HU220270B

HU220270B - Rádiós reléállomás rádiós távközlési rendszer hatótávolságának növelésére

Info

Publication number: HU220270B
Application number: HU9900941A
Authority: HU
Inventors: Achim Von Brandt
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2001-11-28
Also published as: WO1997029561A1; DE59708127D1; EP0879508B1; HUP9900941A3; EP0879508A1; US6424633B1; HUP9900941A2

Description

A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 5 lap ábra)

HU 220 270 B

A találmány tárgya rádiós reléállomás rádiós távközlési rendszernek a rádiós előfizetői állomásokat egy rádiós bázisállomással összekötő rádiós szakasza hatótávolságának növelésére.

Az ilyen rádiós reléállomás üzemeltetése iránt támasztott követelmény az, hogy a rendelkezésre álló rádiócsatornák összessége a lehető legjobban ki legyen használva. További követelmény, hogy a jelfutási idők akkor se legyenek túl hosszúak, ha több ilyen rádiós reléállomás kaszkádkapcsolásban van.

Végül arra kell törekedni, hogy az ilyen rádiós reléállomásokat a rádiós távközlési rendszer rádiós szakaszára vonatkozó szabványok maximális betartásával lehessen alkalmazni. Ilyen szabvány lehet például a DECTszabvány (Digital European Cordless Telecommunications), amelyet a European Telecommunications Standards Institute (ETSI) ír elő.

Az ETSI leírt továbbá két, ilyen rádiós reléállomásokra vonatkozó javaslatot. Ezek közül azonban az egyik csak a rádiócsatornák jó kihasználásának és a meglévő szabvány maximális betartásának tekintetében, a másik pedig csak a kis jelfutási idők betartása tekintetében jelent kielégítő megoldást. Erre később részletesebben kitérünk.

Az EP 0 637 144 számú dokumentumban olyan rádiós előfizetői állomások és rádiós bázisállomások között rádiós reléállomáson keresztüli átviteli eljárás ismerhető meg, amelynél a rádiós reléállomás a vett keretet egy következő időrésben továbbítja. A vételi és a továbbadást időrés az időkeretnek ugyanabban a felében foglalnak helyet. Az ilyen eljárással a reléállomások száma csak korlátozott mértékben növelhető, mert a reléállomások számának növekedésével az időrések kitöltik az időkeretet, és ez blokkolódáshoz vezet.

A találmányunk elé kitűzött feladat olyan rádiós reléállomás, amely az említett követelményeket jobban teljesíti.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a rádiós reléállomás

a) a rádiós előfizetői állomások és a rádiós bázisállomás felé egy relé nélküli rádiós szakasznál adott szabványos interfészekkel rendelkezik, amelyek szerint az ugyanazokhoz az összeköttetésekhez tartozó, felfeléirányú (up-link) és lefelé-irányú (down-link) rádiós átvitelekhez mindenkor egy periodikusan ismétlődő időkeretben lévő, egymástól az időkeret fél hosszával megegyező időközre lévő, azonos helyzetű időrés-pár van felhasználva, és az időkeret két felében azonos, egyik vagy másik átviteli irányú rádiós átvitelek mennek végbe, és

b) a rádiós reléállomás több, kaszkádba kapcsolt részből áll, amelyek között olyan interfészek vannak, amelyek szerint az ugyanannak az összeköttetésnek a felfelé-irányú (up-link) és lefelé-irányú (down-link) rádiós átviteleihez két-két kaszkádba kapcsolt rész között egy pár, az időkeret fél hosszával megegyező közhöz nem kötött, a teljes átviteli idő minimalizálása szempontjából kedvezően elrendezett, minden esetben azonban a szóban forgó átviteli irányhoz hozzárendelt időkeret-félhez tartozó időrés van felhasználva.

A találmány szerinti rádiós reléállomás eszerint egyrészt kifelé, vagyis a rádiós előfizetői állomások és a rádiós bázisállomás számára olyan interfészfeltételeket nyújt, amelyek megegyeznek a rádiós reléállomás nélküli rádiós szakaszon fennálló interfészfeltételekkel, másrészt - ha a rádiós reléállomás több, kaszkádba kapcsolt részből áll — az ezen részek közötti interfészekre, tehát belül, olyan interfészfeltételeket bocsát rendelkezésre, amelyek az ilyen kaszkádkapcsolásoknál kritikus jelfutási időket ésszerűen kis mértéken tartják, és emellett kizárják az alkalmas időrések hiánya miatti blokkolás veszélyét.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra egy távközlési rendszer rádiós szakaszt tartalmazó részének blokksémája, a

2-5. ábra idődiagramok az időrésfoglalás szemléltetésére a találmány szerinti, valamint az említett ismert rádiós reléállomásokban.

Az 1. ábra szerinti rádiós rendszerben az előfizetői állomások - amelyek lehetnek RNT telepített előfizetői állomások vagy Hy mobil végberendezések - és egy központoldali RFP rádiós bázisállomás között rádiós szakasz van. Az említett rádiós szakasz hatótávolságának növelésére egy rádiós reléállomás két kaszkádba kapcsolt SREP része szolgál.

Szaggatott függőleges vonalakkal jelöltük az interfészeket az egyes említett rádiós reléállomások között.

A találmány szerinti rádiós reléállomás úgy működik, hogy az RFP rádiós bázisállomás és a rádiós reléállomás egyik SREP része, valamint a rádiós reléállomás másik SREP része és az RNT telepített előfizetői állomás, illetőleg a Hy mobil végberendezés között - a továbbiakban együttesen PP rádiós előfizető állomás között - szabványos interfészek vannak, amelyek megfelelnek azoknak a feltételeknek, amelyek akkor is adottak, ha a rádiós szakaszt reléelrendezés nélkül üzemeltetik. Ez konkrétan azt jelenti, hogy az ugyanahhoz az összeköttetéshez tartozó, felfelé-irányú (up-link) és lefelé-irányú (down-link) rádiós átvitelekhez egy periodikusan ismétlődő időkeretben lévő, egymástól az időkeret fél hosszával megegyező közre lévő, azonos helyzetű időrés-pár van felhasználva, és az időkeret két felében csak az ugyanazon átviteli irányú rádiós átvitelek mennek végbe.

Ezt a 2c. ábra szemlélteti, amelyen a találmány szerinti osztatlan rádiós reléállomás alkalmazásakor fennálló viszonyokat ábrázoltuk.

A 2c. ábrán a vastag nyilak szemléltetik, hogy egy hír hogyan juthat a leggyorsabb úton az RFP rádiós bázisállomástól az SREP rádiós reléállomáson át a PP rádiós előfizetői állomásra, és onnan a válasz hogyan juthat a leggyorsabb úton a rádiós bázisállomásra, mégpedig azokkal az előfeltételekkel, amelyeket az SREP rádiós reléállomás nyújt.

Ennek az oda- és visszaútnak az ideje a rádiós reléállomáson át 15 ms. Ezzel szemben az RFP rádiós bázisállomás és a PP rádiós előfizetői állomások közötti közvetlen rádióösszeköttetés esetén ehhez csak 5 ms-ra len2

HU 220 270 B ne szükség. Ily módon 10 ms összes késés áll fenn a rádiós reléállomás nélküli körülményekhez képest, ahogyan ez a 2c. ábrán látható.

A 2c. ábrán a szaggatott vonalak időréseket jelentenek, amelyeket ugyancsak használnak, mindenesetre olyan átvitelekhez, amelyek egy korábbi vagy későbbi időkeretben kezdődnek.

A 2c. ábrán látható SREP rádiós reléállomásnál így ugyanazok a körülmények állnak fel, mint az első ismert CRFP rádiós reléállomásnál, amelynek az interfészkörülményeit a 2a. ábrán ábrázoltuk.

A 2b. ábrán azokat az interfészkörülményeket ábrázoltuk, amelyek egy második ismert (ETSI ajánlás) REP rádiós reléállomásra vonatkozó javaslat értelmében állnak fenn. Ebben az REP rádiós reléállomásban csak az REP/PP interfész nyújt szabványos feltételeket, amennyiben a felfelé-irányú és lefelé-irányú átvitelhez egymástól mindenkor egy fél időkeretnyi közre, tehát 5 msre lévő időréseket alkalmaznak. Az RFP/REP interfészen ezzel szemben mindenkor periodikusan ismétlődő időrés-párokat alkalmaznak, amelyeknél azonban a felfelé-irányú és lefelé-irányú átvitelhez szolgáló időrések közötti köz nem szükségképpen egyenlő egy fél időkeret-közzel, hanem a köz inkább a minimális összes késés szempontjának felel meg. A rádiós reléállomás nélküli körülményekhez képest létrejövő összes v késés a legkedvezőtlenebb esetben 5 ms.

A szaggatott vonalak a 2b. ábrán olyan időréseket jelentenek, amelyeket az REP rádiós reléállomás ugyan foglal, de nem használ, ellentétben a 2a. és 2c. ábrán ábrázolt körülményekkel, ahol nem fordulnak elő kihasználatlan időrések.

A 3a. és 3b. ábrán két említett, ismert rádiós reléállomás és a 3c. ábrán a találmány szerinti rádiós reléállomás interfészkörülményeit ábrázoltuk arra az esetre, amelyben ezek két, kaszkádba kapcsolt részre vannak osztva.

Ahogyan ez a 3c. ábrán látható, ami a találmány szerinti rádiós reléállomásnál fennálló körülményeket illeti, a rádiós reléállomások két SREP része közötti interfésznél - az RFP/SREP és SREP/PP interfésztől különbözően - eltértünk a szabványos körülményektől, amennyiben a 2b. ábra szerinti körülményekhez hasonlóan foglalunk egy második időrés-párt, de - legalábbis ami a különböző párok felfelé-irányú és lefeléi-rányú átvitele időréseinek közét illeti - nem áll fenn az időkeret fél hosszára vonatkozó feltétel. Az időrés kiválasztásakor inkább arra ügyelünk, hogy a lehető legrövidebb teljes futási idő keletkezzen. A 3c. ábra mutatja továbbá, hogy ez a késési idő akkor sem haladja meg 10 ms-ot, ha a rádiós reléállomás két, kaszkádba kapcsolt SREP részre van osztva.

Az ismert CRFP rádiós reléállomásnál viszont a rádiós reléállomás által okozott járulékos teljes jelfutási idő 20 ms lesz, ahogyan ez a 3a. ábrán látható.

Az ismert REP rádiós reléállomásnál a teljes jelfutási idő ugyan maximálisan 5 ms marad (lásd a 3b. ábrát), viszont a blokkolás veszélye, vagyis annak valószínűsége, hogy több egyidejűleg lebonyolítandó összeköttetés esetén nem találnak alkalmas időréseket, jóval nagyobb, mint a találmány szerinti rádiós reléállomásnál, mivel a szóban forgó oda és vissza átvitelnek egyetlen időkereten belül, vagyis 10 ms-nál rövidebb idő alatt végbe kell mennie, ezzel szemben a találmány szerinti rádiós reléállomásnál összesen 15 ms áll rendelkezésre.

A 4a. és 4b. ábrán két említett, ismert rádiós reléállomás és a 4c. ábrán a találmány szerinti rádiós reléállomás interfészkörülményeit ábrázoltuk arra az esetre, amelyben ezek három, kaszkádba kapcsolt részre vannak osztva.

A találmány szerinti rádiós reléállomásnál a teljes jelfutási idő marad 10 ms (lásd a 4c. ábrát), míg az ismert CRFP rádiós reléállomásnál a teljes jelfutási idő 30 ms-ra növekszik (lásd a 4a. ábrát).

A találmány egy további kiviteli alakjában, amelyben a rádiós reléállomás több részre van osztva és az időkeretek szinkronitásának előfeltétele továbbra is érvényes, a rendelkezésre álló időréseket a különböző interfészek között úgy osztjuk el, hogy először is egyidejűleg több kétirányú összeköttetést lehessen folytatni a rádiós reléállomáson; másodszor, minden összeköttetésnél elérjük azt a célt, hogy a rádiós reléállomás a lefelé-irányú és felfelé-irányú átviteli időt csak egyetlen időkerettel (10 ms) hosszabbítja meg; és harmadszor, mindegyik foglalt időrés használva is legyen, és így ne pazaroljuk el az időréseket.

Ezt az 5. ábrán a rádiós reléállomás három része kaszkádkapcsolásának és három egyidejű összeköttetés fennállásának esetére ábrázoltuk. Itt az első összeköttetéshez használt időréseket folytonos vonalú nyilakkal, a második összeköttetéshez használt időréseket szaggatott vonalú nyilakkal, a harmadik összeköttetéshez használt időréseket pontvonalas nyilakkal jelöltük. Mint a legtöbb előző ábránál, itt is fennáll, hogy a vékony vonalvastagságú nyilak olyan oda-vissza átvitelekhez tartozó időréseket jelölnek, amelyek korábbi vagy későbbi időkeretekben kezdődnek azokhoz az időkeretekhez képest, amelyekben a vastag nyilakkal jelölt időréseket használó átvitelek kezdődnek.

Az 5. ábrán látható, hogyan használjuk a szokásos időrés-párokat a rádiós reléállomáson belül a különböző összeköttetésekhez, hogy a teljes késést minimálissá tegyük. Az RFP/SREP 1 interfésznél a TF1 első időkeretfélben látható három lefelé irányuló nyíl, amelyek az 1.,

2. és 3. összeköttetéshez ebben a sorrendben hozzá vannak rendelve. A TF2 második időkeret-félben a megfelelő felfelé irányuló nyilak láthatóak, amelyek szabványosan ugyanehhez az 1., 2. és 3. összeköttetéshez ebben a sorrendben vannak hozzárendelve.

Az SREP1/SREP2 interfésznél ugyancsak három pár felfelé és lefelé irányuló nyíl látható az előírásszerű 5 ms duplexközben. A TF1 első időkeret-félben a hozzárendelés az 1., 2. és 3. összeköttetéshez megegyezik a fentivel. A TF2 második időkeret-félben ez a sorrend azonban fel van cserélve a 2, 3, 1 sorrendre. Ezzel a felcseréléssel csökkentjük a teljes késést. Az SREP2/SREP3 interfésznél is csere van a TF2-ben, mégpedig a 3,1,2 alakra. Az SREP3/PP interfésznél viszont a sorrend az időkeretfelek között megint szabványszerűen azonos, vagyis 1,2,3.

HU 220 270 B

Az alábbiakban a táblázat alapján még egyszer ősz- lomás tulajdonságait az ismert CRFP és REP rádiós reszehasonlítjuk a találmány szerinti SREP rádiós reléál- léállomások tulajdonságaival.

	CRFP	REP	SREP
időrés-párok száma;	n=l,2,3,4;	n=l,2,3,4;	n=l,2,3,4;
n összeköttetés, 1 relé	2,4,6,8 pár	3,4,7,8 pár	2,4,6,8 pár
időrés-párok száma;	n=l,2,3,4;	n=l,2,3,4;	n=l,2,3,4;
n összeköttetés, 2 relé	3,6,9,12 párra	5,6,11,12 párra	4,6,10,12 párra
teljes futási idő, 1 relé	10 ms	<5 ms	10 ms
teljes futási idő, 2 relé	20 ms	<5 ms	10 ms
teljes futási idő, 3 relé	30 ms	<5 ms	10 ms
rendelkezésre ál időréspárok 5 relé után	5	1	5

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Rádiós reléállomás rádiós távközlési rendszernek a rádiós előfizetői állomásokat egy rádiós bázisállomással összekötő rádiós szakasza hatótávolságának növelé- 25 sére, amely a rádiós előfizetői állomások (Hy; RNT) és a rádiós bázisállomás (RFP) felé egy relé nélküli rádiós szakasznál adott szabványos interfészekkel rendelkezik, amelyek szerint az ugyanazokhoz az összeköttetésekhez tartozó, felfelé-irányú (up-link) és lefelé-irányú 30 (down-link) rádiós átvitelekhez egy periodikusan ismétlődő időkeretben lévő, egymástól az időkeret fél hosszával megegyező időközre lévő, azonos helyzetű időréspár van felhasználva, és az időkeret két felében azonos, egyik vagy másik átviteli irányú rádiós átvitelek mén- 35 nek végbe, azzal jellemezve, hogy a rádiós reléállomás több, kaszkádba kapcsolt részből (SREP1...SREP3) áll, amelyek között olyan interfészek vannak, amelyek szerint az ugyanannak az összeköttetésnek a felfeléirányú (up-link) és lefelé-irányú (down-link) rádiós átvi- 40 teleihez két kaszkádba kapcsolt rész között egy pár, az időkeret fél hosszával megegyező időközhöz nem kötött, a teljes átviteli idő minimalizálása szempontjából kedvezően elrendezett, és a szóban forgó átviteli irányhoz hozzárendelt időkeret-félhez tartozó időrés van felhasználva.
2. Az 1. igénypont szerinti rádiós reléállomás, azzal jellemezve, hogy két kaszkádba kapcsolt rész (SREP1...SREP3) között legalább két pár, egymástól az időkeret fél hosszával egyenlő, szabványos időközben lévő, felfelé- és lefelé-irányú időrés van felhasználva az időkeret fél hosszával egyenlő időközhöz nem kötött párok képzéséhez oly módon, hogy az időkeret fél hosszával egyenlő időközhöz nem kötött párok időréseinek mennyiségét az időkeret fél hosszával egyenlő időközhöz kötött párok mennyisége tartalmazza.
3. A 2. igénypont szerinti rádiós reléállomás, azzal jellemezve, hogy több egyidejű, 1,2,..., N összeköttetéshez a kaszkádba kapcsolt részek (SREP1...SREP3) közötti interfészeken legfeljebb N pár, egymástól az időkeret fél hosszával egyenlő, szabványos időközben lévő időrés kerül alkalmazásra az időkeret fél hosszával egyenlő időközhöz nem kötött időrés-párok képzéséhez úgy, hogy a szabvány értelmében foglalt valamennyi időrés ténylegesen ki van használva információátvitelre.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti rádiós reléállomás, azzal jellemezve, hogy a szabványos interfészek a DECT-szabvány szerinti interfészek.