FI81933B - Foerfarande foer alstring av frekvenser i en digital radiotelefon. - Google Patents

Description

1 81933

Menetelmä digitaalisen radiopuhelimen taajuuksien muodostamiseksi 5 Esillä oleva keksintö koskee menetelmää, jolla voidaan muodostaa aikajakokanavointiin (TDMA) perustuvassa digitaalisessa radiopuhelimessa, etenkin gsm-järjestelmän radiopuhelimessa lähetyksessä ja vastaanotossa tarvittavat taajuudet.

10

Tunnetusti radiopuhelimessa käytetään yleensä lähettimen ja vastaanottimen tarvitsemia taajuuksia varten ainakin kahta taajuussyntesoijaa, joilla generoidaan stabiilit paikallisoskillaattoritaajuudet lähettimen modulaattoreille 15 ja vastaanottimen demodulaattoreille. Radiopuhelimessa käytetään myös eri oskillaattoreita muodostamaan kellotaajuudet puhelimen logiikalle sekä referenssitaajuus radio-taajuussignaalille. Tämä tunnettu järjestely sopii käytettäväksi myös TDMA-järjestelmässä, esim. vuoden 1991 puolivä-20 Iissä käyttöön otettavassa Euroopan laajuisessa täysin digitaalisessa gsm-järjestelmässä (gsm = Groupe Special Mobile).

Analogisissa radiopuhelimissa, esim. 900 MHz:n järjestelmis-25 sä, on tunnettua käyttää yhtä syntesoijaa muodostamaan sekoitintaajuus, jolla vastaanotettu rf-signaali siirretään välitaajuudelle ja sekoitintaajuus, jolla lähettimen väli-taajuinen signaali nostetaan lähetystaajuudelle.

30 Tällaisissa järjestelmissä taajuudet ovat esim.

Vastaanotin: vastaanottotaajuus 935...960 MHz välitaajuus 50 MHz sekoitintaajuus (paikallisoskillaatori) 985...1010 MHz 35 2 81933 Lähetin: lähetystaajuus 890...915 MHz välitaajuus 95 MHz sekoitintaajuus (paikallisoskillaattori) 985...1010 MHz 5

Kuten havaitaan, on välitaajuuksien erotus 45 MHz sama kuin järjestelmän duplex-väli. Tämän takia voidaan käyttää vain yhtä syntesoijaa, jonka generoima sekoitintaajuus on sama sekä lähettimelle että vastaanottimelle. Mikäli sekoitintaa-10 juuksien ero olisi eri kuin duplex-väli, olisi käytettävä ainakin kahta syntesoijaa. Digitaalisessa radiopuhelimessa, jossa välitaajuuksien ero on eri kuin duplex-väli, esim.

52 MHz, on myös käytettävä ainakin kahta syntesoijaa väli-taajuuksien muodostamiseksi.

15

Useiden syntesoijien ja oskiHaattoreiden käyttö digitaalisessa radiopuhelimessa nostaa luonnollisesti valmistuskustannuksia ja vaatii tilaa piirilevyillä sekä kasvattaa puhelimen vikatiheyttä.

:· 20

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut haitat ja tämä saadaan aikaan siten, että digitaalisen radiopuhelimen lähettimen ja vastaanottimen tarvitsemat sekoitintaajuu-det muodostetaan molemmille yhteisellä syntesoijalla ja 25 oskillaattorilla, jolla muodostetaan myös kellotaajuus logiikalle sekä rf-referenssitaajuus.

Keksinnön pohjana on se oivallus, että koska aikajakomulti-pleksointiin perustuvassa järjestelmässä lähetin ja vastaan-30 otin toimivat eri aikaväleissä, voidaan näiden tarvitsemat taajuudet muodostaa lähettimelle ja vastaanottimelle yhteisellä oskillaattorilla ja syntesoijalla.

Menetelmää on selostettu yksityiskohtaisemmin viitaten kuvan 35 1 lohkokaavioon, jossa on esitetty vain menetelmän ymmärtä misen kannalta tärkeät toiminnalliset lohkot.

li 3 81 933

Gsm-järjestelmän spesifikaation mukainen referenssikellotaa-juus on 13 MHz. Tämän vuoksi sopii järjestelmän perustaajuu-deksi fp perusoskillaattorin taajuus 52 MHz, sillä jaettaessa se 4sllä saadaan taajuudeksi juuri vaadittu referenssi-5 taajuus 13 MHz. Perusoskillaattori on jännitesäätöinen kideoskillaattori.

Tältä perusoskillaattorilta 1 saadaan puhelimen logiikan kellotaajuus jakamalla lähdöstä A saatava taajuus fp=52 MHz 10 neljällä. Vastaanottimen Rx demodulaattorin ensimmäinen sekoitintaajuus fHxi sekä lähettimen Tx ensimmäinen sekoi-tintaajuus fTxi saadaan myös mainitusta perusoskillaattori-taajuudesta fp. Vastaanottimen Rx ensimmäinen sekoitintaa-juus on sama kuin perusoskillaattori taa juus fw joka 15 tuodaan puskurin kautta vastaanottimen demodulaattorille, mutta lähettimen Tx ensimmäinen sekoitintaajuus (siirto-oskillaattoritaajuus) fTxi saadaan perustaajuudesta fP viemällä se taajuuskertojän (kahdella kertoja), suodattimen ja puskurin kautta lähettimen modulaattorille. Ensimmäinen 20 sekoitintaajuus on siis perustaajuuden fp toinen harmoninen taajuus, 104 MHz. Välitaajuuksien ero on siis 52 MHz.

Tarvittavat lähettimen Tx ja vastaanottimen Rx toiset sekoi-tintaajuudet muodostetaan perustaajuudesta fp syntesoijalla 25 2, joka käsittää tunnetulla tavalla vaihevertailijän 0 jänniteohjatun oskillaattorin VCO ja tarpeelliset puskurit. Vaihevertailijän 0 tuloina ovat jakajalta 3 saatava jaettu perusoskillaattorin 1 taajuus ja jakajalta M saatava taajuus. Jakajan M tulona on jänniteohjatun oskillaattorin 30 VCO muodostama taajuus, joka on siis sama kuin syntesoijän 2 muodostama taajuus. Jakaja M on ohjattavissa, jolloin ohjauksella voidaan valita syntesoijän 2 muodostama taajuus. Syntesoija vaihtaa suoraan taajuudesta toiseen kulkematta välitaajuuksien kautta.

Menetelmässä toimitaan seuraavasti:

Kun on kysymyksessä lähetysjakso, generoi syntesoija 2 lähettimelle Tx toisen sekoitintaajuuden £tx2, joka on lähe- 35 4 81933 tystaajuudesta riippuen alueella 994...1019 MHz. Ensimmäinen sekoitintaajuus fTxx (104 MHz) saadaan perusoskillaattorin 1 toisena harmonisena. Kun lähetysjakso päättyy ja siirrytään vastaanottojaksoon, siirtyy syntesoija logiikan ohjaa-5 mana taajuudessa 7 MHz alaspäin virittyen lähetyskanavaa vastaavalle vastaanottokanavalle vastaanottimen Rx toiseen sekoitintaajuuteen fR3Ca eli alueelle 987...1012 MHz. Vastaanottimen Rx ensimmäinen sekoitintaajuus £rxi (52 MHz) saadaan perusoskillaattorilta fp. Vastaanottojakson päätyt-10 tyä syntesoija virittyy taas 7 MHz ylöspäin odottamaan uutta lähetys jaksoa.

Taajuudet on valittu siten, että puhelimen keskinäismodulaa-tio-, harhatoisto- ja harhaläheteominaisuudet olisivat 15 mahdollisimman hyvät. Koska sama syntesoija generoi sekä lähettimen että vastaanottimen sekoitintaajuudet aikajakoi-sesti, täytyy sen olla hyvin nopea. Tämä on mahdollista, koska moduloimaton oskillaattori voidaan tehdä nopeaksi.

20 Ehdotettu taajuusjako on siis:

Vastaanotin: vastaanottotaajuus 935...960 MHz 2. sekoitintaajuus 987...1012 MHz välitaajuus 52 MHz + moduloiva taajuus 1. sekoitintaajuus (kiinteä) 52 MHz 25 Lähetin: 1. sekoitintaajuus (siirto- oskillaattori taa juus ) (kiinteä) 104 MHz sekoitustaajuus 104 MHz + moduloiva taajuus 2. sekoitintaajuus 994...1019 MHz 30 lähetystaajuus 890...915 MHz

On selvää, että keksinnön mukainen menetelmä ei kohdistu taajuuksiin sinänsä, vaan ne voivat olla myös muunlaiset kuin edellä mainitut. Oleellista on, että toiset sekoitin-35 taajuudet muodostetaan lähettimelle ja vastaanottimelle yhteisellä syntesoijalla ja ensimmäiset kiinteät sekoitintaa juudet yhdellä oskillaattorilla.

Il 5 81933

Keksinnön mukainen menetelmä johtaa merkittävään komponenttien vähenemiseen ja sitä kautta materiaali- ja huoltokustannusten pienenemiseen. Tilan säästö piirilevyllä mahdollistaa pienempien ja kevyempien puhelimien valmistuksen.

Claims (3)

6 81933

1. Menetelmä, jolla voidaan muodostaa aikajakokanavointiin (TDMA) perustuvassa digitaalisessa radiopuhelimessa, etenkin gsm-järjestelmän radiopuhelimessa, lähetyksessä ja vastaan- 5 otossa tarvittavat taajuudet, tunnettu siitä, että radiopuhelimen lähettimessä (Tx) ja vastaanottimessa (Rx) käytetyt sekoitintaajuudet (fvxi, f 7x2 f fRxl f frx2) muodostetaan molemmille yhteisellä syntesoijalla (2) ja perusos-killaattorilla (1), jonka taajuudesta (fp) muodostetaan 10 jakamalla myös kellotaajuus radiopuhelimen logiikalle sekä rf-referenssitaajuus syntesoijalle (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa vastaanotettu signaali siirretään välitaajuudelle vastaanottimen 15 (Rx) toisessa sekoittajassa ja lähetettävä signaali siirretään lähetystaajuudelle lähettimen toisessa sekoittajassa, tunnettu siitä, että kummankin mainitun sekoittajan sekoitintaajuus (fRxa, ίτχζ) generoidaan samalla syntesoi-jalla (2) siten, että lähetysaikajakson aikana syntesoija 20 (2) generoi lähettimen (Tx) toisen sekoitintaajuuden (f^a) ja lähetysaikajakson jälkeen syntesoija (2) siirtyy taajuudessa 7 MHz alaspäin virittyen lähetystaajuutta vastaavalle vastaanottokanavalle ja generoi vastaanottoaikajakson ajan vastaanottimen (Rx) toisen sekoittajan sekoitintaajuuden 25 siirtyen vastaanottoaikajakson jälkeen jälleen taajuudessa 7 MHz ylöspäin odottamaan uutta lähetysaikajaksoa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa vastaanotettu signaali siirretään välitaajuudelta äänitaajuudelle 30 vastaanottimen (Rx) ensimmäisessä sekoittajassa, ja mikrofonilta tuleva lähetyssignaali siirretään ensimmäiselle sekoitustaajuudelle lähettimen (Tx) ensimmäisessä sekoittajassa, tunnettu siitä, että kummankin mainitun sekoittajan kiinteä sekoitintaajuus (fRxi, fTxi) muodoste-35 taan yhdellä perusoskillaattorilla (1), jonka taajuus (fp) on vastaanottimen (Rx) ensimmäinen sekoitintaajuus (f*ucx) ja jonka toinen harmoninen taajuus (2 x fp) on lähettimen ensimmäisen sekoittajan sekoitintaa juus (f*rxx). 7 81933