HU219687B - Vezeték nélküli, többcellás, rádiós távközlő rendszer és az ebben alkalmazott központi vezérlőegység - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya vezeték nélküli, többcellás, rádióstávközlőrendszer (10) és az ebben alkalmazott központi vezérlőegység(11). A vezeték nélküli, többcellás, rádiós távközlőrendszer (10) többtávoli rádió távközlési végberendezést[hordozható telefonkészüléket(7)] tartalmaz, amelyek egy rádiós levegőinterfészen át vannak többrádiós bázisállomással (3) összekötve. A bázisállomások (3)reléállomásokként (12) vagy ismétlőállomásokként vannak kialakítva. Abázisállomások (3) és a központi vezérlőegység (11) közöttiösszeköttetés létrehozására ugyanolyan típusú interfész és távközlésiprotokoll szolgál, mint a végberendezések[hordozhatótelefonkészülékek (7)] és a bázisállomások (3)[reléállomások (12)]közötti összeköttetéshez. Egy bázisállomás (3)[reléállomás (12)]rádiós interfésze előnyös módon mind a bázisállomások (3)[reléállomások (12)] és a központi vezérlőegység (11) közöttiösszeköttetésre, mind a végberendezések[hordozható telefonkészülék(7)] és a bázisállomások[reléállomások (12)] közötti összeköttetésrehasználható. A vezeték nélküli, többcellás, rádiós távközlőrendszer(10) az európai digitális zsinór nélküli távközlési szabvány (DECTszabvány) szerint működhet. ŕ

Description

A találmány tárgya általában rádiós távközlőrendszer, 10 és különösen többcellás rádió-távközlőrendszer két vagy több távközlő egység közötti távközlésre, amely közül legalább egy egység mobil lehet. A találmány tárgya továbbá az ebben a távközlőrendszerben alkalmazott központi vezérlőegység. 15

Az utóbbi években különböző módszereket és koncepciókat fejlesztettek ki telefonálási és adatátviteli célokra szolgáló, házi és nyilvános rádiós távközlőrendszerekhez. Általában kétféle típusú rádiós távközlőrendszert lehet megkülönböztetni. 20

Az első típus a cellás távközlés, amely viszonylag nagy területet, vagyis viszonylag nagy cellákat fed le.

Az egész világban egyforma cellás rendszereket fejlesztettek ki, amelyek elnevezése AMPS, ETACS, NMT-450 és NMT-900. A digitális cellás rendszere- 25 két Észak-Amerikában IS-54B-nek nevezik. Az összeurópai rendszer a GSM-rendszer.

A második típus a zsinór nélküli távközlés, amely az egyszerű egycellás, zsinór nélküli lakástelefonoktól a többcellás üzleti zsinór nélküli rendszerekig terjed, 30 amely utóbbiak (nagy) irodákban, gyártócsarnokokban stb. több száz, sőt több ezer zsinór nélküli távközlési egységet képesek kiszolgálni. A megegyező zsinór nélküli telefonrendszerek elnevezése CTO, CT1 és CT1+.

A digitális zsinór nélküli CT2, CT2-AI, CT3 és DECT 35 (Digital Enhanced Cordless Telecommunications=Javított digitális zsinór nélküli távközlés) elnevezésű digitális zsinór nélküli rendszerek közül átviteli módszerként mind a CT3, mind a DECT időosztásos többszörös elérési (TDMA) rendszert alkalmaz, míg a CT2 ffekven- 40 ciaosztásos többszörös elérési (FDMA) rendszert használ. Ezen a két elérési módszeren kívül - különösen Észak-Amerikában - szórt spektrumos elérést is használnak a zsinór nélküli távközléshez. A zsinór nélküli távközléshez alkalmazható további digitális elérési 45 módszer a kódosztásos többszörös elérés (CDMA).

Egyes zsinór nélküli technikák arra is használhatóak, hogy bizonyos típusú személyi távközlési szolgálatokat (PCS=Personal Communication Services) is nyújtsanak, amiket zsinór nélküli terminálmobilitásnak 50 (CTM=Cordless Terminál Mobility) is neveznek. Ez lényegében többcellás, rádiótelefon-szerű szolgálat, amely egy egész várost lefed. Ennek a szolgálatnak az előfizetői maguknál tarthatják mobil távközlési egységeiket (hordozható kézi telefonkészüléküket) és híváso- 55 kát végezhetnek a szolgálat által lefedett területen.

A nyilvános távközlés területén egyre növekszik az az igény, hogy a hagyományos nyilvános telefonhálózatok (PSTN) huzalozott helyi hurokját és az integrált szolgáltatású digitális hálózatok (ISDN) huzalozott tele- 60 fonrendszereit is úgynevezett vezeték nélküli helyi hurokkal helyettesítsék, vagyis rádiótechnikát alkalmazzanak a rézhuzalok alternatívájaként vagy helyettesítéseként egészen az előfizető helyiségéig. A rádiós helyi huroknak (RLL=Rádió in the Local Loop) ebben a koncepciójában két alapvető rendszert lehet megkülönböztetni, a helyhez kötött rádiós helyi hurkot (FRLL=Fixed RLL) és a mobil rádiós helyi hurkot (MRLL=Mobile RLL). Az FRLL rendszerben az előfizető szokványos telefonaljzattal van ellátva, amely azonban rádió adó-vevőhöz van kötve. Ezt helyhez kötött elérési egységnek (FAU=Fixed Acces Unit) vagy vezeték nélküli, helyhez kötött elérési egységnek (WFAU=Wireless Fixed Acces Unit) is nevezik. Ennek a FAU/WFAU egységnek az útján rádiókapcsolatot létesítenek egy úgynevezett rádióelérési egységgel, amely elérést nyújt a nyilvános telefonhálózathoz, illetőleg az integrált szolgáltatású digitális hálózathoz. Az MRLL rendszerben az előfizető hordozható zsinór nélküli vagy mobil rádiótelefon kézi készülékkel van ellátva, amelynek révén a rádióelérési egység útján közvetlen elérés létesíthető a nyilvános telefonhálózathoz, illetőleg az integrált szolgáltatású digitális hálózathoz.

Vegyes rendszerek is lehetségesek, például az előfizetői helyiségekben mobilitást nyújtó FRLL, amelyet házi, zsinór nélküli rendszernek (CITH=Cordless In The Home) is neveznek, és lakóterületi vagy kiskörzeti mobilitást nyújtó FRLL, amelyet kiskörzeti, zsinór nélküli rendszernek (CITN=Cordless In The Neighbourhood) is neveznek. Egyes országokban az állami szabályozás nem engedi meg, hogy a meglévő telefonhálózatok üzemeltetői helyi mobilitást nyújtsanak a jelenlegi nyilvános telefonhálózatokban, illetőleg integrált szolgáltatású digitális hálózatokban. Ilyen esetekben nagyon előnyös, ha egy második vagy harmadik üzemeltető mind helyhez kötött, mind mobil vagy zsinór nélküli elérést nyújt a nyilvános telefonhálózathoz, illetőleg az integrált szolgáltatású digitális hálózathoz.

A hagyományos többcellás rádió-távközlőrendszer jellegzetesen több rádióelérési egységből és központi vezérlőegységekből áll. A rádióelérési egységeket általában bázisállomásoknak (BS=base station) nevezik, és mindegyik bázisállomás egy földrajzi területet vagy cellát lát el. A központi vezérlőegységeket rádióalközpontoknak (RE=radio exchange) vagy mobiltelefonalközpontoknak (MTSO=mobile telephoné switching office) is nevezik. A rádióalközpontokhoz vagy mobiltelefon-alközpontokhoz több bázisállomás van hozzákötve. A mobiltelefon-alközpontok és/vagy rádióalközpontok nyilvános telefonhálózathoz, illetőleg integrált szolgáltatású digitális hálózathoz vannak kötve, hogy a

HU 219 687 Β mobilrádió-előfizetők és a légvezetékes előfizetők között átvitelt hozzanak létre, például telefonhívásokat vigyenek át.

A többcellás rádió-távközlőrendszerben a rendszer teljes kapacitását valamennyi bázisállomás által együtt lefedett területtel, valamint a központi vezérlőegység és a bázisállomások kombinációjának távközlési vagy hívási és adatfeldolgozó képességeivel határozzák meg.

A rendszer funkcionalitásai szempontjából a többcellás rádiórendszer a központi vezérlőegységben megvalósított központi feldolgozófunkcionalitásból és a több bázisállomásban elosztott funkcionalitásokból áll. Mind a központi vezérlőegységben, mind a bázisállomásokban szükség van interfészfunkciókra a központi vezérlőegység és a bázisállomások közötti összeköttetés támogatásához.

Egy ilyen típusú többcellás, vezeték nélküli rádiórendszert az EP-A-0 637 144 számú szabadalmi bejelentés ismertet. A rögzített rádiórésznek (RFP=Radio Fixed Part) nevezett bázisállomások kódfordítók (TRAS=transcoder) csoportjához vannak kötve, és a kódfordítók egy rögzített központi vezérlőrészen (CCFP=Central Control Fixed Part) át L vonalak útján, elengedő-beiktató eszközök (DI=drop/insert) révén a nyilvános telefonhálózathoz vannak kötve.

A bázisállomás hatósugarának kiteqesztése vagy egy bázisállomás és egy hordozható résznek (PP=Portable Part) nevezett, távoli rádió-távközlési végberendezés közötti kapcsolat minőségének javítása végett ismétlőkészülékeket (RIP) használnak. Az ismétlőkészülékek a bázisállomás és a távoli rádió-távközlési végberendezés közötti rádió-levegőinterfészen működnek, és ugyanazt a típusú rádió-levegőinterfészt és távközlési protokollt használják egyrészt az ismétlőkészülék és a rádiós bázisállomás között, másrészt az ismétlőkészülék és a távoli rádiótávközlési végberendezés között. A rádiós levegőinterfész és a távközlési protokoll típusát a DECT ismerteti.

Az ismert többcellás rádió-távközlőrendszerekben a bázisállomásokat a központi vezérlőegységgel, vagyis a rádióalközponttal vagy mobiltelefon-alközponttal rézhuzal kábelek, optikai szálas kábelek vagy cél-rádiókapcsolatok kötik össze, amelyek házi (tulajdonosi) vagy szabványosított interfészeket és távközlési protokollokat használnak, mint például az összeurópai GSM-rendszer esetében.

A bázisállomások és a távoli rádió-távközlési végberendezések, például kézi rádiótelefon-készülékek közötti levegőinterfészhez vagy rádiókapcsolathoz olyan interfészprotokollokat használnak, amelyeket az adott rádiórendszer, például a DECT vagy a GSM határoz meg.

Találmányunk célja a fentebb ismertetett háttérből kiindulva olyan vezeték nélküli, többcellás rádió-távközlőrendszer, amely feleslegessé tesz különleges (házi és/vagy szabványosított) interfészprotokollokat a bázisállomások támogatásához.

Találmányunk célja különösen valódi vezeték nélküli, többcellás rádió-távközlőrendszer, amely feleslegessé teszi kábelek, csatlakozók stb. használatát a központi vezérlőegység és a bázisállomások között, és amelyet könnyen meg lehet valósítani.

Ezt a feladatot a találmány értelmében a vezeték nélküli, többcellás rádió-távközlőrendszer tekintetében - amely rádió-levegőinterfészen és távközlési protokollon át több rádiós bázisállomással összekötött több távoli rádió-távközlési végberendezésből áll, amely rádiós bázisállomások rádió-távközlési szolgáltatást nyújtanak egy cellának nevezett adott területen és egy központi vezérlőegységhez vannak kötve, és a központi vezérlőegység távközlési kapcsolóközponthoz, például nyilvános telefonhálózathoz vagy házi kapcsolóközponthoz (PBX=Private Branch Exchange) van kötve - úgy oldjuk meg, hogy a bázisállomások és a központi vezérlőegység közötti összeköttetés létrehozására ugyanolyan típusú rádió-levegőinterfész és távközlési protokoll szolgál, mint a távoli rádió-távközlési végberendezések és a rádiós bázisállomások közötti összeköttetéshez, és a központi vezérlőegység egy rádiós bázisállomás interfészfunkcionalitásával van ellátva, és a rádiós bázisállomások ismétlőállomásként vagy reléállomásként vannak kialakítva.

A találmány annak felismerésén alapszik, hogy a gazdaságosság, a rugalmasság és a könnyű megvalósíthatóság úgy optimalizálható, hogy a rádió-távközlőrendszer különböző részei között lehetőség szerint ugyanazt az interfészt és távközlési protokollokat használják.

Ezt úgy valósítjuk meg, hogy egyrészt a központi vezérlőegységet kiegészítjük egy rádiós bázisállomás alkalmas interfészfúnkcionalitásaival, vagyis integráljuk az interfészfúnkcionalitást a központi vezérlőegység központi feldolgozási funkcionalitásával, másrészt a bázisállomásokat ellátjuk egy ismétlőfúnkcionalitással, úgyhogy a központi vezérlőegységtől vett adatok átvitele ugyanebben a formátumban történik a lefedett területen, vagyis az adott bázisállomás cellájában lévő távoli rádió-távközlési végberendezésekre.

A találmány lehetővé teszi, hogy a bázisállomások és a központi vezérlőegység közötti összeköttetés rádióösszeköttetés legyen. Ez feleslegessé teszi a kábeleket, ezek létesítési költségét stb. Ugyanakkor a kiegészítő bázisállomási funkcionalitással ellátott központi vezérlőegység maga is rádiós bázisállomásként működhet és egy adott cellában létrehozhatja a rádiólefedést.

A találmány szerinti többcellás rádió-távközlőrendszer lényegében hatékony és előnyös módon újra használja a bázisállomások és a távoli végberendezések közötti rádióinterfészt, és ezzel feleslegessé teszi a különleges összekötéseket, interfészeket vagy más összekötő eszközöket.

A feladatot a fentebb ismertetett többcellás rádiótávközlőrendszerben alkalmazott központi vezérlőegység tekintetében, amely tartalmaz egy első interfészt távközlési kapcsolóközponttal, például nyilvános telefonhálózattal vagy házi kapcsolóközponttal való összeköttetés végett, a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy van egy közös második levegőinterfész legalább egy rádiós bázisállomással és/vagy távoli rádiótávközlési végberendezéssel való összeköttetéshez.

A találmány egyik előnyös kiviteli alakjában a második interfész egy bázisállomás és egy távoli rádió3

HU 219 687 Β távközlési végberendezés közötti rádiós levegóinterfésszel megegyezően, a DECT szabvány szerint van kialakítva.

Találmányunkat, a találmány más jellemzőit és előnyeit annak példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra a technika állása szerinti jellegzetes többcellás rádió-távközlőrendszer nagyon vázlatos ábrázolása, a

2. ábra a találmány szerinti többcellás rádió-távközlőrendszer nagyon vázlatos ábrázolása.

Találmányunkat, korlátozási szándék nélkül, a DECT (Javított digitális zsinór nélküli távközlés) szabvány szerint működő többcellás rádió-távközlőrendszer példáján ismertetjük.

A DECT minden digitális zsinór nélküli távközlőrendszerre kötelező érvényű európai szabvány, vagyis vonatkozik az üzleti környezetben, így az irodákban és a lakóterületeken használt rendszerekre, amelyek valamely személyi távközlési szolgáltatást (PCS=Personal Communication Service) valósítanak meg vagy rádióval hozzák létre a végső kapcsolatot vagy helyi hurkot az előfizetők és a helyi telefonközpont között, amit rádiós helyi huroknak (RLL) is neveznek. Lásd még a WO 94/19877 számú nemzetközi szabadalmi bejelentést, amelyre a jelen szabadalmi bejelentés részeként hivatkozunk.

Az 1. ábrán jellegzetes DECT többcellás rádió-távközlőrendszer látható. Az 1 többcellás rádió-távközlőrendszer három lényeges elemből áll: egy rádióalközpontból vagy 2 központi vezérlőegységből, több kompakt 3 rádiós bázisállomásból és távoli zsinór nélküli vagy vezeték nélküli 7 hordozható telefonkészülékből vagy kézi telefonkészülékből. A 3 rádiós bázisállomások a lefedendő területen elszórtan vannak elhelyezve, és 4 kábelekkel közvetlenül a 2 központi vezérlőegységhez vannak kötve. A 7 hordozható telefonkészülékek 8 rádió-összeköttetéssel kapcsolódnak a 3 rádiós bázisállomásokhoz. Mindegyik 3 rádiós bázisállomás 6 cellának nevezett adott területet szolgál ki. A 6 cellát más 3 rádiós bázisállomások más 6 cellái veszik körül és/vagy fedik át. Ez az úgynevezett többcellás rendszer. A beltéri cellák sugara jellegzetesen 10 m és 100 m között, míg a kültéri cellák sugara jellegzetesen 200 m és 500 m között van.

Mindegyik 3 rádiós bázisállomás és 7 hordozható telefonkészülék általában levegőinterfészt tartalmaz egy adó-vevő egység alakjában, amelynek van egy moduláló-adó része és egy vevő-demoduláló része. Mindkét rész legalább egy vevő-adó antennához van kötve. Ezenkívül korrekt rádiókapcsolati adások létrehozása végett adásvezérlő egységet és szinkronozóegységet tartalmaz. A vett és leadott beszédinformáció feldolgozását beszédfeldolgozó egység vezérli, amelyhez egy vagy több kodek (kódoló-dekódoló) van kötve. A 7 hordozható telefonkészülékben ezek a kodekek a felhasználói interfészben egy mikrofon- és hangszórórészhez vannak kötve. Mindegyik 3 rádiós bázisállomás és 7 hordozható telefonkészülék el van látva központi feldolgozóeszközzel, amely a 3 rádiós bázisállomás vagy a 7 hordozható telefonkészülék egész működését vezérli.

A rádióalközpontot vagy 2 központi vezérlőegységet az 5 vonalak kötik össze egy huzalozott 9 telefonközponttal. Üzleti környezetben ez a 9 telefonközpont általában egy úgynevezett házi kapcsolóközpont (PBX), míg kültéri alkalmazásokban, például rádiós helyi hurokban (RLL) a 9 telefonközpont rendszerint egy helyi alközpont (LE=Local Exchange), amely a házi kapcsolóközponttal (PBX) megegyező módon a nyilvános telefonhálózatra, vagyis a rendes, huzalozott nyilvános telefonhálózatra van kötve.

Az RLL alkalmazásokban a 3 rádiós bázisállomások összeköttetésben lehetnek úgynevezett távoli (vezeték nélküli) helyhez kötött elérési egységekkel [(W)FAU =Wireless Fixed Acces Unit], amelyek a 7 hordozható telefonkészülékekhez hasonlóan levegőinterfészt, átviteli egységet, vezérlőegységet, központi feldolgozóeszközt és beszédfeldolgozó egységet tartalmaznak. Helyhez kötött rádiós helyi hurokban (RLL) például a (vezeték nélküli) helyhez kötött elérési egység [(W)FAU] helyhez kötött telefon-végberendezéshez vagy -aljzathoz van kötve, és így csatlakozik a rendes huzalozott telefonhoz.

A 2. ábrán a találmány szerinti 10 vezeték nélküli, többcellás rádió-távközlőrendszer látható. Mint látható, az 1. ábra szerinti 2 központi vezérlőegység el van látva egy 3 rádiós bázisállomás funkcionalitásával, és így új 11 központi vezérlőegységet képez, míg a 6 cella 3 rádiós bázisállomásait (1. ábra) 12 reléállomások vagy ismétlőállomások helyettesítik, amelyekben 13 interfészek vannak all központi vezérlőegységgel való összekötéshez. Mint látható, ez az összeköttetés 8 rádió-összeköttetés alakjában van megvalósítva, és ugyanazok az interfész- és protokollkövetelmények, vagyis a DECT szabvány szerinti követelmények vonatkoznak rá, mint a 7 hordozható telefonkészülékek (távoli rádiótávközlési végberendezések) és a 12 reléállomások közötti 8 összeköttetésekre.

Az ábrázolt kiviteli alakban all központi vezérlőegység ugyanakkor bázisállomásként is működik, mivel saját lefedett 6 cellája van.

A vezeték nélküli ismétlőállomások vagy reléállomások elvét a WO 99/19877 számú nemzetközi szabadalmi bejelentés írja le, amelyre a jelen szabadalmi bejelentés részeként hivatkozunk.

Bár a jelen találmányt DECT távközlési rendszer kapcsán írtuk le, mégis nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti újszerű elrendezés általánosabban más, zsinór nélküli távközlőrendszerekben mind beltéren, mind kültéren és digitális mobil cellarendszerekben is alkalmazható.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Vezeték nélküli, többcellás, rádió-távközlőrendszer, amely rádió-levegőinterfészen és távközlési protokollvezérleti rádió-összeköttetésen át több rádiós bázisállomással összekötött több távoli rádió-távközlési vég4

   HU 219 687 Β berendezésből például hordozható telefonkészülékből áll, amely rádiós bázisállomások rádió-távközlési szolgáltatást nyújtanak egy cellának nevezett adott területen, és központi vezérlőegységhez (11) vannak kötve, és a központi vezérlőegység (11) távközlési kapcsolóközponthoz, például nyilvános telefonhálózathoz vagy házi kapcsolóközponthoz (PBX=Priváté Branch Exchange) van kötve, azzal jellemezve, hogy a rádiós bázisállomások (3) és a központi vezérlőegység (11) közötti összeköttetés létrehozására ugyanolyan típusú rádió-levegóinterfész és távközlési protokoll szolgál, mint a távoli rádió-távközlési végberendezések, például hordozható telefonkészülékek (7) és a rádiós bázisállomások (3) közötti összeköttetéshez, és hogy a központi vezérlőegység (11) egy rádiós bázisállomás (3) interfészfunkcionalitásával van ellátva, és a rádiós bázisállomások (3) ismétlőállomásként vagy reléállomásként (12) vannak kialakítva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti rádió-távközlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a központi vezérlőegység (11) kiegészítőleg el van látva egy rádiós bázisállomás (3), például reléállomás (12) rádiós távközlő-szolgálati funkcionalitásával egy adott cellában (6).
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti rádió-távközlőrendszer, azzal jellemezve, hogy a rádió-levegőinterfész és a távközlési protokoll a Javított digitális zsinór nélküli távközlési szabvány (DECT szabvány) szerint működik.
4. 4. Központi vezérlőegység az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti többcellás rádió-távközlőrendszerhez, amely tartalmaz egy első interfészt távközlési kapcsolóközponttal, például nyilvános telefonhálózattal vagy házi kapcsolóközponttal (PBX) való összeköttetés végett, azzal jellemezve, hogy van egy közös második levegőinterfész legalább egy rádiós bázisállomással (3) például reléállomással (12) és/vagy távoli rádió-távközlési végberendezéssel például hordozható telefonkészülékkel (7) való összeköttetéshez.
5. 5. A 4. igénypont szerinti központi vezérlőegység, azzal jellemezve, hogy a második rádiós levegőinterfész egy rádiós bázisállomás (3), előnyösen reléállomás (12) és egy távoli rádió-távközlési végberendezés, előnyösen hordozható telefonkészülék (7) közötti rádiólevegőinterfésszel megegyezően, a Javított digitális zsinór nélküli távközlési szabvány (DECT szabvány) szerint van kialakítva.