FI86491B - Digitaliskt radiosystem. - Google Patents

Description

1 86491

Digitaalinen radiojärjestelmä

Keksinnön kohteena on digitaalinen radiojärjestelmä, joka käsittää vähintään kaksi toisistaan erillään si-5 jaitsevaa ja keskenään synkronoituina lähettävää radiolä-hetintä.

Digitaalisissa matkapuhelinjärjestelmässä (GSM-järjestelmä) on järjestelmään kuuluvien tukiasemien edullista olla toisiinsa synkronoituja. Synkronista järjestel-10 mää tarvitaan mm. siksi, että tilaaja-aseman tai liikkuvan aseman siirtäminen tukiasemalta toiselle (hand over) voidaan suorittaa nopeammin synkronisessa verkossa kuin asynkronisessa verkossa, koska viimeksi mainitussa tarvitaan enemmän sanomaliikennettä.

15 Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada tällainen synkroninen digitaalinen radiojärjestelmä Tämä saavutetaan ensimmäisessä kappaleessa esitetyn tyyppisessä järjestelmässä keksinnön mukaisesti siten, että järjestelmä käsittää kellovälineet ainakin yhden yh-20 teisen kellosignaalin synnyttämiseksi kaikille radiolähet-timille, sekä kutakin radiolähetintä varten viivevälineen mainitun ainakin yhden kellosignaalin viivästämiseksi mää-··-' : rän, joka kyseisen radiolähettimen ja kellovälineiden vä liseen välimatkaan verrannollisen siirtoviiveen ja tietyn 25 maksimi viiveen erotus.

Keksinnön perusajatuksena on, että kaikille lähet-: timille synnytetään yhdessä paikassa yhteinen kellosignaa li, joka sitten välitetään lähettimille kunkin lähettimen ja kellosignaalin generointipaikan välisen etäisyyden 30 funktiona viivästettynä siten, että mitä etäämpänä radio-.··· lähetin sijaitsee sitä pienemmällä viiveellä kellosignaali lähetetään, jolloin erilaisista siirtoetäisyyksistä johtuvat viiveet kompensoituvat.

: . - Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa kellosig- 35 naalin generointivälineet on sijoitettu yhden radiolähet- 2 86491 timen yhteyteen, joka on Master-lähetin, jolloin muut ra-diolähettimet ovat Master-lähettimen kanssa synkronoituja Slave-lähettimiä. Tällöin lähettimien synkronisuus ja samanaikaisuus toteutetaan siten, että Master-lähettimen 5 kellosignaaleja viivästetään maksimiviiveen verran ja Slave-lähettimelle meneviä kellosignaaleja viivästetään Master-lähettimen ja kulloisenkin Slave-lähettimen välisen etäisyyden ja sitä kautta kellosignaalin siirtotien aiheuttaman siirtoviiveen mukaan.

10 Keksinnön ansiosta voidaan synkroninen lähetinjär- jestelmä toteuttaa yksinkertaisella tavalla kehittämällä vain yksi peruskellosignaali ilman että tarvitaan mitään ylimääräisiä synkronointisignaaleja tai -järjestelyitä lähettimien välisen tahdistuksen aikaansaamiseen.

15 Keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisemmin suo- ritusesimerkin avulla viitaten oheiseen piirrokseen, jossa kuvio 1 havainnollistaa kaavamaisesti erästä synkronista radiojärjestelmää, ja kuvio 2 esittää lohkokaaviomuodossa kuvion 1 radio-20 järjestelmän synkronoinnin toteuttamista keksinnön mukaisella tavalla.

. . Keksinnön mukaista synkronointia voidaan soveltaa ' · ; minkä tahansa useita radiolähettimiä käsittävän digitaali sen radiojärjestelmän lähettimien synkronoimiseksi toi-' 25 siinsa, mutta se on erityisen sovelias käytettäväksi so-lukkotyyppisissä digitaalisissa matkapuhelinjärjestelmissä, kuten GSM-matkapuhelinjärjestelmässä, tukiasemien ra-diolähetinten lähetysten synkronoimiseksi toisiinsa. So-lukkotyyppisen matkapuhelinjärjestelmän kattama alue on : 30 jaettu useisiin maantieteellisesti rajoitettuihin radio-. alueisiin eli soluihin, joista kukin sisältää yhden tai useamman tukiaseman ja jonka alueella voi sijaita muuttuva - määrä liikkuvia tilaaja-asemia. Kukin tukiasema sisältää yhden tai useamman lähetinvastaanottimen, jolla se voi 35 pitää radioyhteyttä alueellaan liikkuviin tilaaja-asemiin.

3 86491

Tukiasemat on lisäksi liitetty kiinteällä verkolla toisiinsa ja yleiseen puhelinverkkoon tai muihin tietoliikenneverkkoihin .

Kuviossa 1 on esitetty tällaisen solukkotyyppisen 5 radiopuhelinjärjestelmän sektoroitu solu 4, joka käsittää kolme osasolua 1, 2 ja 3. Kussakin osasolussa on ainakin yksi tukiasema BS1-BS3. Lisäksi osasoluissa on vaihteleva määrä liikkuvia tilaaja-asemia MS. Tukiasemat BS1-BS3 ovat suhteellisen etäällä toisistaan, tyypillisesti 20-300 m. 10 Tukiasemien välillä on kiinteät kaapeliyhteydet, joiden kautta tukiasemat on synkronoitu toisiinsa siten, että eri tukiasemien lähetykset ovat niiden antenneissa samanaikaisesti. Samanaikaisuus voi tarkoittaa esim. sitä, että digitaalisen TDMA-signaalin kehykset alkavat kaikissa lähet-15 timissä samanaikaisesti.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen järjestelmä kuvion 1 tukiasemajärjestelmän synkronoimiseksi. Keksinnön mukainen järjestelmä käsittää kaikille tukiasemille yhteisen kellogeneraattoriyksikön CU, joka generoi 20 kaikkia tukiasemia varten ainakin yhden yhteisen kellosig naalin CK. Kellosignaali CK johdetaan tukiaseman BS1 lä-hettimelle viiveyksikön Dl kautta, tukiaseman BS2 lähetti-melle viiveyksikön D2 kautta ja tukiaseman BS3 lähettimel-le viiveyksikön D3 kautta. Viiveyksiköt Dl, D2 ja D3 vii-25 västävät kellosignaalia vastaavasti määrän, joka on kyseisen tukiaseman lähettimen ja kellovälineiden välisen välimatkaan verrannollisen siirtoviiveen Dl', D2' ja vastaavasti D3' sekä tietyn maksimiviiveen D^ välinen erotus siten, että tukiasemien lähettimien digitaaliset aikaja-30 koiset signaalit ovat tukiasemien antenneissa 11, 21 ja 31 keskenään tahdistettuja ja samanaikaisia. Tällöin maksimi-viiveen D,^ täytyy olla vähintään yhtä suuri kuin kellosignaalin siirtoviive kellovälineistä suurimman välimatkan päässä olevan tukiaseman radiolähettimeen.

; 35 Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa kelloge- 4 86491 neraattoriyksikkö CU sijaitsee yhden tukiaseman BS1 välittömässä läheisyydessä, jolloin kellogeneraattoriyksikön ja tukiaseman BS1 välisestä etäisyydestä johtuva kellosignaalin siirtoviive Dl' on käytännöllisesti katsoen nolla.

5 Tällöin tukiaseman BS1 voidaan katsoa toimivan ns. Master-tukiasemana, johon muut ns. Slave-tukiasemat BS2 ja BS3 on synkronoitu. Kuviossa 2 tukiasema BS3 on suurimmalla etäisyydellä kellogeneraattoriyksiköstä CU ja tästä etäisyydestä aiheutuva kellosignaalin siirtoviive D3' on asetettu 10 mainituksi maksimiviiveeksi D^. Tukiasemien antenneissa 11, 21 ja 31 olevat lähetyssignaalit saadaan nyt keksinnön mukaisesti synkronoitua toisiinsa, kun viiveet Dl, D2 ja D3 asetetaan seuraavasti: Dl = D^, D2 = D^-D^, D3 = 0. Tällöin viiveyksiköt Dl ja D2 kompensoivat tukiaseman BS3 15 etäisyydestä johtuvan siirtoviiveen D3', niin että kello-signaali CK saapuu kunkin tukiaseman BS1, BS2 ja BS3 ra-diolähettimelle samanaikaisesti.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa kompen-sointiviiveet Dl, D2 ja D3 on sijoitettu kellogeneraatto-20 riyksikön välittömään läheisyyteen. Vaihtoehtoisesti ne voitaisiin kuitenkin sijoittaa muuhunkin kohtaan kello-. . generaattoriyksikön CU ja vastaavan tukiaseman välisellä kellosignaalin siirtotiellä.

Oheiset kuviot ja niihin liittyvä selitys on tar-25 koitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen digitaalinen radiojärjestelmä voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (3)

5 86491

1. Digitaalinen radiojärjestelmä, joka käsittää vähintään kaksi toisistaan erillään sijaitsevaa ja keske-5 nään synkronoituina lähettävää radiolähetintä (BS1, BS2, BS3), tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää kellovälineet (CU) ainakin yhden yhteisen kellosignaalin (CK) synnyttämiseksi kaikille radiolähettimille (BS1, BS2, BS3), sekä kutakin radiolähetintä (BS1, BS2, BS3) varten 10 viivevälineen (Dl, D2, D3) mainitun ainakin yhden kello-signaalin (CK) viivästämiseksi määrän, joka kyseisen radiolähettimen ja kellovälineiden (CU) väliseen välimatkaan verrannollisen siirtoviiveen (Dl', D2' , D3' ) ja tietyn maksimi viiveen (D^) erotus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen digitaalinen ra diojärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu mak-simiviive (D^) on vähintään yhtä suuri kuin kellosignaalin (CK) siirtoviive (D3') kellovälineistä (CU) suurimman välimatkan päässä olevaan radiolähettimeen (BS3).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen radiolähe- tinjärjestelmä, tunnettu siitä, että kellovälineet (CU) sijaitsevat yhden radiolähettimen (BS1) luona, jolle mainittu ainakin yksi kellosignaali (CU) syötetään mainitun maksimiviiveen (D^) verran viivästettynä. " 25 6 86491