FI86935B - Foerfarande foer identifiering av en oevervakningssignal pao basstation i radiotelefonsystemet. - Google Patents

Description

86935

Menetelmä valvontasignaalin tunnistamiseksi radiopuhelin-järjestelmän tukiasemalla

Keksinnön kohteena on menetelmä valvontasignaalin 5 tunnistamiseksi tukiasemalla radiopuhelinjärjestelmässä, jossa tukiaseman ja liikkuvien asemien välisten radioyhteyksien laadun tarkkailuun käytetään useita eritaajuisia valvontasignaaleja, jossa menetelmässä tukiasemalla vastaanotettu valvontasignaali kaistanpäästösuodatetaan halu-10 tulle valvontasignaalitaajuudelle viritetyllä kaistanpääs- tösuodattimella ja valvontasignaali tunnistetaan suodatetun valvontasignaalin tason perusteella.

NMT (Nordic Mobile Telephone) -matkapuhelinjärjestelmässä tukiaseman ja matkapuhelimen välisen radioyhtey-15 den laatua valvotaan erityisillä valvontasignaaleilla.

Tukiasema kehittää valvontasignaalin, jolla on haluttu valvontasignaalitaajuus. NMT-järjestelmässä on käytössä neljä valvontasignaalitaajuutta 30 Hz:n välein. Tukiasema lähettää valvontasignaalin matkapuhelimelle, joka palaut-20 taa valvontasignaalin välittömästi takaisin tukiasemalle ja tukiasema määrittää vastaanotetun valvontasignaalin avulla käytetyn radioyhteyden laadun, erityisesti signaa-1ikohinasuhteen.

Esimerkiksi liikkuvan aseman siirtyessä yhden tuki-25 aseman alueelta toisen tukiaseman alueelle eli ns.

handover-tilanteissa tukiasema joutuu mittaamaan jonkin muun tukiaseman kanssa yhteydessä olevan liikkuvan aseman kentänvoimakkuutta parhaan tukiaseman löytämiseksi handover-operaatiota varten. Tällöin on tärkeää, että tu-30 kiasema mittaa oikean liikkuvan aseman lähetystä. Oikea liikkuva asema voidaan tunnistaa sen lähetykseen liittyvän valvontasignaalin taajuuden avulla. Tunnistettaessa riittää tieto siitä, onko taajuus oikea vai jokin muu neljästä mahdollisesta.Tälläisessä handover-tilanteissa kentänvoi-35 makkuudet ovat yleensä alhaiset mikä vaikeuttaa mittausta, 86935 2

Eräässä tunnetussa ratkaisussa tukiaseman vastaan-ottimelta tuleva valvontasignaali viedään kaistanpäästö-ja ylipäästösuodattimien sekä ohjauskytkimien kautta sekoittajalle, joka sekoittaa vastaanotetun valvontasig-5 naalin tukiaseman generoiman injektiosignaalin kanssa, jonka taajuus on 60 Hz:n päässä valvontasignaalista, joka halutaan vastaanottaa. Sekoittimen ulostulosignaali viedään 60 Hz:n kaistanpäästösuodattimelle ja edelleen tasa-suuntauksen kautta vertailijapiirille, jossa saatua tasa-10 jännitettä verrataan asetettuun vertailujännitteeseen.

Mikäli vastaanotettu valvontasignaali on oikea, signaaliin verrannollinen tasajännite ylittää vertailuarvon ja vertaili japiirin ulostulo vaihtaa tilaansa. Mikäli vastaanotettu valvontasignaali ei ole oikea, tasasuunnattu 15 jännite ei ylitä vertailujännitteen arvoa ja vertailija-piirin ulostulon tila säilyy muuttumattomana.

FI-patenttihakemuksessa 900619 vastaanotettu valvontasignaali viedään suoraan, ilman sekoitusta, kapeakaistaiselle, kaistanleveydeltään säädettävälle kaistan-20 päästösuodattimelle, joka on edullisesti ns. monipolkusuo-datin. Tämän suodattimen keskitaajuus on valmiiksi asetettu sille valvontasignaalitaajuudelle, joka halutaan vastaanottaa. Tässäkin ratkaisussa valvontasignaali tunnistetaan vertaamalla suodatettua ja tasasuunnattua valvonta-25 signaalitasoa kiinteään vertailujännitearvoon.

Edellä esitettyjen laitteiden avulla tapahtuva val-vontasignaalin tunnistaminen on kuitenkin vaikeaa huonoilla radioyhteyksillä (alhaisilla kentänvoimakkuuksilla), koska valvontasignaalikaistalla esiintyvät häiriöpurskeet 30 sotkevat mitattavan valvontasignaalin tasoa ja tekevät vertailusignaalitason vertailusta epäluotettavan.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on menetelmä, jolla lievennetään edellä esitettyä ongelmaa.

Tämä saavutetaan johdannossa esitetyn tyyppisellä 35 menetelmällä, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, l 3 86935 että valvontasignaali tunnistetaan vertaamalla suodatetun valvontasignaalin tasoa ja vastaanotetun kohinan tasoa.

Vertaamalla valvontasignaalin tasoa vastaanotetun kohinan tasoon saadaan oikean ja väärän valvontasignaali-5 taajuuden välinen ero suuremmaksi ja tunnistus luotettavammaksi, sillä jos tunnistettava valvontasignaali on väärä, se ei eroa mittauksessa kohinasta. Käytännössä siis vastaanotettu valvontasignaali tunnistetaan oikeaksi mikäli sen signaalikohinasuhde (S/N) ylittää ennalta määrätyn 10 raja-arvon. Keksinnön lisäetuna on, että se voidaan toteuttaa tukiasemalla jo olevilla S/N-suhteen mittausvälineillä.

Keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisemmin suo-ritusesimerkkien avulla viitaten oheiseen piirrokseen, 15 jossa kuvio 1 esittää lohkokaavion tukiaseman valvontasig-naalien käsittelyyn tarvittavasta osasta.

NMT-matkapuhelinjärjestelmä on ns. solukkopuhelin-järjestelmä, jossa järjestelmän kattama maantieteellinen alue on jaettu pienempiin, toisiinsa liittyviin maantie-20 teellisiin alueisiin eli soluihin, joissa kussakin on yksi tai useampi kiinteä tukiasema, joka on yhteydessä solun sisällä oleviin liikkuviin matkapuhelimiin. Tässä yhteydessä ei tarkemmin käsitellä NMT-järjestelmän rakennetta vaan tältä osin viitataan seuraaviin julkaisuihin: 25 [1] NMT Doc.4.1981 Technical specification for the base station equipment [2] NMT Doc.900-4 Technical specification for the base station equipment [3] Addendum to NMT Doc.900-4 Revised 1988-04-01.

30 [4] NMT Doc. 900-1.

Myös tukiaseman ja matkapuhelimen välisen signaloinnin ja varsinkin valvontasignaalien osalta viitataan edellä mainittuihin spesifikaatioihin.

Kuvioon 1 viitaten tukiasemalla on valvontasignaa-35 lien generointia varten kellosignaalilähde, esimerkiksi 4 86935 kideoskillaattori 16, jakajapiiri 20, jakajapiiri 2, ali-päästösuodatinlohko 1, kytkinyksikkö 14, alipäästösuodatin 12 ja tasonilmaisin 13. Valvontasignaalin generointi ei ole keksinnön kannalta oleellinen ja sen osalta viitataan 6 11-patenttihakemukseen 900619. Generoitu kantataajuinen valvontasignaali johdetaan tukiaseman lähetinyksikölle 15 lähetettäväksi lähetinantennin 18 kautta liikkuvalle asemalle .

Liikkuva asema lähettää vastaanottamansa valvon-10 tasignaalin takaisin samalle tukiasemalle yhteyden laadun valvomiseksi. Tukiasema voi samanaikaisesti mitata myös kentänvoimakkuutta. Joissakin tilanteissa, kuten handover-tilanteessa, myös yksi tai useampi muista tukiasemista saattaa samanaikaisesti mitata kyseisen liikkuvan aseman 15 kentänvoimakkuutta ja tällöin käyttää valvontasignaalia liikkuvan aseman lähetyksen tunnistamiseen. Kun tukiasema ei ole itse lähettänyt valvontasignaalia, se saa matkapuhelinverkolta tiedon tunnistettavan valvontasignaalin taajuudesta. Seuraava selostus pätee kumpaankin vastaanotto-20 tilanteeseen.

Liikkuvan aseman lähettämä ja tukiaseman vastaanotinantennilla 19 ja vastaanotinosalla 17 vastaanotettu ja takaisin kantataajuudelle sekoitettu valvontasignaali suodatetaan alipäästösuodattimella 11, joka rajoittaa valvon-25 tasignaalin taajuuskaistan yläpäätä laskostumisen estämi seksi myöhemmissä asteissa. Suodattimen 11 ulostulosignaali suodatetaan kaistanpäästösuodattimella 3, joka on edullisesti Switched capacitor -suodatin, valvontasignaalin saamiseksi paremmin esille kohinasta. Suodattimelta 3 30 vastaanotettu valvontasignaali CSR johdetaan kytkinyksikön 14 kautta sekoittimelle 4 ja kaistanpäästösuodattimelle 5.

Sekoittajassa 4 vastaanotettu valvontasignaali CSR sekoitetaan lähetetyn valvontasignaalin CST tai muun halutun valvontasignaalitaajuuden omaavan injektiosignaalin 35 kanssa, jolloin erotaajuus on nolla ja sekoittajan ulostu- _ 86935

D

lossa esiintyy vain kohinasignaali ja sekoitettujen signaalien summataajuus, joka tässä tapauksessa on kaksi kertaa valvontasignaalitaajuus. Summataajuus ja dc-komponent-ti suodatetaan pois kohinasignaalista dc-erotuksella sekä 5 alipäästösuodattimellä 10, joka on edullisesti Switched capacitor -suodatin, jolloin tulokseksi saadaan valvonta-signaalin taajuuden ympärillä olevaan kohinaan verrannollinen signaali Yx.

Kaistanpäästösuodatin 3 syöttää vastaanotetun valio vontasignaalin CSR myös kaistanleveydeltään säädettävälle, monipolkutyyppiselle kaistanpäästösuodattimelle 5, jonka kaistanleveys on edullisesti alle 1 Hz. Kaistanpäästösuo-datinta 5 ohjataan mainitulla kellosignaalilla mCK, joka määrää sen keskitaajuuden. Siten suodatin on valvontasig-15 naalia vastaanotettaessa valmiiksi adaptoitunut oikean valvontasignaalin taajuudelle, koska kellosignaali mCK on riippuvainen valvontasignaalin taajuudesta. Kaistanpäästösuodatin 5 suodattaa vastaanotetusta valvontasignaalista CSR kohinan, jolloin tulokseksi saadaan puhdas valvontasig-20 naali Y2. Kaistanpäästösuodattimen 5 yksityiskohtaisemman osalta viitataan FI-patenttihakemukseen 900619.

Signaali Y2 kaistanpäästösuodatetaan vielä kais-tanpäästösuodattimella 6, joka on edullisesti Switched capacitor -suodatin, jolla on leveämpi päästökaista kuin 25 suodattimena 5, suodattimessa 5 syntyneiden harmonisten taajuuksien suodattamiseksi pois signaalista Y2. Myös suodatinta 6 ohjataan edellä mainitulla kellosignaalilla mCK.

Valvontasignaalin tunnistamista varten suodattimen 6 ulostulosignaali Y3 ja kohinasignaali Y2 johdetaan kumpi-30 kin kahdelle signaalinkäsittelylohkolle 8 ja 9, joissa tapahtuu signaalin vahvistaminen, tasasuuntaus, alipäästö-suodatus, desimointi, integrointi ja lopuksi signaaleihin verrannollisten tasajännitteiden vertailu. Mikäli tasajän-nitteiden ero eli valvontasignaalin signaalikohinasuhde 35 (S/N) on suurempi kuin ennalta määrätty raja-arvo, mitat- . 86935 o tava valvontasignaali tunnistetaan oikeaksi ja tukiaseman suorittama kentänvoimakkuusmittaus hyväksytään. Liikkuvan aseman lähetyksen kentänvoimakkuusmittaus suoritetaan tukiasemalla olevilla erillisillä mittausvälineillä, jotka 5 eivät suoranaisesti liity keksintöön ja joita ei tämän vuoksi selosteta tässä yhteydessä tarkemmin. Lohkoissa 8 ja 9 on kaikki suodatintoiminnot edullisesti toteutettu Switched capacitor -suodattimilla, joita ohjataan kellotaajuudella mCK. Signaalinkäsittelyosa voidaan toteuttaa 10 hyvin monella tavalla keksinnön piiristä poikkeamatta.

Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (2)

86935 7 1. Menetelmä valvontasignaalin tunnistamiseksi tukiasemalla radiopuhelinjärjestelmässä, jossa tukiaseman ja 5 liikkuvien radioasemien välisten radioyhteyksien laadun tarkkailuun käytetään useita eritaajuisia valvontasignaa-leja, jossa menetelmässä tukiasemalla vastaanotettu val-vontasignaali kaistanpäästösuodatetaan halutulle valvonta-signaali taajuudelle viritetyllä kaistanpäästösuodattimella 10 ja valvontasignaali tunnistetaan suodatetun valvontasignaalin tason perusteella, tunnettu siitä, että valvontasignaali tunnistetaan vertaamalla suodatetun valvontasignaalin tasoa ja vastaanotetun kohinan tasoa. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-15 n e t t u siitä, että valvontasignaali tunnistetaan oikeaksi, kun vastaanotetun valvontasignaalin S/N-suhde ylittää ennalta määrätyn kynnysarvon. 8 86935

1. Förfarande för identifiering av en övervaknings-signal pä en basstation i ett radiotelefonsystem, i vilket 5 för kontroll av kvaliteten pä radioförbindelserna mellan basstationen och de rörliga stationerna används ett flertal övervakningssignaler med olika frekvens, i vilket för f arande en pä basstationen mottagen övervakningssignal bandpass-filtreras med ett tili önskad övervakningssignalfrekvens 10 avstämt bandpassfilter och övervakningssignalen identifie-ras pä basis av den filtrerade övervakningssignalens nivä, kännetecknat därav, att övervakningssignalen identifieras genom jämförelse av den filtrerade övervakningssignalens nivä och det mottagna brusets nivä. 15

2. Förfarande enligt patentkravet 1, känne tecknat därav, att övervakningssignalen identifieras som den rätta, da den mottagna övervakningssignalens S/N-förhällande överskrider ett förutbestämt tröskelvärde. t;