6 MHz, 325 kHz ja 270,833 kHz kuin lohkot 50-53 ku-25 vassa 5. Samaten lohkot 65-68 tuottavat taajuudet 6,933 kHz, 3,467 kHz, 1,733 kHz ja 216,677 Hz samalla tavalla kuin lohko 55-58 kuvassa 5. Lohko 64 ei edusta ko-konaislukujakoa vaan taajuuskertojaa, joka on laitteena sinänsä tunnettu ja joka muodostaa 1/8-aikavälien kellottamiseen tarvittavan 13,867 kHz:n taajuuden kertomalla 6,933 kHz:n taajuuden kahdella. Vaadittava 1/8-aikavälien kellotus voidaan 30 ratkaista myös käyttämällä 6,933 kHz:n (1/4-aikavälin) taajuutta referenssinä ja laskemalla symboleita (lähetyksessä) tai näytteitä (vastaanotossa).Figure 6 shows the derivation of constant frequency signals from a reference frequency of 13 MHz when the device is otherwise similar to the case of Figure 5. Blocks 60-63 produce the same frequencies at 200 kHz, 2.6 MHz, 325 kHz, and 270.833 kHz as blocks 50-53 in Fig. 5. Similarly, blocks 65-68 produce frequencies of 6.933 kHz, 3.467 kHz, 1.733 kHz, and 216.677 Hz at the same time. as block 55-58 in Figure 5. Block 64 does not represent an integer division but a frequency multiplier known per se as the device, which generates the frequency of 13.867 kHz required for clocking 1/8 time slots by multiplying the frequency of 6.933 kHz by two. The required clocking of 1/8 time slots can also be solved by using the frequency of 6.933 kHz (1/4 time slot) as a reference and counting symbols (in transmission) or samples (in reception).
Kuvat 7 ja 8 esittävät vakiotaajuussignaalien johtamista 13 MHz:n referenssitaajuudesta, kun laite on samanlainen kuin kuvan 6 tapauksessa, mutta W-TDMA-aika-35 välit jaetaan 12:een osaan (kuva 7) tai 10:een osaan (kuva 8). Lohkot 70-73 ja 80-83 vastaavat kuvan 6 lohkoja 60-63. Lohkot 74-78 ja 84-87 ovat kaikki kokonaisluku-jakoja, joiden tuloksena syntyvät tarvittavat taajuudet.Figures 7 and 8 show the derivation of constant frequency signals from the 13 MHz reference frequency when the device is similar to that of Figure 6, but the W-TDMA time-35 intervals are divided into 12 parts (Figure 7) or 10 parts (Figure 8). Blocks 70-73 and 80-83 correspond to blocks 60-63 in Figure 6. Blocks 74-78 and 84-87 are all integer divisions that result in the required frequencies.
11 10212211 102122
Kuva 9 esittää vakiotaajuussignaalien johtamista 13 MHz:n referenssitaajuudesta keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti laitteessa, jossa on toiseen sukupolveen päin yhteensopiva (GSM/DCS-yhteensopiva) kapeakaistaisen tiedonsiirron osuus sekä W-CDMA-tyyppinen laajakaistainen osuus, jossa chip-taajuus on 4,3333 5 MHz. Yhteensopivuus GSM/DCS:ään edellyttää 200 kHz:n kantoaaltotaajuusrefe-renssiä, 270,833 kHz:n bittitaajuussignaalia, 1,733 kHz:n aikavälikellosignaalia ja 216,667 Hz:n kehyskellosignaalia. Nämä tuotetaan lohkoissa 90, 91, 92, 93 ja 94. Lohko 95 jakaa 200 kHz:n kantoaaltotaajuusreferenssin 2000:11a 100Hz:n CDMA-kehystahdistussignaalin tuottamiseksi (tässä CDMA-kehyksen pituudeksi oletetaan 10 10 ms). Lohko 96 tuottaa 4,3333 MHz:n chip-taajuuden ja lohko 97 sisältää hajotus- suhteita 4, 8, 16, 32, 64, 128 ja 256 vastaavat vaihtoehtoiset kokonaislukujaot, joista saatavat symbolitaajuudet ovat 1083,333 kHz, 541,667 kHz, 270,833 kHz, 135,417 kHz, 67,708 kHz, 33,854 kHz ja 16,927 kHz. Eräissä tapauksissa hajotussuhde 256 voidaan alassuuntaisessa tiedonsiirrossa korvata hajotussuhteella 255, jolloin vas-15 taava symbolitaajuus on 16,993 kHz.Figure 9 shows the derivation of constant frequency signals from a reference frequency of 13 MHz according to a preferred embodiment of the invention in a device having a second generation compatible (GSM / DCS compatible) narrowband communication portion and a W-CDMA type wideband portion having a chip frequency of 4.3333 5 MHz. GSM / DCS compatibility requires a 200 kHz carrier frequency reference, a 270.833 kHz bit rate signal, a 1.733 kHz slot clock signal, and a 216.667 Hz frame clock signal. These are generated in blocks 90, 91, 92, 93, and 94. Block 95 divides the 200 kHz carrier frequency reference by 2000 to produce a 100 Hz CDMA frame sync signal (here, the CDMA frame length is assumed to be 10 to 10 ms). Block 96 produces a chip frequency of 4.33333 MHz and block 97 contains alternative integer divisions corresponding to spreading ratios of 4, 8, 16, 32, 64, 128 and 256, resulting in symbol frequencies of 1083.333 kHz, 541.667 kHz, 270.833 kHz. , 135.417 kHz, 67.708 kHz, 33.854 kHz and 16.927 kHz. In some cases, the spreading ratio 256 may be replaced by a spreading ratio 255 in the downlink communication, whereby the corresponding symbol frequency is 16,993 kHz.
Kuva 10 vastaa muuten kuvaa 9, mutta oskillaattorin 40 taajuus on 26 MHz ja chip-taajuus on 5,2 MHz. Korkeammasta chip-taajuudesta johtuen eri hajotussuhteita vastaavat symbolitaajuudet ovat myös suurempia kuin kuvassa 9. Lohko 100 jakaa 20 oskillaattoritaajuuden kahdella, minkä jälkeen lohkot 101-106 tuottavat samoilla ja-kolaskuoperaatioilla samat taajuudet kuin lohkot 90-95 kuvassa 9. Lohko 107 tuottaa 5,2 MHz:n chip-taajuuden ja lohko 108 sisältää hajotussuhteita 4, 8, 16, 32, 64, 128 ja 256 vastaavat vaihtoehtoiset kokonaislukujaot, joista saatavat symbolitaajuudet ovat 1300 kHz, 650 kHz, 325 kHz, 162,5 kHz, 81,25 kHz, 40,625 kHz ja 25 20,3125 kHz. Tässäkin hajotussuhde 256 voidaan alassuuntaisessa tiedonsiirrossa korvata hajotussuhteella 255, jolloin vastaava symbolitaajuus on 20,392 kHz.Figure 10 otherwise corresponds to Figure 9, but the frequency of the oscillator 40 is 26 MHz and the chip frequency is 5.2 MHz. Due to the higher chip frequency, the symbol frequencies corresponding to different spreading ratios are also higher than in Figure 9. Block 100 divides the 20 oscillator frequencies by two, after which blocks 101-106 produce the same frequencies as blocks 90-95 in Figure 9 with the same and collapse operations. Block 107 produces 5.2 MHz chip frequency and block 108 contains alternative integer divisions corresponding to spreading ratios of 4, 8, 16, 32, 64, 128 and 256, from which the symbol frequencies are 1300 kHz, 650 kHz, 325 kHz, 162.5 kHz, 81.25 kHz , 40.625 kHz and 20.3125 kHz. Here again, the spreading ratio 256 can be replaced in the downlink data transmission by a spreading ratio 255, whereby the corresponding symbol frequency is 20.392 kHz.
Kuvassa 11 on esitetty yhdistelmä kuvien 9 ja 10 suoritusmuodoista. Oskillaattorin 40 taajuus on 26 MHz ja lohkot 110 - 116 tuottavat siitä samat taajuudet samoin 30 operaatioin kuin lohkot 100 - 106 kuvassa 10. Lohko 117 jakaa oskillaattoritaajuuden 6:11a, jolloin chip-taajuudeksi muodostuu 4,3333 MHz samalla tavalla kuin kuvassa 9. Lohkon 118 sisältämät kokonaislukujaot tuottavat samoja hajotusshteita vastaten samat taajuudet kuin lohko 97 kuvassa 9.Figure 11 shows a combination of the embodiments of Figures 9 and 10. The frequency of the oscillator 40 is 26 MHz and blocks 110 to 116 produce the same frequencies from it in the same operations as blocks 100 to 106 in Figure 10. Block 117 divides the oscillator frequency by 6: 11, resulting in a chip frequency of 4.3333 MHz in the same manner as in Figure 9. The integer divisions contained in 118 produce the same spreading ratios corresponding to the same frequencies as block 97 in Figure 9.
35 Kuva 12 esittää vakiotaajuussignaalien johtamista 39 MHz:n referenssitaajuudesta kolmitoimisessa monimoodilaitteessa, jossa on kaikki kuvan 4 lohkojen 41, 42 ja 43 edustamat toiminnot. Lohko 40 on 39 MHz.n oskillaattori. Lohko 120 tuottaa suoralla kokonaislukujaolla 4,333 MHz:n näytteistystaajuuden W-TDMA-CDMA-toi- 12 102122 mintoa varten. Muut GSM/DCS- ja W-TDMA-taajuudet johdetaan 13 MHz:n taajuudesta, jonka tuottaa lohko 121. Lohkot 122-130 vastaavat kuvan 6 lohkoja 60-61 ja 63-68 hiukan järjestystä vaihtaen (122=61, 123=64, 124=65, 125=66, 126=67, 127=68, 128+129=63, 130=60) ja lohkon 128 rinnalle voitaisiin helposti lisätä 5 40:llä jakava lohko, joka tuottaisi 325 kHz:n taajuuden. Lohko 132 tuottaa 2,166667 MHz:n chip-taajuuden W-TDMA-CDMA-toimintoa varten.Figure 12 shows the derivation of constant frequency signals from a reference frequency of 39 MHz in a three-function multimode device with all the functions represented by blocks 41, 42 and 43 of Figure 4. Block 40 is a 39 MHz oscillator. Block 120 provides a direct integer division sampling rate of 4.333 MHz for the W-TDMA-CDMA function. The other GSM / DCS and W-TDMA frequencies are derived from the 13 MHz frequency produced by block 121. Blocks 122-130 correspond to blocks 60-61 and 63-68 in Figure 6, slightly reordering (122 = 61, 123 = 64, 124 = 65, 125 = 66, 126 = 67, 127 = 68, 128 + 129 = 63, 130 = 60) and a block dividing by 5 to 40 could easily be added alongside block 128 to produce a frequency of 325 kHz. Block 132 provides a chip frequency of 2.166667 MHz for W-TDMA-CDMA operation.
Lohko 131 tuottaa 100 Hz:n taajuuden, joka vastaa W-CDMA-toiminnossa käytettävää 10 ms:n kehyspituutta. Kuvan 12 laitteen W-CDMA-osa tukee kahta vaihtoehto toista chip-taajuutta, jotka ovat 4,875 Mchip/s ja 9,75 Mchip/s. Jälkimmäistä chip-taajuutta vastaava 39 MHz:n nelinkertainen näytteistystaajuus saadaan suoraan oskillaattorista 40. Edellistä chip-taajuutta (4,875 Mchip/s) vastaava nelinkertainen näytteistystaajuus (19,5 MHz) saadaan lohkosta 133. Varsinaiset chip-taajuudet saadaan lohkoista 134 ja 136 ja lohko 135 tuottaa suuremmalla chip-taajuudella ha-15 jotussuhteita 511 ja 255 vastaavat symbolitaajuudet 19,080235 kHz ja 38,235294 kHz. Lohko 137 tuottaa vastaavasti pienemmällä chip-taajuudella hajotussuhdetta 255 vastaavan symbolitaajuuden 19,117647 kHz. Suurimmat hajotussuhteet (511 suuremmalla ja 255 pienemmällä chip-taajuudella) on tässä ajateltu erityisesti alas-suunnan eli tukiasemalta päätelaitteeseen suuntautuvan lähetyksen käyttöön. Tarvit-20 taessa alassuunnassa voidaan käyttää myös hajotussuhdetta 256. Lohko 138 sisältää useita vaihtoehtoisia kokonaislukujakoja, jotka vastaavat hajotussuhteita 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 ja 256. Niitä vastaavat symbolitaajuudet ovat järjestyksessä 2,4375 MHz, 1,21875 MHz, 609,375 kHz, 304,6875 kHz, 152,34375 kHz, 76,171875 kHz, 38,085938 kHz ja 19,042969 kHz.Block 131 produces a frequency of 100 Hz, which corresponds to a frame length of 10 ms used in the W-CDMA function. The W-CDMA portion of the device of Figure 12 supports two alternate second chip frequencies, which are 4.875 Mchip / s and 9.75 Mchip / s. The quadruple sampling frequency of 39 MHz corresponding to the latter chip frequency is obtained directly from the oscillator 40. The quadruple sampling frequency (19.5 MHz) corresponding to the previous chip frequency (4.875 Mchip / s) is obtained from block 133. The actual chip frequencies are obtained from blocks 134 and 136 and block. 135 produces a symbol frequency of 19.080235 kHz and 38.235294 kHz corresponding to the spread ratios 511 and 255 at a higher chip frequency. Block 137 produces a symbol frequency of 19.117647 kHz corresponding to a spreading ratio 255 at a correspondingly lower chip frequency. The highest spreading ratios (511 at a higher and 255 at a lower chip frequency) have been considered here in particular for the use of downlink, i.e. transmission from the base station to the terminal. If necessary, a spreading ratio of 256 may also be used in the downlink. Block 138 includes a plurality of alternative integer divisions corresponding to the spreading ratios of 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, and 256. The corresponding symbol frequencies are, respectively, 2.4375 MHz, 1.21875 MHz, 609.375 kHz, 304.6875 kHz, 152.34375 kHz, 76.171875 kHz, 38.085938 kHz and 19.042969 kHz.
2525
Kuva 13 esittää vakiotaajuussignaalien johtamista 26 MHz:n referenssitaajuudesta kolmitoimisessa monimoodilaitteessa. Erityisesti W-TDMA:n osalta tämä on edullisempi suoritusmuoto kuin edellä kuvassa 12 esitetty, koska myös 1/8-aikavälin kel-lotustaajuus saadaan kokonaislukujaolla referenssitaajuudesta. Lohko 140 vastaa 30 kuvan 12 lohkoa 120, kuitenkin siten, että jakoluku on 6 eikä 9. Lohko 141 tuottaa 2,6 MHz:n taajuuden suoraan yhdellä jaolla referenssitaajuudesta ja lohko 142 tuottaa kaivatun 1/8-aikavälin kellotustaajuuden samaten yhdellä jaolla. Lohko 143 tuottaa referenssitaajuudesta 13 MHz:n taajuisen signaalin, josta lohkot 144-147 tuottavat samat taajuudet kuin kuvan 12 lohkot 124-127. Lohkot 148 ja 149 vastaa-35 vat kuvan 12 lohkoja 130 ja 131. Lohkot 150-152 tuottavat samat taajuudet kuin kuvan 12 lohkot 128, 129 ja 132.Figure 13 shows the derivation of constant frequency signals from the 26 MHz reference frequency in a three-mode multimode device. In the case of W-TDMA in particular, this is a more advantageous embodiment than that shown in Fig. 12 above, because the clock frequency of the 1/8 time slot is also obtained by dividing the integer frequency by the reference frequency. Block 140 corresponds to block 120 of Figure 12, however, with a division number of 6 instead of 9. Block 141 produces a frequency of 2.6 MHz directly with one division from the reference frequency and block 142 produces the desired 1/8-slot clocking frequency with a single division. Block 143 produces a 13 MHz frequency signal from the reference frequency, of which blocks 144-147 produce the same frequencies as blocks 124-127 of FIG. Blocks 148 and 149 correspond to blocks 130 and 131 in Figure 12. Blocks 150-152 produce the same frequencies as blocks 128, 129 and 132 in Figure 12.
13 10212213 102122
Kuvassa 13 suurin W-CDMA-toiminnolle saatava taajuus on oskillaattorin 26 MHz:n taajuus, jota käytetään kuvan 13 suoritusmuodossa 5,2 MHz:n chip-taajuutta (lohko 153) vastaavana viisinkertaisena näytteistystaajuutena. Lohko 154 tuottaa hajotussuhteita 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 ja 255 vastaavat symbolitaajuudet 1300 5 kHz, 650 kHz, 325 kHz, 162,5 kHz, 81,25 kHz, 40,625 kHz, 20,3125 kHz ja 20,392157 kHz. Hajotussuhde 255 on edullisimmin käytössä alassuuntaisessa lähetyksessä, mutta siinä voidaan käyttää myös hajotussuhdetta 256.In Fig. 13, the maximum frequency available for the W-CDMA function is the 26 MHz frequency of the oscillator, which is used in the embodiment of Fig. 13 as a five-fold sampling frequency corresponding to the 5.2 MHz chip frequency (block 153). Block 154 produces symbol frequencies 1300 5 kHz, 650 kHz, 325 kHz, 162.5 kHz, 81.25 kHz, 40.625 kHz, 20.3125 kHz, and 20, corresponding to symbol rates 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, and 255. , 392157 kHz. The spreading ratio 255 is most preferably used in the downlink transmission, but a spreading ratio 256 may also be used.
Kuvissa 12 ja 13 on oletettu, että W-TDMA-osuudessa käytetään 0,577 ms:n aika-10 välin jakoa kahteen, neljään ja kahdeksaan. Kuvien 7 ja 8 esittämissä suoritusmuodoissa on kuitenkin osoitettu, miten tarvittavat taajuudet johdetaan 13 MHz.n signaalista, kun aikaväli on jaettu muulla tavalla. Alan ammattimiehelle on selvää, että kuvien 7 ja 8 "jakopuut" voidaan liittää kuvien 12 ja 13 suoritusmuodoissa kohtaan, jossa on 13 MHz:n taajuus (kuvassa 12 lohkon 121 alapuolelle ja kuvassa 13 lohkon 15 143 alapuolelle, jolloin nämä vaihtoehdot saadaan mukaan kuvien 12 ja 13 esittä miin kolmitoimisiin laitteisiin. Samoin kumpi tahansa kuvien 10 ja 11 esittämistä tavoista muodostaa W-CDMA-taajuudet 26 MHz:n referenssitaajuudesta voidaan asettaa kuvaan 13 lohkojen 153 ja 154 tilalle.In Figures 12 and 13, it is assumed that the W-TDMA portion uses a 0.577 ms time-10 interval division into two, four and eight. However, in the embodiments shown in Figures 7 and 8, it is shown how the required frequencies are derived from the 13 MHz signal when the time slot is otherwise divided. It will be apparent to one skilled in the art that the "splitters" of Figures 7 and 8 may be associated with a 13 MHz frequency in the embodiments of Figures 12 and 13 (below block 121 in Figure 12 and below block 15 143 in Figure 13, with these alternatives included in Figure 12). and 13. Similarly, either of the ways shown in Figures 10 and 11 generates W-CDMA frequencies from the 26 MHz reference frequency may be set in place of blocks 153 and 154 in Figure 13.
20 Edellä on viitattu siihen, että kehyspituus voi olla myös jokin muu kuin GSM/DCS.stä tunnettu 4,615 ms. Esimerkiksi puolta lyhyempää kehyspituutta (2,308 ms) vastaava 433,333 Hz:n taajuus saadaan kuvien 5-13 suoritusmuodoissa edullisimmin lohkosta, joka tuottaa 0,577:n aikavälipituutta vastaavan 1,733 kHz.n taajuuden (lohkot 57, 67, 77, 86, 92, 103, 113, 126 ja 146) jakamalla tämän lohkon 25 antama taajuus edelleen 4:llä. Vastaavasti kaksinkertaista kehyspituutta (9,231 ms) vastaava 108,333 Hz.n taajuus saadaan edullisimmin lohkosta, joka tuottaa 4,615 ms:n kehyspituutta vastaavan 216,667 Hz:n taajuuden (lohkot 58, 68, 78, 87, 93, 104, 114, 131 ja 147) jakamalla tämän lohkon antama taajuus edelleen 2:11a.20 It has been indicated above that the frame length may also be something other than 4.615 ms known from GSM / DCS. For example, a frequency of 433.333 Hz corresponding to a half shorter frame length (2.308 ms) is most preferably obtained in the embodiments of Figures 5-13 from a block producing a frequency of 1.733 kHz corresponding to a time slot length of 0.577 (blocks 57, 67, 77, 86, 92, 103, 113 , 126 and 146) by further dividing the frequency given by this block 25 by 4. Correspondingly, a frequency of 108.333 Hz corresponding to twice the frame length (9.231 ms) is most preferably obtained from a block producing a frequency of 216.667 Hz corresponding to a frame length of 4.615 ms (blocks 58, 68, 78, 87, 93, 104, 114, 131 and 147). by further dividing the frequency given by this block by 2: 11.
30 Edellä esitetyt suoritusmuodot kattavat hyvin suuren määrän taajuuksia ja niiden muodostusta keksinnön monipuolisuuden osoittamiseksi. Jos tietyssä päätelaitteessa tai tukiasemassa järjestelmän spesifikaatiot eivät edellytä jotakin yksittäistä edellä esitetyissä selostuksissa mainittua taajuutta, sen muodostus voidaan yksinkertaisesti jättää pois.The above embodiments cover a very large number of frequencies and their generation to demonstrate the versatility of the invention. If, in a particular terminal or base station, the system specifications do not require any of the individual frequencies mentioned in the above descriptions, its formation may simply be omitted.
3535
Alan ammattimiehelle on selvää, että yksityiskohtaisia suoritusmuotoja esittävissä kuvissa esitettyjä jakolukuja voidaan tarvittaessa yhdistää. Jos esimerkiksi taajuus X saadaan taajuudesta Y jakamalla se ensin 2:11a ja sitten 3:11a, keksintö ei edellytä, 14 102122 että nämä jaot olisivat erillisiä operaatioita vaan taajuuden X tuottamiseksi taajuus Y voidaan jakaa suoraan 6:11a. Samaten jakolukuja voidaan jakaa tekijöihinsä. Jos esimerkiksi taajuus XX saadaan taajuudesta YY jakamalla se 9:llä ja taajuus ZZ saadaan samasta taajuudesta YY jakamalla se ensin 3:11a ja sitten 6:11a, näille voi-5 daan käyttää yhteistä esijakajaa, jolla on jakoluku 3. Tällöin siis XX saadaan YY:stä jakamalla se ensin 3:11a ja sitten 3 :11a, ja ZZ saadaan jakamalla YY ensin 3:11a ja sitten 6:11a.It will be clear to a person skilled in the art that the divisions shown in the figures showing the detailed embodiments can be combined if necessary. For example, if frequency X is obtained from frequency Y by dividing it first by 2 and then by 3, the invention does not require these divisions to be separate operations, but to produce frequency X, frequency Y can be divided directly by 6. Similarly, divisors can be divided by their factors. For example, if the frequency XX is obtained from the frequency YY by dividing it by 9 and the frequency ZZ is obtained from the same frequency YY by dividing it first by 3 and then by 6: 11, a common pre-divider with a division number of 3 can be used. by dividing it first by 3 and then by 3, and ZZ is obtained by dividing YY first by 3 and then by 6.
Keksintö osoittaa, miten yhtä vakiotaajuista referenssioskillaattoria voidaan käyttää 10 monimoodipäätelaitteen (tai -tukiaseman) kaikkien tarvittavien vakiotaajuussignaali-en tuottamiseen yksinkertaisella tavalla. Näin vältetään useiden oskillaattorien tarve sekä siitä aiheutuvat valmistuskustannusten ja sähkönkulutuksen kasvu. Lisäksi käytön aikaiseen oskillaattorin vaihtamiseen liittyvät hankaluudet eliminoituvat. Keksinnön mukaista referenssikellokytkentää voidaan luonnollisesti käyttää myös 15 radiolaitteessa, jossa on vain yksi toimintamoodi, mutta joka on tarkoitettu toimimaan monimoodiyhteensopivassa järjestelmässä.The invention shows how a single constant frequency reference oscillator can be used to produce all the required constant frequency signals of a multimode terminal (or base station) in a simple manner. This avoids the need for multiple oscillators and the resulting increase in manufacturing costs and electricity consumption. In addition, the inconveniences associated with changing the oscillator during operation are eliminated. The reference clock circuit according to the invention can, of course, also be used in a radio device which has only one operating mode, but which is intended to operate in a multi-mode compatible system.
c.c.
Claims (19)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI964559A FI102122B1 (en) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | Generation of frequencies in a multi-mode radio system |
AU50526/98A AU5052698A (en) | 1996-11-14 | 1997-11-13 | Generating frequencies for a multimode device of a radio system |
PCT/FI1997/000689 WO1998021819A1 (en) | 1996-11-14 | 1997-11-13 | Generating frequencies for a multimode device of a radio system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI964559 | 1996-11-14 | ||
FI964559A FI102122B1 (en) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | Generation of frequencies in a multi-mode radio system |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI964559A0 FI964559A0 (en) | 1996-11-14 |
FI964559A FI964559A (en) | 1998-05-15 |
FI102122B true FI102122B (en) | 1998-10-15 |
FI102122B1 FI102122B1 (en) | 1998-10-15 |
Family
ID=8547067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI964559A FI102122B1 (en) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | Generation of frequencies in a multi-mode radio system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU5052698A (en) |
FI (1) | FI102122B1 (en) |
WO (1) | WO1998021819A1 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6028850A (en) * | 1998-07-10 | 2000-02-22 | Hyundai Electronics America, Inc. | Wireless transceiver and frequency plan |
DE10044258A1 (en) * | 2000-09-07 | 2002-04-04 | Siemens Ag | Method and device for converting a sampling frequency |
ATE249108T1 (en) * | 2000-12-07 | 2003-09-15 | Motorola Inc | MULTIMODE RADIO COMMUNICATION DEVICE WITH COMMON REFERENCE OSCILLATOR |
WO2002073820A1 (en) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Infineon Technologies Ag | Arrangement for the time control of mobile communication systems |
US7376396B2 (en) | 2004-06-30 | 2008-05-20 | Silicon Laboratories Inc. | Ratiometric transmit path architecture for communication systems |
US7376399B2 (en) | 2004-06-30 | 2008-05-20 | Silicon Laboratories Inc. | Weighted mixing circuitry for quadrature processing in communication systems |
US7272373B2 (en) | 2004-06-30 | 2007-09-18 | Silacon Laboratories Inc. | Ratiometric clock systems for integrated receivers and associated methods |
WO2006012270A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-02-02 | Silicon Laboratories Inc. | Weighted mixing circuitry for quadrature processing in communication systems |
US7835706B2 (en) | 2004-06-30 | 2010-11-16 | Silicon Laboratories, Inc. | Local oscillator (LO) port linearization for communication system with ratiometric transmit path architecture |
US7480349B2 (en) * | 2004-10-12 | 2009-01-20 | Skyworks Solutions, Inc. | Low IF receiver systems and methods |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
HU191730B (en) * | 1984-12-19 | 1987-04-28 | Telefongyar | Circuit arrangement for generating channel carrier, pilot, system carrier and carrier-receiver frequencies of the multichannel carrier-current telephone equipments of premodulation system |
FI102798B1 (en) * | 1992-07-28 | 1999-02-15 | Nokia Mobile Phones Ltd | Circuit device in the radio frequency section of a digital mobile phone |
FI941862A (en) * | 1994-04-21 | 1995-10-22 | Nokia Mobile Phones Ltd | Method and radio frequency system for generating frequencies for receivers and transmitters of two radio communication systems operating in different frequency bands and a receiver and transmitter operating in two different frequency bands and the use of the former in a mobile telephone |
US5535432A (en) * | 1994-09-14 | 1996-07-09 | Ericsson Ge Mobile Communications Inc. | Dual-mode satellite/cellular phone with a frequency synthesizer |
JPH08223071A (en) * | 1995-02-08 | 1996-08-30 | Sony Corp | Transmitter and transmitter-receiver |
-
1996
- 1996-11-14 FI FI964559A patent/FI102122B1/en active IP Right Grant
-
1997
- 1997-11-13 AU AU50526/98A patent/AU5052698A/en not_active Abandoned
- 1997-11-13 WO PCT/FI1997/000689 patent/WO1998021819A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU5052698A (en) | 1998-06-03 |
FI964559A0 (en) | 1996-11-14 |
FI102122B1 (en) | 1998-10-15 |
WO1998021819A1 (en) | 1998-05-22 |
FI964559A (en) | 1998-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0809366B1 (en) | A single chip solution for multimedia GSM mobile station systems | |
CA2064921C (en) | Signal transmission system | |
FI77758B (en) | OVER ANCHORING FOR OVEREADING MEDIA AND DIGITAL RADIO SYSTEMS. | |
KR100426543B1 (en) | Dual orthogonal code and frequency division multiple access communication system | |
KR100530277B1 (en) | High Communication Speed Diffusion Spectrum Transceiver and Related Methods | |
US5754961A (en) | Radio communication system including SDL having transmission rate of relatively high speed | |
CN100355298C (en) | Communication terminal apparatus, base station communication apparatus and radio communication method | |
US20160315655A1 (en) | Asymmetrical forward/reverse transmission bandwith | |
US20070189361A1 (en) | RF Transceiver Using Hopping Frequency Synthesizer | |
JPH09321682A (en) | Communication system, communication method and terminal equipment | |
FI102122B (en) | Generation of frequencies in a multi-mode radio system | |
CA2136592C (en) | Communication method/apparatus/system capable of performing fdma transmission | |
JPH09321721A (en) | Transmitting method, transmitter, receiving method and receiver | |
JPH10145854A (en) | Communication method, base station and terminal equipment | |
JPH10145855A (en) | Communication method, base station and terminal equipment | |
WO2001065697A1 (en) | Frequency synthesis using a programmable offset synthesizer | |
JP2003318999A (en) | Modulation circuit, demodulation circuit and radio device | |
JP3410661B2 (en) | Multimode wireless device | |
US6532249B1 (en) | Transmitter of multiple frequency radio communication system | |
US6829469B1 (en) | Method and a device for producing a signal | |
EP1501204B1 (en) | Asymmetrical forward/reverse transmission bandwidth in a CDMA system | |
JP4129092B2 (en) | OFDM transmission / reception device, radio communication base station device, and OFDM transmission / reception method | |
CN201947220U (en) | Broadband up-converter | |
JP4621398B2 (en) | Channel expansion apparatus and method for CDMA system | |
Kerek et al. | Direct sequence CDMA technology and its application to future portable multimedia communication systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Owner name: NOKIA MOBILE PHONES LTD |