NL195021C

NL195021C - Radiofrequent abonneetelefoonsysteem.

Info

Publication number: NL195021C
Application number: NL8503400A
Authority: NL
Original assignee: Interdigital Tech Corp
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 2003-06-10
Also published as: US20050025097A1; DE3609395C3; JP2001025052A; IE852731L; SE524940C2; US20030067895A1; JP3186733B2; US6393002B1; DK200200209A; AU4767985A; US6282180B1; CN86100949A; DK133795A; CA1250673A; US5119375A; US4817089A; FI963647A; JPH10174173A; AU2471088A; US6771667B2

Description

9 1 195021 ‘ Radiofrequent abonneetelefoonsysteem

De uitvinding heeft betrekking op een radiofrequent abonneetelefoonsysteem omvattende basisstations en abonneestations, welk systeem voorziet in de transmissie van oproepen op radiofrequente kanaalparen, 5 waarbij zend- en ontvangmiddelen, signaalbewerkingsmiddelen, besturingsmiddelen en controlemiddelen, signaleringsmiddelen, synchronisatiemiddelen en koppelmiddelen aanwezig zijn; waarbij de basisstations zijn voorzien van schakelmiddelen voor verbindingen met trunklijnen of telefooncentrales en voor het routeren van oproepen en de abonneestations zijn voorzien van koppelmiddelen voor het verbinden van oproepen vanaf abonneegebruikers, waarbij het systeem gelijktijdig voorwaartse informatiesignalen en 10 terugwaartse informatiesignalen tussen de trunklijnen en de abonneestations op voorwaartse en terug-waartse frequentiekanalen kan overdragen, waarbij elk van de voorwaartse en terugwaartse frequentie-kanalen is verdeeld in een aantal tijdsleuven.

Een dergelijk systeem is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 3633.

De onderhavige uitvinding verschaft een stelsel voor draadloze transmissie van meerdere informatiefs signalen gebruikmakend van digitale tijdverdeelschakelingen tussen een basisstation en een aantal abonneestations. De abonneestations kunnen vast of mobiel zijn. Het aantal tijdverdeelschakelingen wordt bepaald door de transmissiekwaliteit van de signalen. Het basisstation is verbonden met een extern informatienetwerk, dat analoog en/of digitaal kan zijn.

De mobiele abonneestations kunnen naar keuze relatief snel en relatief langzaam bewegen.

20 Het modulatieniveau van de signalen en het aan het stelsel toegevoerde vermogen worden ingesteld in overeenstemming met de signaalfoutdetectie in het stelsel.

Het stelsel maakt gebruik van ruimtelijke diversiteit door een aantal antennes toe te passen die selectief op afstand van elkaar zijn geplaatst teneinde een relatief hoge signaalontvangsterkte te verkrijgen ondanks signaalfading.

25 Het basisstation werkt over een aantal hf kanaalparen. Het bedrijf in elk kanaalpaar wordt geïmplementeerd door de combinatie van een zendkanaalschakeling voor het verwerken van een bepaald meervoudig aantal informatiesignalen die simultaan worden ontvangen over de trunklijnen van de telefoonmaatschappij teneinde simultaan te worden uitgezonden naar verschillende abonneestations over een bepaald hoogfrequent (hf) kanaal en een ontvangstkanaalschakeling voor het verwerken van een aantal over een bepaald 30 hf kanaal van verschillende abonneestations simultaan ontvangen signalen teneinde informatiesignalen te verschaffen voor transmissie over de trunklijnen.

Het systeem volgens de uitvinding onderscheidt zich daardoor van de stand van de techniek dat de schakelinrichting in het basisstation voorwaartse informatie vanaf de trunklijnen als voorwaartse signalen koppelt naar een uit een aantal compressoren gekozen compressor en terugwaartse signalen die ontvangen 35 zijn uit de decompressoren in het basisstation als terugwaartse informatie koppelt naar de trunklijnen, waarbij de koppelmiddelen in elk abonneestation terugwaartse informatie als terugwaartse signalen vanuit een gebruiker koppelt en voorwaartse signalen die ontvangen zijn uit een decompressor in het abonneestation als voorwaartse informatie koppelt voor afgifte aan een gebruiker; signaalcompressoren in het basisstation zijn verbonden met de schakelinrichting in het basisstation voor het 40 opwekken van gecomprimeerde voorwaartse signalen op een tijdsleuf in één van de voorwaartse frequentiekanalen, welke gecomprimeerde voorwaartse signalen in een abonneestation kunnen worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als voorwaartse signalen af te geven, die geleverd zijn voorafgaand aan de compressie, waarbij de compressor van elk abonneestation is verbonden met de koppelmiddelen voor het comprimeren van terugwaartse signalen van de koppelmiddelen van het abonnee-45 station en voor het opwekken van gecomprimeerde terugwaartse signalen die in het basisstation kunnen worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als de terugwaartse signalen te leveren, die geleverd zijn voorafgaand aan de compressie; de signaaldecompressoren in het basisstation zijn verbonden met de schakelinrichting in het basisstation voor het decomprimeren van gecomprimeerde terugwaartse signalen die vanuit de abonneestations op het 50 terugwaartse frequentiekanaal worden ontvangen en voor het opwekken van terugwaartse signalen voor de schakelinrichting van het basisstation, welke in hoofdzaak dezelfde informatie als de afgegeven terugwaartse signalen leveren, waarbij de decompressor van elk abonneestation is verbonden met de koppelmiddelen van het abonneestation voor het decomprimeren van gecomprimeerde voorwaartse signalen die zijn ontvangen vanuit het basisstation op het voorwaartse frequentiekanaal en voor het opwekken van 55 voorwaartse signalen voor de koppelmiddelen van het abonneestation, welke in hoofdzaak dezelfde informatie als de geleverde voorwaartse signalen leveren; een afstandsprocessor aanwezig is, die is verbonden met de trunklijnen en reageert op oproepverzoeken « 195021 2 vanuit de trunklijnen en vanuit abonneegebruikers, voor het selecteren van welke van de afzonderlijke * compressoren door de schakelinrichting moet worden verbonden met één van de trunklijnen voor het daarbij toewijzen van een kanaal/sleuf voor een van de voorwaartse en terugwaartse gecomprimeerde informatie-signalen, zodat deze kunnen worden overgedragen over respectieve voorwaartse en terugwaartse 5 frequentiekanalen naar een respectievelijk station van het basisstation en abonneestations, waarbij de afstandsprocessor een geheugen bijhoudt ten aanzien van welk kanaal/sleuf aldus is toegewezen en het geheugen raadpleegt bij ontvangst van het oproepverzoek; een oproepprocessor aanwezig is, die met de afstandsprocessor is verbonden en reageert op het toewijzingssignaal, waardoor de schakelinrichting de verbinding completeert overeenkomstig het sleuf-10 toewijzingssignaal; een kanaalbesturingsinrichting aanwezig is die met de compressoren van het basisstation is verbonden voor . het combineren van de gecomprimeerde voorwaartse signalen voor de toevoer aan het voorwaartse frequentiesignaal, waarbij elk van de respectieve gecomprimeerde voorwaartse signalen een tijdsleuf binnen het voorwaartse frequentiekanaal innemen; en 15 een zender-en ontvanger in het basisstation en in de abonneestations aanwezig zijn voor het verschaffen van de directe communicatie tussen het basisstation en de abonneestations op de radiofrequentie.

In een verder aspect voorziet de onderhavige uitvinding in een radiofrequent abonneetelefoonsysteem van de hierboven gedefinieerde soort, welke daardoor wordt gekenmerkt dat de schakelinrichting in het basisstation voorwaartse informatie vanaf de trunklijnen als voorwaartse signalen koppelt naar één uit een 20 aantal compressoren gekozen compressor en terugwaartse signalen die ontvangen zijn uit de decompresso-ren in het basisstation als terugwaartse informatie koppelt naar de trunklijnen, waarbij de koppelmiddelen in elk abonneestation terugwaartse informatie als terugwaartse signalen vanuit een gebruiker koppelt en voorwaartse signalen die ontvangen zijn uit een decompressor in het abonneestation als voorwaartse informatie koppelt voor afgifte aan een gebruiker; 25 signaalcompressoren in het basisstation zijn verbonden met de schakelinrichting in het basisstation voor het opwekken van gecomprimeerde voorwaartse signalen op een tijdsleuf in één van de voorwaartse frequentiekanalen, welke gecomprimeerde voorwaartse signalen in een abonneestation kunnen worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als voorwaartse signalen af te geven, die geleverd zijn voorafgaand aan de compressie, waarbij de compressor van elk abonneestation is verbonden met de 30 koppelmiddelen voor het comprimeren van terugwaartse signalen van de koppelmiddelen van het abonneestation en voor het opwekken van gecomprimeerde terugwaartse signalen die in het basisstation kunnen worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als de terugwaartse signalen te leveren, die geleverd zijn voorafgaand aan de compressie; de signaaldecompressoren in het basisstation zijn verbonden met de schakelinrichting in het basisstation 35 voor het decomprimeren van gecomprimeerde terugwaartse signalen die vanuit de abonneestations op het terugwaartse frequentiekanaal worden ontvangen en voor het opwekken van terugwaartse signalen voor de schakelinrichting van het basisstation, welke in hoofdzaak dezelfde informatie als de afgegeven terugwaartse signalen leveren, waarbij de decompressor van elk abonneestation is verbonden met de koppelmiddelen van het abonneestation voor het decomprimeren van gecomprimeerde voorwaartse signalen die 40 zijn ontvangen vanuit het basisstation op het voorwaartse frequentiekanaal en voor het opwekken van voorwaartse signalen voor de koppelmiddelen van het abonneestation, welke in hoofdzaak dezelfde informatie als de geleverde voorwaartse signalen leveren; een kanaalbesturingsinrichting aanwezig is die met de compressoren van het basisstation is verbonden voor het combineren van de gecomprimeerde voorwaartse signalen voor de toevoer aan het voorwaartse 45 frequentiesignaal, waarbij elk van de respectieve gecomprimeerde voorwaartse signalen een tijdsleuf binnen het voorwaartse frequentiekanaal innemen; en een zender en ontvanger in het basisstation en in de abonneestations aanwezig zijn voor het verschaffen van de directe communicatie tussen het basisstation en de abonneestations op de radiofrequentie; en elk abonneestation werkt in een half-duplex modus binnen een frame voor tijdsverdeelde meervoudige 50 toegang, waarbij deze zendt in één gedeelte van het frame en ontvangt in een verder gedeelte van het frame; waarbij het basisstation werkt op de voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen in full-duplex modus teneinde plaats te bieden aan een veelvoud van gelijktijdige signalen op elk van de voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen, waarbij het voorwaartse frequentiekanaal is toegewezen aan het basisstation voor zenden naar de abonneestations en voor ontvangst door de abonneestations wanneer de 55 abonneestations niet zenden en het terugwaartse frequentiekanaal is toegewezen aan de abonneestations voor zenden naar het basisstation en voor ontvangst door het basisstation vanaf een abonneestation wanneer het basisstation niet zendt naar dat abonneestation.

3 195021 * ’ In een nog verder aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bedrijven van een abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 1 of 10, voor het leveren van een aantal spraak- en/of datasignalen over hetzij een enkel of een aantal radiofrequente kanalen, waarbij een aantal signalen die informatie kunnen dragen, worden verwerkt en worden ontvangen over telefoonlijnen voor de transmissie 5 over radiofrequente verbinding naar vooraf bepaalde ontvangeenheden, gekenmerkt door (A) het ontvangen van het aantal voorwaartse informatiesignalen uit telefoonlijnen voor de verwerking voor transmissie over radiofrequente verbindingen naar vooraf bepaalde ontvangeenheden die de voorwaartse informatiesignalen kunnen verwerken volgens de stap (B); (B) het verwerken van het aantal voorwaartse informatiesignalen volgens de volgende deelstappen, 10 (1) het toewijzen en routeren voor het verwerken van elk voorwaartse informatiesignaal dat over radiofrequente verbindingen moet worden overgedragen naar een vooraf bepaalde ontvangeenheid, (2) het op een vooraf bepaalde manier vangen van elk voorwaartse informatiesignaal dat volgens de routering wordt verwerkt toegewezen bij deelstap (B)(1) om signaalmonsters voort te brengen die representatief zijn voor elk van het aantal voorwaartse informatiesignalen, 15 (3) het comprimeren van de signaalmonsters, zodanig dat deze signaalmonsters in vooraf bepaalde ontvangeenheden kunnen worden gereconstrueerd om wezenlijk dezelfde informatie als die in respectieve voorwaartse informatiesignalen te leveren, die volgens stap (B) zijn verwerkt, waarbij de compressiestap resulteert in een selectieve verwijdering van ten minste een signaalkenmerk van de signaalmonsters en (4) het plaatsen van de gecomprimeerde signaalmonsters in vooraf bepaalde discrete posities van elk 20 herhaald segment van een zendsignaalkanaal; en (C) het uitzenden van het aantal voorwaartse informatiesignalen over ten minste een van de radiofrequente verbindingen naar ten minste een vooraf bepaalde ontvangeenheid, waarbij het gedeelte van elk herhaald segment van het zendsignaalkanaal de gecomprimeerde signaalmonsters voor elk van het aantal informatie-monsters bevat.

25

Verdere kenmerken van de onderhavige uitvinding worden beschreven aan de hand van een beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen.

Figuur 1 is een blokschema dat in zijn algemeenheid het onderhavige hf abonneetelefoonstelsel toont.

Figuur 2 is een blokschema van een representatieve voorkeursuitvoeringsvorm van het basisstation in 30 het stelsel van figuur 1.

Figuur 3 is een blokschema van een voorkeursuitvoeringsvorm van een abonneestation in het stelsel van figuur 1.

Figuur 4 illustreert de reeks van boodschappen die wordt gegenereerd door abonneestations en het basisstation teneinde een verbinding te verkrijgen tussen twee abonneestations.

35 Figuur 5 illustreert de diverse dataverwerkingsmodules die geïmplementeerd zijn in de afstandsbestu-ringsprocessoreenheid (RPU) in het basisstation van figuur 2.

Figuur 6 illustreert de verwerking van inkomende en uitgaande BCC boodschappen door de RPU in het basisstation van figuur 2.

Figuur 7 illustreert de verwerking van inkomende en uitgaande PBX boodschappen door de RPU in het 40 basisstation van figuur 2.

Figuur 8 illustreert de verwerking van loggerboodschappen door de RPU in het basisstation van figuur 2.

Figuur 9 illustreert een geheugenkaart van de RPU in het basisstation van figuur 2.

Figuur 10 illustreert de verwerking van boodschappen die betrekking hebben op de RCC toestand door de boodschapverwerkingsmodule (MPM) die getoond is in figuur 5.

45 Figuur 11 illustreert de verwerking van boodschappen die betrekking hebben op de kanaaltoestand door de boodschapverwerkingseenheid MPM getoond in figuur 5.

Figuur 12 toont een blokschema van de abonnee-aansluiting-koppelschakeling (STU) in het abonnee-station van figuur 3.

Figuur 13 toont de signaalkoppelschakeling tussen de PBX en de VCU in het basisstation van figuur 2.

50 Figuur 14 (bij figuur 1) toont de signaalkoppelschakeling tussen de STU en de VCU in het abonneestation van figuur 2.

Figuur 15 toont de tijdsrelaties voor de PBX-VCU koppelschakelingsignalen getoond in figuur 13 en voor de STU-VCU koppelschakelingsignalen getoond in figuur 14.

Figuur 16 (bij figuur 13) toont de signaalkoppeling tussen de VCU en de CCU in zowel het basisstation 55 van figuur 2 als het abonneestation van figuur 3.

Figuur 17 toont de tijdsrelaties voor de zendkanaalsignalen van de VCU-CCU signaalkoppelschakeling getoond in figuur 16.

195021 4

Figuur 18 toont de tijdsrelaties voor de ontvangstkanaalsignalen van de VCU-CCU-signaalkoppel-schakeling getoond in figuur 16.

De figuren 19A en 19B tonen de respectievelijke tijdsrelaties voor de zend- en ontvangstspraakblokken die worden overgedragen tussen de VCU en CCU voor 16 niveau PSK modulatie.

5 Figuur 20A toont de ingangs- en uitgangsdata-tijdsrelaties en de inhoud voor het ontvangstkanaal tussen de VCU en de PBX (of STU) voor 16 niveau PSK modulatie.

Figuur 20B toont de ingangs- en uitgangsdata-tijdrelaties en de inhoud voor het zendkanaal tussen de VCU en de PBX (of STU) voor 16 niveau PSK modulatie.

Figuur 21 (bij figuur 5) toont een blokschema van de CCU van zowel het basisstation uit figuur 2 als het 10 abonneestation uit figuur 3.

Figuur 22 toont de in software geïmplementeerde functionele architectuur van de CCU uit figuur 21.

Figuur 23 is een tijdsdiagram voor de overdracht van RCC en 16 niveau PSK spraakdata over de zendbus van de CCU uit figuur 22.

Figuur 24 is een tijddiagram voor het overdragen van RCC en 16 niveau PSK spraakdata op de 15 ontvangstbus-van de CCU uit figuur 23.

Figuur 25 (bij figuur 3) is een blokschema van de modem van het basisstation van figuur 2 en het abonneestation van figuur 3.

Figuur 26 toont de signaalkoppelschakeling tussen de CCU, de modem en de STIMU in het basisstation van figuur 2.

20 Figuur 27 toont de signaalkoppelschakeling tussen de modem en de RPU in het basisstation van figuur 2 en in het abonneestation van figuur 3.

Figuur 28 is een blokschema van de antennekoppelschakeling voor het abonneestation van figuur 3.

Figuur 29 is een blokschema van de antennekoppelschakeling voor het basisstation van figuur 2.

Overzicht van de afkortingen die in de beschrijving worden gebruikt.

25 -

Afkorting Definitie A/D analoog naar digitaal omvormer ADPCM adaptieve differentiële pulscodemodulatie 30 AGC automatische versterkingsregeling AM amplitudemodulatie BCC basisbandstuurkanaal BPSK binaire faseverschuivingsversleutelingsmodulatie BW bandbreedte 35 CCU kanaalstuureenheid CODEC gecombineerde codeer- en decodeereenheid DEMOD demodulator (ontvangstgedeelte van een modem) D/A digitaal naar analoog omvormer dB decibel 40 DID direct inwaarts kiessignaal DMA directe geheugentoegang DPSK differentiële faseverschuivingsversleutelingsmodulatie DTMF dubbeltonig multifrequentie-signaleringsschema ECL emittergekoppelde logica 45 FCC de federale communicatiecommissie van de U.S.A.

FIFO eerste-in eerste-uit geheugen FIR met eindige duur impulsresponsiefilter

Hz hertz (trillingen per seconde) I in fase 50 IF middenfrequentie kbps kilobits per seconde kHz kilohertz km kilometer LSB minst significante bit 55 MDPSK multifase differentiële faseverschuivingsversleutelingsmodulatie MHz megahertz 5 5 195021 *

Afkorting Definitie MODEM gecombineerde modulator en demodulator MPM boodschapverwerkingsmodule ms milliseconden OCXO ovengestuurde kristaloscillator PBX huistelefoon centrale of automatische schakelcentrale PCM pulscodemodulatie PSN openbaar geschakeld netwerk i PSTN openbaar geschakeld telefoonnetwerk of een andere verbindende drager (kenmerkend een telefoonmaatschappij) Q kwadratuur QPSK kwadratuur-faseverschuivingversleutelingsmodulatie RBTG terugbeltoongenerator RAM willekeurig toegankelijk geheugen RCC radiobesturingskanaal 20 RELP rest-geëxciteerde lineaire voorspelling RF hoogfrequent RFU hoogfrequente eenheid RPU afstandsverbindingsprocessoreenheid ROM uitleesgeheugen RX ontvangst SHF superhoge frequentie (3000-30000 MHz) SIN abonnee identificatienummer SUC abonneeluskoppelschakeling STIMU tijdsbepalende eenheid van het stelsel STU abonneestationtelefoon interface 30 SUBTU tijdsbepalende eenheid van de abonnee TDM tijdverdeelmultiplex TDMA tijdverdeelmultiplextoegang TELCO telefoonmaatschappij TX zenden UHF ultrahoge frequentie UTX-250 een centrale die zowel verwerkings- als interface-mogelijkheden bezit en die alhoewel niet noodzakelijkerwijze kan bestaan uit een PBX UW uniek woord 40 VCU spraakcodeer/decodeereenheid VCXO spanningsgestuurde kristaloscillator VHF zeer hoge frequenties (30-350 MHz)

Er wordt opgemerkt dat waar in deze beschrijving een bepaalde band (bijvoorbeeld 454 tot 460 MHz) wordt 45 gebruikt in de beschreven uitvoeringsvorm het systeem eveneens toepasbaar is op ten minste de gehele VHF, UHF en SHF banden.

Het onderhavige stelsel dat getoond is in figuur 1 verschaft een telefoondienst met lokale lussen gebruikmakend van UHF radioverbindingen tussen abonneestations (S) 10 en een basisstation 11. Het basisstation 11 maakt oproepverbindingen mogelijk direct tussen de abonneeradiostations 10 en is 50 verbonden met een centrale 12 van een telefoonmaatschappij (Telco) voor oproepen naar of van punten buiten het stelsel.

Als voorbeeld werkt het geïllustreerde stelsel op gemeenschappelijke paren draaggolffrequentiesignalen binnen de 454 MHz tot 460 MHz band. Deze bepaalde groep van frequenties bevat 26 gespecificeerde kanalen. De kanalen hebben een onderlinge afstand van 25 kHz en een toegestane bandbreedte van 55 20 kHz. De tussenafstand tussen de zend- en ontvangstkanalen is 5 MHz waarbij de middenfrequentie van de onderste van de twee frequenties is toegewezen aan de basisstation-transmissies. Zoals eerder werd aangegeven kan het stelsel ook functioneren op andere UHF kanaalparen.

195021 6

De transmïssiemodus van het basisstation naar het abonneestation (het zendkanaal) is da tijdverdeel-multiplexwerkwijze (TDM). De transmissie vanaf het abonneestation naar het basisstation (het ontvangst-kanaal) vindt plaats in een tijdverdeelmodus met meervoudige toegangsmogelijkheid (TDMA).

Alle stelsels zijn zodanig ontworpen dat ze compatibel zijn met 47 CFR FCC, delen 21, 22 en 90, 5 alsmede met andere relevante reglementen.

De communicatie tussen het basisstation 11 en de abonneestations 10 wordt digitaal uitgevoerd door gefilterde multifase differentiële faseverschuivingsversleutelingsmodulatie (MDPSK) op volledige duplex kanalen met onderlinge afstand van 25 kHz in de 454 tot 460 MHz band, waarbij wordt voldaan aan de 20 kHz bandbreedtevereisten aangegeven in het FCC reglement delen 21, 22 en 90 (b.v. 21.105, 22.105 en 10 90.209). Dit systeem kan ook worden gebruikt voor andere bandbreedten en kanaaltussenafstanden binnen elk daarvoor in aanmerking komend gedeelte van de VHF, UHF en SHF spectra.

De symboolsnelheid in elk 25 kHz FCC kanaal is 16 kilosymbolen/seconde in elke richting. Spraak-transmissie wordt uitgevoerd gebruikmakend van PSK modulatie op 16 niveaus en spraakdigitalisering met een codeersnelheid van 14,6 kbps. De modulatie kan ook worden uitgevoerd op twee niveaus (BPSK) of 15 vier niveaus (QPSK). Een mengsel van verschillende modulatieniveaus kan simultaan op hetzelfde kanaal worden gebruikt. Met tijdverdeelmultiplex maakt het stelsel een gesprek mogelijk voor elk meervoud van twee fasen bij de 14,6 kbps snelheid (vier fasen leveren twee gesprekken, 16 fasen leveren vier gesprekken, enz.) of meer als geschikt is bij lagere snelheden. Dat is natuurlijk slechts een voorbeeld omdat, zoals in de volgende tabel wordt aangegeven, vele verschillende combinaties van modembits/symbolen of fasen 20 en codeer/decodeersnelheden kunnen worden gebruikt: TABEL 1

Tweewegsgesprekken of duplexschakelingen gebruikmakend van de volgende codeer/decodeersnelheden: 25 fasemodulatie 14.4 kbps 6.4 kbps 2.4 kbps 4 2 4 8 8 3 6 12 16 4 8 16 30 32 5 10 20 64 6 12 24 128 7 14 28 35 Het basisstation is in staat om uit te zenden of te ontvangen op een willekeurig aantal van de beschikbare op 25 kHz onderlinge afstand gelegen FCC frequentiekanalen in de 454 tot 460 MHz band waarin de kanalen kunnen worden geselecteerd. De kanaalfrequentiekeuze wordt voor elk spraakkanaal automatisch uitgevoerd door het basisstation, telkens een per keer, maar kan worden gewijzigd via een operateurs-paneelinterface die in het basisstation aanwezig is.

40 Het basisstation kan een zendvermogen hebben van kenmerkend 100 watt voor elk frequentiekanaal.

Het basisstation zorgt voor de modulatiebesturing en de tijdsloten frequentiekanaaltoewijzingen van de abonneestations. Bovendien wordt een adaptieve vermogensbesturing van de abonneestations uitgevoerd door het basisstation teneinde de sequentiële tijdslotverschillen en de interferentie van aangrenzende kanalen te minimaliseren.

45 Het schakelen tussen de telefoonmaatschappij (Telco) trunklijnen en de TDM-sloten in een geselecteerd kanaal wordt gerealiseerd door het basisstation, bij voorkeur gebruikmakend van een digitale schakelaar alhoewel het ook mogelijk is om deze te vervangen door een analoge schakelaar.

Het basisstation verschaft een drievoudige ruimtelijke diversiteitsmogelijkheid op de ontvangstkanalen.

Het abonneestation is in staat om te functioneren in een diversiteitsmodus met drie takken. Het 50 zendvermogen is kenmerkend instelbaar tussen 0,1 en 25 watt, maar kan worden afgeregeld over andere vermogenstrajecten. Terwijl spraakcommunicaties via het abonneestation worden gerealiseerd alsof het gaat om volledig duplex bedrijf in echte tijd werkt het hf stelsel in half duplex door gebruik te maken van eeh geschikte tijdverdeelmultiplexwerkwijze.

Het abonneestation kan voor spraakcommunicatie gekoppeld zijn met een willekeurig telefooninstrument 55 of de telefoon kan zelf in het stelsel ingebouwd zijn. Bovendien is een dataverbinding zoals een standaard 25 pens RS-232C verbinding mogelijk voor datatransmissie met een snelheid van 9600 baud tussen de abonnees. Het basisstation en het abonneestation kunnen voor het bedrijf ervan gevoed worden uit een 7 195021 ' willekeurige geschikte voedingsbron, ofwel een interne ofwel een externe bron.

Figuur 2 is een blokschema van een uitvoeringsvorm van het basisstation waarmee het simultane bedrijf van twee paar zend- en ontvangstfrequentiekanalen tegelijkertijd mogelijk is. Elk kanaal kan maximaal vier telefoongesprekken tegelijkertijd verwerken. In de voorkeursuitvoeringsvorm zijn er vele zend- en ontvangst-5 kanaalparen. Er zijn diverse tijdsloten in elk kanaal.

Een van de diverse beschikbare tijdsloten is nodig voor een radiostuurkanaal (RCC).

De verbindingen tussen het openbare geschakelde telefoonnetwerk PSTN en de abonneestations worden opgebouwd en gehandhaafd in de huistelefooncentrale (PBX) 15 die in het basisstation aanwezig is. De PBX 15 is een systeem van het model UTX-250, een uit voorraad leverbaar product ontwikkeld door United 10 Technologies Building Systems Group. Veel van de aanwezige mogelijkheden van het PBX stelsel worden gebruikt voor de besturing van de koppelschakelingen met het netwerk van de telefoonmaatschappij, die in het onderhavige stelsel nodig zijn. De PBX 15 vormt ook de spraakinformatie naar/van de PSTN om in 64 kbps, pulscode gemoduleerde (PCM) digitale monsters met compressie volgens een μ-afhankelijkheid. Vanaf dit punt wordt de spraakinformatie in digitaal formaat verwerkt door het basisstation en door de 15 abonneestations tot aan de koppel- of interfaceschakeling die zorgt voor de verbinding met de abonnee-telefoon, of voor zover de abonneezender en -ontvanger dit toelaten.

Digitale spraakinformatie van de PBX 15 wordt vervolgens verwerkt door een spraakcompressiestelsel aangeduid met de term codec 16, waarmee de spraakinformatiehoeveelheid wordt gereduceerd van 64 kbps naar ongeveer 14,6 kbps of minder. De codec 16 gebruikt of een telkens door het restant geëxciteerd lineair 20 voorspellend algoritme (RELP) of een SBC codeer/decodeereenheid voor het uitvoeren van deze spraak-hoeveelheidcompressie. In een kenmerkend geval zijn vier codeer/decodeerschakelingen codecs 16 aanwezig in een enkele spraakcodeceenheid (VCU) 17 voor het uitvoeren van spraakcompressie in vier of meer tijdsloten in elk frequentiekanaal. Elk VCU 17 van het basisstation kan vier of meer volledige duplex spraakverbindingen voor zowel het zendkanaal als het ontvangstkanaal van elk kanaalpaar verwerken. De 25 verbindingen via de PBX 15 bepalen welke gespreksoproep wordt verwerkt door welke VCU 17 en door welke codec 16 in de geselecteerde VCU 17. De schakelingen van elke VCU 17 zijn hardwarematig ingedeeld zodat een gespreksoproep op een bepaalde frequentie en de slottoewijzing in het basisstation altijd door dezelfde VCU codec 16 wordt verwerkt.

Elke VCU 17 is verbonden met een kanaalstuureenheid (CCU) 18. De CCU 18 bestuurt de TDMA functie 30 en functioneert ook als verbindingsniveau-protocolprocessor. Elke CCU 18 ontvangt de zendkanaaluitgangs-signalen van de codec 16 in de corresponderende VCU 17 en zendt de data in het juiste tijdslot en in het juiste formaat naar een modemeenheid 19. Elke CCU 18 bepaalt de modulatieniveaus, aangegeven door een afstandsbesturingsprocessoreenheid RPU 20, die gebruikt moeten worden voor de uitzending (zoals 2, 4 of 16 niveau PSK modulatie). Elke CCU 18 verwerkt ook stuurinformatie voor communicatie naarde 35 abonneestations via het radiostuurkanaal (RCC) tijdslot en tijdens extra controlebits in de gesprekskanalen. Elk kanalenpaar bestaat uit een in serie aangesloten combinatie van een VCU 17, een CCU 18 en een modem 19.

Op de juiste wijze geformateerde zenddata van elke CCU 18 wordt overgebracht met een snelheid van 16 K symbolen/seconden naar de corresponderende modem 19. Elke modem 19 ontvangt deze synchrone 40 symbolen en vormt ze om in een Gray-gecodeerd meerniveau faseverschuivingversleutelingsformaat (PSK). Het zendkanaaluitgangssignaal van de modem 19 is een gemoduleerd middenfrequent signaal. Dit signaal wordt toegevoerd aan een hf/mf verwerkingseenheid (RFU) 21 die het mf signaal omvormt tot een hf UHF signaal in het 450 MHz gebied. Stuursignalen voor de modem 19 en de RFU 21 worden geleverd door de corresponderende CCU 18, werkend onder de algehele besturing van de RPU 20. Het UHF signaal wordt 45 versterkt door de vermogensversterkers in de RFU 21 en overgebracht via een antennekoppetschakelings-eenheid 22 naar een zendantenne 23 om via de lucht te worden uitgezonden.

De ontvangstfunctie van het basisstation is in hoofdzaak de omgekeerde van die van de zendfunctie.

Elke RFU 21, modem 19, CCU 18, VCU 17 en PBX 15 zijn van nature volledig duplex.

De afstandsbesturingsprocessoreenheid (RPU) 20 is de centrale stuurprocessor die de data en 50 stuurboodschappen doorstuurt naar de CCU. De RPU 20 omvat een computer voor algemene doeleinden gebaseerd op de model 6800 microprocessor die de geavanceerde systeemmanagementfuncties en stuurmechanismen uitvoert voor het maken en verbreken van verbindingen en voor onderhoudsdoeleinden. De RPU 20 communiceert ook met een oproepprocessor 24 in de PBX 15 voor het besturen van de onderlinge verbindingen tussen de codec 16 en de trunklijnen van de telefoonmaatschappij, gerealiseerd 55 door een schakelmatrix 25 van de PBX 15.

195021 θ

Elk abonneestation is een relatief kleine eenheid die zich bevindt bij elke gebruiker in het stelsel. Het abonneestation verbindt de standaardtelefoon van de gebruiker en/of dataterminal of geïntegreerde akoestische zender/ontvanger via het UHF radiokanaal met het basisstation. De functie van het abonnee* station is soortgelijk aan die van het basisstation. Terwijl echter het basisstation simultaan kan functioneren 5 op een of meer frequentiekanalen, elk met een capaciteit voor het ondersteunen van een aantal spraak-circuits, werkt het abonneestation normaal slechts op één frequentie tegelijkertijd.

Figuur 3 is een blokschema van een abonneestation. De functionele onderverdeling is nagenoeg soortgelijk aan die van het basisstation (figuur 2). De koppelfunctie naar de gebruiker wordt uitgevoerd door de abonneetelefoon-koppelschakelings of -interface (STU) in het abonneestation. De overeenkomstige 10 functie in het basisstation wordt uitgevoerd door de PBX module. De STU in het abonneestation voert ook alle stuurfuncties van het abonneestation uit zoals de RPU functioneert in het basisstation. De abonnee* stations doen dienst als slaven voor het meesterbasisstation in de totale besturingsarchitectuur van het systeem. De STU kan een koppeling verschaffen met een extern instrument of kan akoestisch zenden en ontvangen.

15 Als de datastroom door het ontvangststation wordt gevolgd dan wordt de spraak- of data-informatie allereerst verwerkt door een abonnee-aansluiteenheid (STU) 27. De spraakingangssignalen van de gebruikertelefoon worden ontvangen en gedigitaliseerd in de VCU 28. Het formaat voor de gedigitaliseerde spraaksignalen is identiek aan het formaat dat door de PBX 15 in het basisstation wordt gebruikt. Het abonneestation bevat een VCU 28, CCU 29, modem 30a en een RFU 31a, die soortgelijke functies 20 uitvoeren als de overeenkomstige boven beschreven eenheden in de basisstationarchitectuur, welke met verwijzing naar figuur 2 is beschreven. Een verschil in de werking van het abonneestation is dat deze over het algemeen begrensd is tot slechts één spraakkanaal tegelijkertijd. Het abonneestation werkt in wezen in de half duplexmodus, zendend in een gedeelte van het TDMA frame en ontvangend in een ander gedeelte van het TDM frame. Met een frame-afmeting van 45 msec is de half duplexkarakteristiek van het abonnee-25 station transparant voor de gebruiker, die een continu spraakingangssignaal hoort van de partner aan het andere uiteinde van de gespreksverbinding. De STU 27 en de VCU 28 kunnen evenals de modem 30a worden gedupliceerd om meer dan een abonneegesprek mogelijk te maken.

Het half duplex bedrijf van het abonneestation biedt de mogelijkheid om meer efficiënt gebruik te maken van de beschikbare abonneestationhardware. De VCU en CCU van het abonneestation functioneren in 30 hoofdzaak op identieke wijze als in het basisstation, ten minste voor zover het de afhandeling van spraakdata betreft. De modem 30a is echter ingericht om in een half duplexmodus te functioneren zodat ofwel het zend- ofwel het ontvangstgedeelte van de modem wordt gebruikt, maar niet beide tegelijkertijd. De primaire besparing hierin is dat de RFU 31a alleen in een half duplexmodus behoeft te functioneren. Dit spaart vermogen omdat de hf vermogensversterker slechts gedurende de helft van de tijd actief is. Ook de 35 hf zendantenne 32 kan worden omgeschakeld om te functioneren als een tweede ontvangstantenne gedurende de ontvangstgedeelten van het frame gebruikmakend van een hf antenne omschakelfunctie. Verder is er geen duplexer nodig.

Elk abonneestation omvat eveneens een diversiteitsnetwerk omvattende drie modems en een diversiteit-combinatieschakeling 33. De diversiteitcombinatieschakeling 33 verzamelt de gedemoduleerde ontvangst-40 informatie van elk van de demodulatoren van de drie modems 30a, 30b, 30c en combineert de drie stromen teneinde een enkele symboolstroom als meest waarschijnlijke te vormen die dan wordt toegezonden aan de CCU 29 ter verwerking. De demodulatieschakelingen of demods in de drie modems 30a, 30b, 30c zijn verbonden met afzonderlijke RX RFU’s 31a, 31b, 31c en via deze met afzonderlijke antennes 32a, 32b, 32c.

In het basisstation zijn drie ontvangstantennes 34a, 34b en 34c geplaatst op een geschikte afstand van 45 elkaar teneinde niet gecorreleerde ruimtelijk verschillende signalen te verschaffen die door een diversiteitsnetwerk moeten worden verwerkt. De werking van het diversiteitsnetwerk is transparant voor de CCU functie en kan derhalve worden vervangen door een enkele modemfunctie op een willekeurig tijdstip waarop de diversiteitsfunctie niet vereist is.

Het basisstation omvat ook een ruimtelijk diversiteitsnetwerk voor elk zend- en ontvangstkanaalpaar.

50 Alhoewel het diversiteitsnetwerk niet is getoond is het basisstationsschema van figuur 2 gelijk aan dat, getoond in het abonneestationschema van figuur 3, dat de aansluiting van een diversiteitsnetwerk voor een enkel zend- en ontvangstkanaalpaar toont. Elk zend- en ontvangstkanaalpaar in het basisstation bevat dus in werkelijkheid drie demods en een modem aangesloten op een diversiteitscombinatieschakeling zoals getoond is in figuur 3.

55 Nauwkeurige tijdsynchronisatie tussen het basisstation en de abonneestations is kritisch in het totale systeem. De meestertijdbasis voor het gehele systeem wordt geleverd door het basisstation. Alle abonnee-eenheden in een bepaald stelsel moeten gesynchroniseerd zijn met deze tijdbasis in termen van frequentie, 9 195021 symbooltijdsbepaling en frametijdsbepaling.

Het basisstation is voorzien van een tijdsbepalende eenheid voor het systeem (STIMU) 35 die een zeer nauwkeurig tijdsbepalend referentieklokpulssignaal op 80,000 MHz verschaft. Dit 80 MHz referentieklokpuls-signaal wordt gedeeld teneinde een 16 kHz klokpulssignaal en een 22,222 Hz (45 msec duur) framepoort-5 markeersignaal te produceren. Alle basisstation-zendtijdsignalen worden gegenereerd uit deze drie synchrone meesterreferenties. Het 80 MHz klokpulssignaal wordt gebruikt door de modems 19 en de RFU’s 21 als een nauwkeurige basis voor de mf en hf frequenties. Het 16 kHz klokpulssignaal verschaft de symboolsnelheid voor transmissie op alle basisstationfrequenties. Het 45 msec markeersignaal wordt gebruikt om het eerste symbool in een nieuw frame aan te geven. Dit markeersignaal is actief gedurende 10 een periode van 1 symbooltijd (62,5 microseconden, gelijk aan 1/16000 Hz). Alle frequentiekanalen in het basisstation gebruiken dezelfde tijdreferentie voor de uitzending. De drie tijdsbepalende signalen (80 MHz, 16 kHz en het framestartmarkeersignaal (SOF)) worden geleverd aan elke modem 19 in het basisstation.

De modem 19 distribueert de geschikte klokpulssignalen aan de CCU 18 en RFU 21 in hetzelfde in serie aangesloten zend- en ontvangstkanaalpaar. De 16 kHz en het SOF-markeersignaal worden door de 75—CCUJ 8-gebruikt-voor tijdsbepaling van de uitzending van spraak- en stuursymbolen binnen de momentane framestructuur op deze frequentie.

De ontvangsttijdbepaling in het basisstation is in het ideale geval identiek aan de zendtijdbepaling in het basisstation. Dat wil zeggen, de SOF-markeersignalen en de symboolklokpulssignalen moeten exact gelijktijdig optreden tussen de zend- en ontvangstsignalen. Omdat echter geen perfecte tijdsynchronisatie 20 kan worden verwacht van een abonneestationuitzending, moet de ontvangsttijdbepaling in de modem 19 van het basisstation worden aangepast aan de inkomende symbolen van het abonneestation. Dat is nodig zodat de bemonsteringsperiode in de ontvangstfunctie van het modem 19 in het basisstation de beste schatting geeft van het symbool dat van het abonneestation wordt ontvangen. Een klein elastisch buffer in de CCU 18 die gekoppeld is met de ontvangstfunctie van de modem 19 compenseert voor deze enigszins 25 scheve tijdsverhoudingen.

De abonneestations in het totale stelsel synchroniseren hun tijdreferenties aan de meestertijdbasis in het basisstation. Deze synchronisatie wordt bereikt door een procedure met een aantal stappen waarbij het abonneestation initieel de basisstationtijdreferentie verkrijgt door gebruik te maken van de RCC boodschappen van het basisstation. Deze procedure wordt in het onderstaande beschreven.

30 Zodra het abonneestation voor de eerste keer de tijdreferentie van het basisstation heeft verkregen zorgt een volgalgoritme in de demods van de abonneestationmodems 30a, 30b, 30c voor het nauwkeurig handhaven van de ontvangsttijdrelaties in het abonneestation. Het abonneestation verschuift zijn eigen uitzendingen naar het basisstation over een kleine tijdsperiode in voorwaartse richting als offset voor de rondgaande transmissievertraging als gevolg van het zoekproces in het abonneestation. Deze methode 35 resulteert erin dat de uitzending van alle abonneestations door het basisstation wordt ontvangen in de juiste fase ten opzichte van elkaar.

De tijdsbepalende eenheid van het systeem (STIMU) 35 verschaft de tijdbasis voor alle uitzendingen in het basisstation. De STIMU 35 is voorzien van een zeer nauwkeurige (3 x 10-9) in een oven functionerende kristaloscillator die werkt op een vaste frequentie van 80 MHz. Deze basisklokpulsfrequentie wordt gedeeld 40 door 5000 in de STIMU 35 teneinde het 16 kHz symboolklokpulssignaal te vormen en opnieuw door 720 teneinde het framestartmarkeersignaal (SOF) te vormen. Deze drie tijdreferenties worden gebufferd en elk toegevoerd aan de basisstationmodems.

De tijdsbepalende eenheid van de abonnee (SUBTU) (niet getoond in figuur 3) verschaft een 80 MHz klokpulssignaal, een 16 kHz symbooltijdsignaal en een 45 msec durend framemarkeersignaal voor de 45 abonneestations. Deze signalen zijn identiek aan die van de STIMU in het basisstation, met uitzondering van het feit dat het 16 kHz klokpulssignaal wordt gebruikt voor de ontvangstsymbooltijdsbepaling in het abonneestation. Het 16 kHz klokpulssignaal wordt gebruikt voor zendtijdsbepaling in het basisstation. Zendtijdsbepaling in het abonneestation wordt verschaft door een vertraagde versie van de abonneestatio-nontvangsttijdbepaling. De vertraging is een variabele waarde die wordt bepaald door de afstands-50 berekening uitgevoerd tussen het basisstation en het abonneestation.

Het tijdreferentiesignaal voor het abonneestation wordt verschaft door een spanning gestuurde kristaloscillator (VCXO) die werkt op een nominale frequentie van 80 MHz. De werkelijke frequentie wordt geregeld door de abonneestationmodem door frequentievergrendeling met de basisstationtijdreferentie die wordt ontvangen op de ingang van de hf eenheid van de abonnee.

55 195021 10

Protocollen

De volgende protocollen specificeren de procedures voor de systeembesturing, voor het vermijden van collisie en voor oproepsignalering in het stelsel alsmede de overgedragen framestructuur. Bij verwijzingen naar de componenten van het systeem wordt gerefereerd aan de componenten van het basisstation dat in 5 het bovenstaande aan de hand van figuur 2 is beschreven tenzij anders aangegeven.

Het stelsel gebruikt volledige duplexkanalen met een bandbreedte van 20 kHz in het spectrale gebied van 450 MHz met onderlinge afstand van 25 kHz en is geschikt voor diverse simultane gesprekken per kanaal. Elk volledig duplexkanaal bestaat uit een ontvangst- en zendfrequentie die 5 MHz van elkaar zijn gescheiden. De lagere frequentie van elk kanaal wordt toegewezen aan het basisstation voor uitzending en 10 wordt de voorwaartse frequentie genoemd. De hogere frequentie van elk kanaal, de terugwaartse frequentie genoemd, wordt toegewezen aan de abonneestations voor uitzending. Het basisstation zendt dus uit op de voorwaartse frequentie en ontvangt op de terugwaartse frequentie. Het tegengestelde geldt voor de abonneestations.

De mogelijkheid van het stelsel om een spectraal-efficiënte werkwijze te verschaffen voor het uitzenden 15 van diverse spraakkanalen op één enkele frequentie is in hoofdzaak afhankelijk van de werking van de modem. De modem 19 moet op zodanige wijze functioneren dat een 3,2 bits/Hz efficiëntie wordt gerealiseerd bij bedrijf in een 16 fase DPSK modus bij een snelheid van 16 k symbolen/seconden.

De modem 19 is uitsluitend een mechanisme voor het omvormen van de 1,2, 4 of meer bitsymbolen van de CCU 18 naar een fase gemoduleerde mf draaggolf voor uitzending, en voor het uitvoeren van het 20 omgekeerde proces aan de ontvangstzijde. Elke sturing voor de frametijdsbepaling en voor de moduskeuze wordt uitgevoerd door de CCU 18. Een koppelschakeling tussen de CCU 18 en de modem 19 kan bestaan uit twee 4 bit unidirectionele synchrone (16 k symbolen/seconde) databussen (Tx en Rx). Bovendien levert een 8 bit status/stuurbus stuurinformatie aan de modem en rapporteert statusinformatie vanaf de modem naar de CCU 18. De modem 19 levert aan de CCU 18 ook de 16 kHz meestersymboolklokpuls. In het 25 basisstation wordt dit klokpulssignaal ontvangen van de meesteroscillator in de systeemtijdsbepalende eenheid 35, waarop het gehele basisstation (en derhalve het gehele systeem) is gesynchroniseerd. In het abonneestation wordt dit klokpulssignaal afgeleid uit de inkomende signalen die worden ontvangen van het basisstation. Derhalve zijn alle uitzendingen gerefereerd aan de tijdbasis in het basisstation. Een belangrijke functie van het bedrijf van de modem in het abonneestation is het synchroniseren van het lokale abonnee-30 klokpulssignaal met de basisstation-tijdsreferentie door decodering van de tijdsrelaties uit de ontvangen symbolen.

De modulatorsectie van de modemzender maakt gebruik van een digitaal FIR filter voor het creëren van een digitale representatie van de golfvorm die wordt gebruikt voor het moduleren van de hf draaggolf. De resulterende digitale stroom wordt omgevormd tot een analoog formaat en gemengd met een mf zend-35 frequentie van 20,2 MHz. Dit signaal wordt dan naar de RFU gezonden om te worden gefilterd, verder te worden omgevormd tot een hf signaal en te worden versterkt voorafgaand aan uitzending.

De demodulatorsectie van de modemontvanger ontvangt het mf ontvangstsignaal van de RFU 21 op de mf ontvangfrequentie van 20 MHz. Dit signaal wordt omlaag getransformeerd naar de basisband, vervolgens gedigitaliseerd met een A/D-omvormerfunctie. De resulterende digitale monsters worden verwerkt door een 40 op een microprocessor gebaseerde signaalverwerkingseenheid. Deze voert een filteregalisatie en een synchronisatie-aigoritme uit op de ingangsmonsters en demoduleert dan het PSK signaal teneinde een symboolstroom op te leveren van 16 k symbolen/seconden. De signaalverwerkingseenheid functioneert ook in een zelf lerende modus, die wordt gebruikt om de verwerkingseenheid de onvolkomenheden van de in de ontvangststroom gebruikte filters te leren. Zodra de signaalverwerkingseenheid de leerfase heeft doorlopen 45 compenseert het digitale effeningsproces in de demodulator de ingangsmonsters voor deze onvolkomenheden in de analoge filtercomponenten. Deze techniek maakt het gebruik mogelijk van minder dure analoge componenten met lagere tolerantie en draagt bij aan de mogelijkheden van het totale stelsel om zwakke of ruisachtige signalen te demoduleren.

De door de modem gedemoduleerde symbolen worden afgegeven met de symboolsnelheid aan de CCU 50 18 in de ontvangstfunctie. De modem 19 verschaft de tijdsrelaties die behoren bij de symboolstroom. Zowel het basisstation als de abonneestations leiden de ontvangstfunctietijdsbepaling af uit het inkomende ontvangstsignaal.

Een meer gedetailleerde beschrijving en specificatie van de modemfuncties en de gedragings-karakteristieken wordt in het onderstaande gegeven met verwijzing naar figuur 25.

55 Het TDM/TDMA basiskanaal per abonnee biedt een totaal van 16 kbps in elke richting bestemd voor een gesprek. Van deze kanaalcapaciteit zijn 1,43 kbps in elke richting nodig voor besturingsdoeleinden en demodulatie-voorloopsignalen. De VCU werkt derhalve met een vaste datasnelheid van 14,57 kbps. Dit is 11 195021 * equivalent aan 326 bits per codec frameperiode, gedefinieerd als de helft van de modemframeperiode ofwel 22,5 msec.

Om meer gesprekken per kanaal te kunnen voeren is elk kanaal verdeeld in ’’sloten” via een tijdverdeel-multiplex (TDM) schema. Deze sloten specificeren het systeemframeformaat. De lengte van het systeem-5 frame bestaat uit een vooraf bepaald aantal symbolen. De duur van het systeemframe is geoptimaliseerd rekening houdend met de spraakcodeersnelheid en het aantal acquisitiesymbolen dat door de modem 19 wordt gevraagd bij de start van elke signaaltrein. Het aantal sloten binnen het systeemframe is afhankelijk van het modulatieniveau van het kanaal. Als het modulatieniveau van het kanaal bijvoorbeeld QPSK is, dan bestaat het systeemframe uit twee sloten per frame. Door het modulatieniveau van het kanaal te verhogen 10 neemt het aantal informatiebits dat per symbool wordt gecodeerd toe en neemt derhalve de data- hoeveelheid van het kanaal toe. Bij een 16 niveau DPSK wordt het systeemframe verdeeld in vier sloten, die elk de spraakdatahoeveelheid voor een gesprek afhandelen. Het is belangrijk om op te merken dat zelfs bij de hogere modulatieniveaus het aantal symbooltijdstippen dat nodig is voor de modemsynchronisatie constant blijft.

15 Hetformaatvanhet systeemframe verzekert dat de modem in de abonneestations nooit behoeft te functioneren in een volledige duplexwijze (d.w.z. zenden en ontvangen tegelijkertijd). Derhalve worden de sloten op de terugwaartse en voorwaartse frequenties in de tijd ten opzichte van elkaar over ten minste een slotperiode verschoven.

Het systeemframe voor het systeem heeft een vaste tijdsduur van 45 msec. De symboolzendsnelheid is 20 vastgelegd op 16 k symbolen/seconden. Elk symbool wordt uitgezonden gedurende een zelfde tijdsduur, gelijk aan 1/16000 van een seconde (62,5 microseconden). Dit resulteert in een vast aantal van 720 symbolen per frame, genummerd 0 tot 719 vanaf de start van het systeemframe. Deze 720 symbolen kunnen ook bestaan uit 1, 2 of 4 bits informatie elk, corresponderend met modulatiesnelheden van 2,4 of 16 fasen.

25 De systeemframetijdsduur (45 msec) is verder verdeeld in 2 of 4 tijdverdeelsloten, afhankelijk van het modulatieformaat voor de sloten die tezamen het frame vormen. Elk slot kan een van drie slottypen zijn: (1) een radiostuurkanaal (RCC), (2) een 4-waardig spraakkanaal, en (3) een 16-waardig spraakkanaal. De RCC wordt altijd overgedragen in een binaire (2 fase) modulatiemodus. De RCC en de 16 waardige spraakkanaalsloten vereisen elk 180 symbolen voor de uitzending, dat wil zeggen een vierde van een 30 systeemframeperiode. Omdat in het 16 waardige spraakkanaal 4 bits informatie per symbool worden uitgezonden (dat wil zeggen 24 = 16 fasen) zendt het 16 waardige spraakkanaal 720 informatiebits per frame. Dit staat gelijk aan een bitsnelheid van 16 kbps. Sommige van deze bits worden gebruikt voor modemoverhead- en besturingsdoeleinden resulterend in een spraakbitsnelheid van 14,57 kbps. Het 4-waardige spraakkanaalslot vereist 360 symbolen om uit te zenden, gelijk aan de helft van de systeem* 35 frameperiode. Elk symbool in dit slottype bestaat uit een van de vier verschillende fasen, zodat 2 bits per symbool (22 = 4 fasen) worden overgedragen. De resulterende bitsnelheid is 16 kbps, hetzelfde als voor het 16 waardige spraakkanaal. Hetzelfde aantal bits (niet symbolen) is gereserveerd voor modemoverhead* en besturingsdoeleinden, zodat de spraakinformatiesnelheid 14,57 kbps is, evenals bij het 16 waardige spraakkanaalslottype.

40 Het systeemframe op een willekeurig gegeven frequentiekanaal kan worden samengesteld uit een willekeurige combinatie van deze drie slottypen binnen de volgende vijf beperkingen: 1. Een maximum aantal (720) symbolen wordt in elk systeemframe uitgezonden. Combinaties van de drie slottypen kunnen worden gecombineerd op een bepaalde frequentie teneinde dit te realiseren. In het geval dat niet de gehele kanaalcapaciteit wordt gevuld in de basisstation-frametransmissie (d.w.z. minder dan 45 720 symbolen worden in een frame uitgezonden) worden nulsymbolen ingevoegd teneinde de frame-capaciteit van 720 symbolen op te vullen. Een nulsymbool is een symbool dat geen uitgezonden energie bezit.

2. Slechts één frequentie in een multi-frequentiebasisstation bevat een RCC slottype. In het gehele systeem functioneert op een bepaald tijdstip slechts één RCC. De frequentie waarop de RCC functioneert wordt 50 ingesteld door een systeeminitialisatieparameter en wordt alleen gewijzigd wanneer dat frequentiekanaal om de een of andere reden niet meer beschikbaar is. Het RCC slot is altijd toegewezen aan de eerste 180 symbolen van het systeemframe (aangeduid als slot 0).

3. Een basisstationsfrequentie kan worden gebruikt in een constante transmissiemodus. Het abonneestation zendt gedurende niet meer dan de helft van de totale frametijdsduur. Wanneer het abonneestation een 55 gesprek voert, dan wordt slechts gedurende 25% van het frame uitgezonden indien wordt gewerkt in de RCC of 16 waardige spraakkanaalmodus. Het abonneestation zal gedurende 50% van het frame uitzenden wanneer in de vierwaardige spraakkanaalmodus wordt gewerkt. Een abonneestation kan slechts uitzenden 195021 12 in een slot gedurende willekeurig welk frame wanneer een gesprek wordt gevoerd.

4. Alle vierwaardige spraakkanalen moeten de transmissie beginnen met symbool nr. 0 of 360. Dat wil zeggen de eerste helft of de tweede helft van een frame kan een 4 waardig spraakkanaal bevatten.

5. Transmissies tussen de voorwaartse en terugwaartse frequenties worden toegewezen zodanig dat de 5 terugwaartse boodschap in een bepaald slot met zenden begint 180 symbolen na de transmissie van de voorwaartse frequentieboodschap. Daardoor wordt uitgesloten dat een abonneestation moet uitzenden op de terugwaartse frequentie terwijl simultaan op de voorwaartse frequentie wordt ontvangen.

Onder deze voorwaarden kunnen maximaal vier gesprekoproepen worden verwerkt op een enkele frequentie, indien alle vier de gesprekken bestaan uit het 16 waardige spraakkanaalformaat bij bedrijf binnen 10 14,4 kbps codecs.

De sloten binnen het systeemframe zijn genummerd door hun positie in de framestructuur. Het nummer· systeem behoeft niet aansluitend te zijn. Wanneer een of meer van de sloten in het frame bestaat uit een 4 waardig spraakkanaal-slottype, dan zal het nummersysteem de tweede slotperiode, die opgenomen is in het langere 4 waardige slot, "overslaan". Het slotnummersysteem voor de uitzendingen op de terugwaartse 15 frequentie (d.w.z. de abonnee uitzendingen) zijn trapsgewijze verschoven ten opzichte van de nummering van de basisstationstransmissie (op de voorwaartse frequentie). Derhalve zendt een abonnee, die informatie ontvangt in slot 2 van de voorwaartse frequentie, uit in slot 2 van de terugwaartse frequentie, welke over een halve frameperiode in de tijd is verschoven. De tabellen 1 tot en met 5 illustreren de mogelijke frameformaten en de bij elk slot behorende nummering.

20 TABEL 1

Radiostuurkanaalstructuur BPSK

Voorwaarts kanaal: 25 systeemframe = 45 ms 11.25 11.25 11.25 11.25 ms 0 12 3 slotnr.

180 180 aantal symbolen BPSK 16-PSK modulairetype 30 AM opening filterstart bitsync RCP functie patroon 8 8 46 112 aantal symbolen 35 Terugwaarts kanaal: 11.25 11.25 11.25 11.25 ms 2 3 0 1 slot nr.

180 180 aantal symbolen BPSK 16-PSK modulatietype 40 afstand 1 filterstart bitsync UW RCP afstand 2 functie XX 8 49 8 112 3-XX aantal symb.

TABEL 2 4 waardige spraakkanaalframestructuur

Voorwaarts kanaal: systeemframe = 45 ms 22.5 ms 22.5ms 50 0 2 slotnr.

360 360 aantal symbolen filterstart bitsync codewoorden VCF 0 VCF1 functie 8 18 6 164 164 aant. symb.

55 ____ 13 195021 TABEL 2 (vervolg) 4 waardige spraakkanaalframestructuur

Terugwaarts kanaal: 5 22.5 ms 22.5 ms 0 2 slot nr.

360 360 aantal symbolen interstart bitsync codewoorden VCF 0 VCF1 functies 10 8 16 6 164 164 aantal symb.

TABEL 3 16 waardige spraakkanaalframestructuur 15 Voorwaarts kanaal: systeemframe = 45 ms 11.25 11.25 11.25 11.25 ms 0 12 3 slotnr.

180 180 180 180 aantal symbolen 20 filterstart bitsync codewoorden VCF 0 VCF 1 functie 8 5 3 82 82 aantal symb.

Terugwaarts kanaal: 25 11.25 11.25 11.25 11.25 ms 2 3 0 1 slot nr.

180 180 180 180 aantal symbolen filterstart bitsync codewoorden VCF 0 VCF 1 functie 30 8 5 3 82 82 aantal symb.

TABEL 4

Gemengde modulatieframestructuur: 2/16-PSK en 4-PSK 35

Voorwaarts kanaal: systeemframe = 45 ms 11.25 11.25 22.5 ms 0 1 2 slotnr.

4q 2/16-PSK 16-PSK 4-PSK modulatietype 180 180 360 aantal symbolen

Terugwaarts kanaal: 22.5 11.25 11.25 ms 2 0 1 slot nr.

ö 4-PSK 2/16-PSK 16-PSK modulatietype 360 180 180 aantal symbolen

Voor elke slotsymboolbeschrijving wordt verwezen naar de figuren 2-1 tot en met 6-3.

195021 14 TABEL 5

Gemengde modulatie: 4-PSK en 16-PSK

Voorwaarts kanaal: 5 systeemframe = 45 ms 22.5 11.25 22.5 ms 0 2 3 slotnr.

4-PSK 16-PSK 16-PSK modulatietype 360 180 180 aantal symbolen 10

Terugwaarts kanaal: 11.25 11.25 22.5 ms 2 3 0 slot nr.

16-PSK 16-PSK 4-PSK modulatietype 15 180 180 360 aantal symbolen

Met verwijzing naar tabel 3 wordt de structuur van het 180 symbolen 16-waardige spraakkanaalslottype beschreven. De eerste 8 symbolen van dit slottype worden aangeduid als de filterstartbits. De filterstart-20 periode, die opgenomen is aan het begin van elk slottype, is een tijdsduur waarin geen energie wordt overgezonden, zodat de ontvangstsectie van de modem 19 tijd heeft om zijn filters leeg te maken als voorbereiding op een nieuw slot.

Op de filterstartperiode volgt een bitsynchronisatieperiode. Gedurende deze periode wordt een gedegenereerd 16 waardig patroon uitgezonden waarmee een wisselend BPSK signaal wordt gesimuleerd. De 25 ontvangstsectie van de modem 19 gebruikt dit veld om de fasereferentie van de zendersectie van de modem 19 te realiseren.

Vervolgens wordt een 12 bit codewoord gebruikt om de synchronisatie te bepalen tussen het abonnee-station en het basisstation en voor het uitwisselen van stuur- en statusinformatie. Codewoorden worden gebruikt voor het uitwisselen van de huidige toestand van de verbinding, de verbindingskwaliteit en 30 vermogen- en tijdinstellingen. Elk stuurwoord is gecodeerd in 10 bits gebruikmakend van een Hamming· code, die correctie van één enkele fout en detectie van een dubbele fout mogelijk maakt. De CCU 18 bepaalt de versterking en het synchronisatieverlies door het aantal opeenvolgende codewoorden, dat correct of incorrect wordt ontvangen, te volgen; en de CCU 18 geeft synchronisatieveranderingen door aan de RPU 20 in het basisstation. In het abonneestation geeft de CCU 29 synchronisatieveranderingen door aan de 35 STU 27.

De Hamming-code voegt 5 pariteitsbits toe aan de vijf informatiebits teneinde een 10 bit code te produceren. Elk pariteitbit wordt berekend door het uitvoeren van een modulo*twee optelling van alle bits in posities in het codewoord die het bit bevatten dat het pariteitbit vertegenwoordigt. Alhoewel het codewoord met alle databits aaneensluitend wordt uitgezonden, gevolgd door alle pariteitbits, kan door het rangschik-40 ken van de pariteitbits in posities binnen het woord met juist een bit geactiveerd (de positie vertegenwoordigd door het bit) en door het plaatsen van databits in de andere posities, de code als volgt worden gevisualiseerd: bitpositie: 1 23456789 10 45 - informatie P1 P2 D1 P3 D2 D3 D4 P4 D5 P5 P = pariteitbit D = databit 50 P1 = D1 + D2 + D4 + D5 P2 = D1 + D3 + D4 P3 = D2 + D3 + D4 P4 = D5 55 P5 = totaal j ! 15 195021

Als een codewoord wordt ontvangen, dan worden de pariteitbits berekend uit de ontvangen databits en vergeleken met de ontvangen pariteitbits. Als het berekende totaalpariteitbit verschilt van het ontvangen totaal pariteitbit, dan wordt het berekende pariteitbit aan een exclusieve OF-functie onderworpen met de ontvangen bits teneinde het adres van het foutieve bit te indiceren. Als de berekende en ontvangen 5 totaalbits gelijk zijn en de andere vier bits niet, dan zijn daarmee twee fouten gedetecteerd. Als alle pariteitbits gelijk zijn dan is de data correct ontvangen.

Het resterende gedeelte van het slot bevat de twee spraakcodecpakketten die elk 328 bits informatie bevatten.

Tabel 2 toont de symboolstructuur voor het 4-waardige spraakkanaal. De structuur is soortgelijk aan die 10 van het 16-waardige spraakkanaal. De verschillen treden op omdat bepaalde symbooltoewijzingen afhankelijk zijn van een vast aantal symbolen dat per slot nodig is voor overhead doeleinden, terwijl andere . bittoewijzingen worden gemaakt voor een vast aantal bits.

Het radiostuurkanaal (RCC) heeft als tweevoudig doel het verschaffen van een basis voor de abonnee-stations teneinde aanvankelijk de systeemtijdrelaties te verkrijgen van het basisstation en het verschaffen 15-van een-buiten de band gelegen signalering tussen het basisstation en de abonneestations.

Het formaat van het radiostuurkanaalslot is hetzelfde voor de voorwaartse en terugwaartse kanalen met uitzondering van de volgende velden. De eerste 8 symbolen van een stuurslot, uitgezonden door het basisstation (het voorwaartse kanaal) bevatten een amplitudemodulatieopening (”AM-opening”), hetgeen een periode is waarin geen energie wordt uitgezonden. Deze opening wordt door de abonneestations 20 gebruikt om op unieke wijze het stuurkanaal te identificeren. Aan het begin en het einde van het terugwaartse stuurkanaalslot zijn er een aantal symbolen extra om mogelijk te maken dat de abonneestations de tijdsrelaties met enkele symbolen kunnen overschrijden.

Alle sloten bevatten acht symbolen met ”nul” transmissie, het filterstartveld, waarmee de modem de gelegenheid kreeg om zijn ontvangstteers leeg te maken als voorbereiding op het nieuwe slot. Het volgende 25 veld van het slot is een vast bitsynchronisatiepatroon. Het uitgezonden patroon is een afwisselend BPSK signaal. De ontvangstmodem gebruikt het veld om een fasereferentie te verkrijgen en een frequentie-vergrendeling met de zendende modem.

De CCU 18 zoekt continu naar een uniek woord (UW) dat een reeks van acht symbolen is, teneinde een inkomende RCC boodschap te identificeren. De CCU18 van het basisstation moet in elke RCC slot 30 uitputtend controleren op een geldige RCC boodschap. Ze voert deze taak uit door op het unieke woord af te tasten in een venster van ±3 symbolen rond de nominale UW locatie, gebaseerd op de meestersysteem-tijdsrelaties. Het zoekalgoritme start bij de nominale UW positie en verschuift telkens een symbool naar rechts en naar links totdat (1) het UW patroon wordt gevonden en (2) een correcte RCC controlesom wordt geverifieerd. De zoekprocedure eindigt zodra aan (1) en (2) wordt voldaan of zodra alle mogelijkheden zijn 35 uitgeput. De verschuivingsinformatie, de RCC boodschap en de vermogensinformatie worden aan de RPU 20 gezonden volgend op een succesvolle zoekprocedure.

De CCU29 van het abonneestation, kan, indien het RCC data ontvangt, in een van twee modi zijn: de framezoekmodus of de monitormodus. De framezoekmodus wordt gebruikt om ontvangstframetijdsrelaties te verkrijgen uit de inkomende RCC data en wordt automatisch ingeroepen wanneer de RCC synchronisatie 40 verloren gaat. Het station komt in de monitormodus wanneer de ontvangstframesynchronisatie is verkregen.

In de framezoekmodus moet de CCU 29 van het abonneestation uitputtend controleren op een geldige RCC boodschap direct nadat een RCC slot is ontvangen in het abonneestation. Evenals in het basisstation CCU 18 voert de CCU 29 deze taak uit door af te tasten op het unieke woord in een venster van ±3 symbolen rond de nominale UW locatie, gebaseerd op de tijdsrelaties ontvangen van de modem 45 gedurende de detectie van de eren AM opening. Dit zoekalgoritme start met de nominale UW positie en verschuift een symbool naar rechts en naar links totdat (1) het UW patroon wordt gevonden en (2) een correcte RCC controlesom wordt geverifieerd. Het zoekproces eindigt zodra aan (1) en (2) is voldaan of zodra alle mogelijkheden zijn uitgeput. De verschuivingsinformatie van een succesvolle operatie wordt gebruikt om de door de CCU gegenereerde ontvangstframemerktekens na te stellen. De acquisitie eindigt 50 indien aan de bovengenoemde (1) en (2) wordt voldaan gedurende drie opeenvolgende frames met de UW in zijn nominale positie. De STU 27 wordt omtrent de frame-acquisitie geïnformeerd wanneer deze optreedt. De RCC boodschappen worden niet aan de STU 27 overgedragen gedurende de framezoekmodus.

Als de frame acquisitie is voltooid dan komt de CCLI 29 van het abonneestation terecht in de monitormodus. Alleen de nominale Uw-positie wordt gecontroleerd om de mogelijkheid op foutieve UW acquisities 55 te vermijden. Als geen UW wordt gedetecteerd gedurende vijf opeenvolgende frames dan wordt het kanaal uit synchronisatie verklaard en komt de CCU 29 terecht in de zoekmodus (deze overgang moet zeer onwaarschijnlijk zijn of de gedragingen van het systeem moeten onacceptabel zijn). De STU 27 wordt 195021 16 omtrent deze uit synchronisatietoestand geïnformeerd. Gedurende de monitormodus worden RCC boodschappen, die de correctie controlesom hebben en het abonnee identificatienummer (SIN) overgedragen naar de STU 27.

De rest van het slot wordt gebruikt voor het uitwisselen van informatie tussen het basisstation en de 5 abonneestations. De datasectie bevat 12 bytes. De eerste 8 databits bevatten een koppelveld waarmee informatie wordt overgedragen betreffende de status van het systeem, collisie, detectie- en reserverings-informatie.

Het doel van het verbindingsniveauprotocol is het detecteren van foutieve boodschappen op het radiostuurkanaal. Het verbindingsprotocol lost ook tegenstrijdigheden in het RCC slot op.

10 Het verbindingsveld omvat "vrijlopende transmissie”, ’’systeem bezet”, ’’collisie”, ’’transmissie gedetecteerd”, en ’’slotreserverings” bits. Deze bits worden ingesteld door de CCU 18 van het basisstation en gelezen door de CCU 29 van het abonneestation.

Het lege-transmissie-bit wordt door het basisstation uitgezonden om aan te geven dat een lege boodschap wordt overgedragen. Als een abonnee-eenheid een slot ontvangt waarin dit bit is ingesteld, dan 15 voert ze de gebruikelijke synchronisatie- en foutcontroles uit maar geeft geen boodschap door aan de respectievelijke RPU 20 of STU 27 als de boodschap zonder fout werd ontvangen.

Het systeem-bezet-bit geeft aan dat alle spraakkanalen zijn toegewezen en dat geen nieuwe oproep-verzoeken geprobeerd behoeven te worden (gedurende een bepaalde tijdsduur).

Het collisiebit lost tegenstrijdigheden op die optreden als twee of meer abonneestations pogen uit te 20 zenden in hetzelfde stuurslot.

Het transmissie-gedetecteerd-bit geeft aan dat het basisstation een transmissie op het terugwaartse stuurkanaal heeft gedetecteerd.

Het slotreserveringsbit reserveert het volgende slot op het terugwaartse stuurkanaal.

De rest van de datasectie wordt gebruikt voor het adresseren en uitwisselen van informatie gedurende 25 de gespreksopbouw- en -afsluitprocedures. Volgend op de datasectie vindt een cyclische 16 bit redundantie-controle (CRC) plaats over de unieke woord- en datasecties van het slot. De CRC wordt gebruikt voor het detecteren van fouten die optreden gedurende de transmissie van de RCC boodschappen. Het CRC algoritme maakt gebruik van de deling van een datablok door een tevoren gedefinieerde bitreeks en de transmissie van het resterende deel van deze deling als deel van het datablok. Het polynoom voor het 30 genereren van de CRC heeft de volgende vorm: P(x) = 1 + Xs + x12 + x16 (verg. 1)

Als de CRC de controle op een ontvangen boodschap verifieert, dan wordt de boodschap niet doorgelaten vanaf de CCU 18 naar de RFU 21 in het basisstation of van de CCU 29 naar de STU 27 in het abonnee-35 station.

Als een abonneestation voor het eerst wordt ingeschakeld en in bedrijf komt, dan moet het abonneestation de systeemtijdsrelaties en synchronisatie verkrijgen refererend aan het basisstation. Deze acquisitie wordt gerealiseerd via transmissie-uitwisselingen op het radiostuursignaal (RCC) en een verfijning op het spraakkanaal. De gebeurtenissen die leiden tot de systeemacquisitie zijn de volgende: 40 1. Als in een abonneestation voor het eerst de voeding wordt ingeschakeld dan wordt het systeem geïnitialiseerd en de CCU 29 van het abonneestation geeft een reeks commando’s af aan de demods van de abonneestationmodems 30a, 30b, 30c die leiden tot de RCC acquisitie.

2. De demod van elke modem 30a, 30b, 30c wordt allereerst in zijn leermodus geplaatst. Gedurende deze periode leert de modem zijn digitale ontvangstfilters de karakteristieken van de analoge ontvangstfilters. De 45 analoge filters kunnen degraderen als gevolg van fluctuaties in tijd en temperatuur. Elke modem past automatisch zijn digitale fiItercoëfficiënten aan gedurende de leermodus als compensatie voor deze degradaties. Nadat de CCU 29 van de demods van de modems 30a, 30b, 30c informatie heeft ontvangen dat de leersequentie is voltooid, stelt de CCU de ontvangstfrequentie in op de ontbrekende RCC frequentie. De CCU instrueert de modem dan tot het verkrijgen van de RCC frequentie en het zoeken naar de 50 karakteristieke amplitudemodulatie ’’opening” van de RCC aangeduid als de AM-opening. De AM-opening is een periode met een duur van 16 symbolen waarin geen energie wordt uitgezonden tijdens het begin van de RCC transmissie van het basisstation. Alle andere uitgezonden stoftypen maken slechts gebruik van acht symbool lange ”nul” transmissie. De extra acht symbolen nulinformatie aan het begin van een slotsignaal-trein identificeren op unieke wijze dat deze signaaltrein RCC is.

55 3. De eerste actie van de demods van de modems 30a, 30b, 30c is het uitvoeren van een grove frequentie-acquisitie. Het ontvangen signaal wordt verwerkt in een digitale fasevergrendelingslus en de VCX0 van de abonnee wordt ingesteld op de zendfrequentie van het basisstation. Na de frequentie-acquisitie begint de 17 195021 modem te zoeken naar de AM-opening. De modem zoekt een reeks van symbolen met geen of weinig amplitude. Als deze sequentie wordt gedetecteerd gedurende een aantal frames, dan handhaaft de modem een "AM poort” signaal om de frametijdschakelingen in de CCU te initialiseren. Als er geen AM openingssequentie wordt gedetecteerd dan geeft de modem aan de CCU informatie terug omtrent het feit dat de 5 RCC acquisitie geen succes heeft gehad. De CCU begint dan op dezelfde wijze te zoeken naar andere RCC frequenties.

4. Na de AM openingsdetectie voeren de demods van de modems 30a, 30b, 30c een fijne frequentie-acquisitie uit en initiële bitsynchronisatie-instellingen. De eerste 60 symbolen van het RCC stuurslot vormen een vast bitsynchronisatiepatroon dat door de modem wordt gebruikt om te grendelen op de basisstations- 10 fase (bittijdsrelatie). Op dit punt kan de RX klokpuls in het abonneestation worden gebruikt als symboolklok-puls.

5. De CCU 29 van het abonneestation heeft een grove symbooltijdsrelatie-instelling ontvangen via het AM poortsignaal van de modem. Na de frequentie-acquisitie en de bitsynchronisatie onderzoekt de CCU de data die door de modem wordt ontvangen en zoekt naar het unieke RCC woord. Dit unieke woord geeft de 15 absolute symbooltellingreferentie voor het frame. Dan stelt de CCU zijn symbooltellers in om deze tellers op deze referentie af te regelen. Het abonneestation is nu afgeregeld en vergrendeld op de systeemtijdrelaties van de basisstationstransmissie (zowel wat betreft de frequentie als de symbooltijdrelaties).

6. Het overblijvende gedeelte van de systeemtijdrelatie-acquisitie bepaalt de afstandsvertraging tussen het basisstation en de abonneestations. Deze vertraging kan variëren van 0 tot 1,2 symbooltijdsperioden 20 (eenwegs) in het systeem. Gedurende het opbouwen van een gesprek zendt het abonneestation een boodschap naar het basisstation via de RCC.

7. De modem 19 van het basisstation zoekt altijd naar nieuwe, signaaltreinen uitzendende abonnees. Deze signaaltreinen kunnen worden vertraagd van 0 tot 3 symboolperioden ten opzichte van de framestart van de basisstationmeesterreferentie. Gedurende elk slot zoeken de demods van de basisstationmodems 30a, 30b, 25 30c naar een transmissie op de terugwaartse RCC slot. Alle tijdsbepalende en fase-informatie moet worden afgeleid gedurende het eerste gedeelte van het slot (de preambule) omdat anders het slot en zijn informatie verloren gaan. Er zijn geen tweede kansen wanneer inkomende controlesloten worden ontvangen. De inkomende controlesloten worden volgens het Aloha wachtrijschema ontvangen op de RCC, hetgeen in het volgende nog wordt beschreven, volgend op de specificatie van de gebeurtenissen die leiden tot de 30 systeemacquisitie.

8. Gedurende elk slot voert de basisstationsmodem 19 een snelle AGC instelling en bittijdsbepalings-schatting uit gedurende de eerste 60 symbolen van het slot. De ontvangstsectieklokpulssignalen worden ingesteld als compensatie voor de afstandsvertraging van het abonneestation. De ontvangen data wordt dan toegevoerd aan de CCU 18 van het basisstation. De CCU 18 detecteert de plaats van het unieke woord in 35 de stroom en bepaalt de als geheel getal uitgedrukte afstandsvertraging tussen het basisstation en het abonneestation. De modem 19 levert de AGC informatie aan de CCU 18 voor de bepaling van de zendvermogensinstelling van het abonneestation. De modem 19 verschaft ook verbindingskwaliteit- en fractïonele tijdinformatie aan de CCU 18. De verbindingskwaliteit wordt gebruikt om vast te stellen of er collisie is opgetreden. Een slechte meting van de verbindingskwaliteit geeft aan dat het signaal niet van de 40 goede kwaliteit was, hetgeen het meest waarschijnlijk te wijten is aan de simultane transmissie door meer dan een abonnee op het RCC slot. De fractionele tijdschatting is de waarde die door de modem 19 wordt berekend van de fractionele afstandsvertraging tussen het basisstation en het abonneestation.

9. De vermogens- en afstandsvertragingsinformatie wordt door de CCU 18 verwerkt en overgedragen naar de RPU 20. De RPU 20 formateert deze informatie tot het RCC formaat en draagt deze informatie over aan 45 het abonneestation via het RCC stuurslot. De CCU van het abonneestation decodeert deze informatie en voert de vereiste instellingen uit op het zendvermogen en op de afstandsvertragingtellers zowel in de modem 19 als in de CCU 18. De CCU 18 werkt zijn eigen zendsymboolframeteller bij en werkt de fractionele zendklokpulsvertragingstellers van modems bij.

10. Tijdens de oproepverbinding van een abonneestation voert de RPU 20 van het basisstation de 50 frequentie- en slottoewijzing voor de gespreksoproep uit. Deze informatie wordt overgedragen via de RCC en de CCU 29 van het abonneestation stelt de ontvangstfrequentie in en instrueert de modem om te beginnen met de detectie van het spraakslot. De AGC-, de tijdsbepalende informatie en de frequentie-informatie worden verder overgedragen vanaf de RCC-operatie naar de spraakkanaaloperatie. Dat is mogelijk omdat alle frequenties in het systeem gesynchroniseerd zijn op dezelfde frametijdsreferentie in het 55 basisstation.

11. Teneinde de tijdsrelatie in het abonneestation nauwkeurig in te stellen wordt een verfijnde procedure uitgevoerd aan het begin van elke spraakverbinding. Tijdens de verfijningsfase is de communicatie over het 195021 18 spraakkanaal soortgelijk aan die over het stuurkanaal, het modulatieniveau is BPSK en de boodschappen zijn in het RCC formaat, maar er wordt geen ”AM” opening gegenereerd in het basisstation; deze nieuwe RCC boodschappen worden uitgewisseld tussen alleen de CCU’s 18 en 29. De modem 19 is in de verfijningsmodus geplaatst in het basisstation en in de uitgaande stuurmodus in het abonneestation. Tijdens 5 de verfijning genereert de CCU 29 van het abonneestation een boodschap die voor het grootste gedeelte een vast bitpatroon bevat tezamen met een variabel gedeelte waarmee de acceptatie of afwijzing van de voorafgaande boodschap ontvangen vanaf het basisstation, wordt geïndiceerd. De modem 19 van het basisstation voert de tijdsinstellingen en vermogensinstellingen toe aan de CCU 18 uit elk ontvangen slot. Vermogensinstellingen worden continu overgedragen naar het abonneestation. Tïjdinstellingen en stuur· 10 informatie, waarmee de voortzetting of voltooiing van de verfijningsmodus wordt geïndiceerd, worden uitgezonden na een berekeningsperiode. De CCU 18 van het basisstation verzamelt de tijdsinstellingen van de modem 19 gedurende 30 frames, berekent vervolgéns een gemiddelde en zendt dan de instelling door aan de CCU 29 van het abonneestation. Dan wordt een andere, 30 frames durende verfijningsoperatie uitgevoerd door de CCU 18 van het basisstation en de resultaten daarvan worden opnieuw overgezonden 15 naar-de-CCU 29 van het abonneestation. De verfijningsfase wordt beëindigd door de CCU 18 van het basisstation en de spraakverbinding wordt gestart wanneer de variantie in de instellingen, ontvangen van de modem 19, liggen binnen een accepteerbaar traject, zoals bijvoorbeeld 1%, of de verfijningsperioden een maximum hoeveelheid tijd in beslag genomen hebben.

Tijdens het opbouwen en verbreken van een verbinding communiceren de abonneestations met het 20 basisstation door het uitzenden van boodschappen over het terugwaartse RCC slot. Het verkeer draagt eraan bij dat de pogingen van de abonneestations om toegang te verkrijgen tot de RCC gekarakteriseerd kunnen worden als stochastisch van aard. Als een abonneestation een boodschap wenst uit te zenden naar het basisstation, dan moet enige vorm van stuurmechanisme een arbitraire beslissing nemen omtrent het abonneestation dat toestemming tot uitzending krijgt, omdat het mogelijk is dat meerdere abonneestations in 25 hetzelfde slot trachten uit te zenden. Het Aloha slotschema is zeer geschikt binnen het verband van een grote populatie aan abonnees die relatief weinig frequent een willekeurige toegang vragen op het RCC kanaal.

Het Aloha slotschema maakt het verder voor de abonneestations mogelijk om boodschappen uit te zenden in het aangewezen RCC slot geheel onafhankelijk van het feit of andere abonneestations ook 30 trachten uit te zenden in hetzelfde stuurslot. De natuurlijke consequentie van deze workings- onafhankelijkheid is dat boodschappen van verschillende abonneestations tegelijkertijd kunnen worden uitgezonden en derhalve kunnen collideren. Om met dergeiijke collisies rekening te houden vergt dit schema dat een positieve bevestiging (ACK) wordt uitgezonden door het basisstation volgend op de correcte ontvangst van een boodschap van een abonneestation. Als de ACK niet wordt ontvangen binnen de 35 maximaal toegestane tijd die door de transmissie in beslag wordt genomen en rekening houdend met vertragingen in elke richting (ongeveer 1-2 frameperioden) dan moet het abonneestation de boodschap opnieuw uitzenden. Heruitzendingen kunnen worden veroorzaakt door een fout in de ontvangst van de ACK in het abonneestation. In het algemeen kan het abonneestation de oorzaak van het probleem niet bepalen. Een willekeurige vertraging wordt dus door de abonneestations geselecteerd voorafgaand aan de hertrans-40 missie van de boodschap teneinde een hernieuwde collisie met andere zenders, die misschien betrokken waren bij eerdere collisie, te vermijden.

Een complicatie die optreedt in een Aloha-schema is het feit dat het kanaal onstabiel kan worden als de willekeurige hertransmissievertragingen niet lang genoeg zijn. Als dat gebeurt, dan wordt het kanaal verstopt met de hertransmissies en daalt de doorstroming tot nul. Een back off techniek minimaliseert dit probieem 45 door de gemiddelde willekeurige hertransmissievertraging van elk abonneestation bij opeenvolgende hertransmissies te vergroten.

De implicaties van hertransmissies bij collisie en de stabiliteitsbesturing voor toegangsvertraging zijn dat de vertragingen kenmerkend geometrisch zijn verdeeld. Om een grote variantie in de vertraging te vermijden is het dus noodzakelijk om het kanaal te bedrijven bij een gebruikswaarschijnlijkheid van minder dan 36%.

50 In het bijzonder een gebruik van 20% of minder maakt het onwaarschijnlijk dat meer dan een hertrans-missie als gevolg van collisie nodig zal zijn. Het gebruik maken van een willekeurige vertraging van bijvoorbeeld acht frameperioden bij 45 msec frames brengt de totaal gemiddelde vertraging bij een hertransmissie op 450 msec (d.w.z. gemiddeld omvat de vertraging: een framevertraging ten opzichte van de oorspronkelijke transmissie plus een framevertraging voor de bevestiging, plus de acht willekeurige 55 framevertragingen).

Om te verzekeren dat de gebruiksgraad niet groter is dan 20% moeten we de gemiddelde tijd T beschouwen tussen oproepverzoeken per abonnee, het aantal N abonnees en de frametijdsduur F voor « 19 195021 waarden kleiner dan 36%, de gebruiksgraad wordt gegeven door NF/T. Voor F = 45 msec, N = 1000 abonnees en T = 30 minuten is de gebruiksgraad 1,5%.

Voor de maximale gebruikswaarde van 20% kan een populatie van 1000 abonnees, die elk gemiddeld elke halve minuut een gesprek voeren, worden ondersteund met een 45 ms frameperiode met toegangs-5 vertragingen van ongeveer 45 ms waarbij een hertransmissie nodig is, en een gemiddelde toegangstijd van ongeveer 70-80 ms. De prijs die betaald moet worden voor de veel lagere gemiddelde vertraging is een toegenomen variantie in de vertraging, welke voor de 20% of minder gebruiksgraad zelden twee hertrans-missieperioden, d.w.z. 1 seconde, zal overschrijden.

De benadering volgens het Aloha-schema lijkt zeer geschikt voor een stelsel met een grote populatie aan 10 abonnees die relatief weinig frequent willekeurig toegang vragen op het stuurkanaal, en zou aan de ontwerpdoelstelling van opbouwvertragingen van minder dan 1 seconde voor de verwachte populatie-parameters moeten kunnen voldoen. In tegenstelling daarmee geven pollingtechnieken en vaste TDMA technieken onacceptabele vertragingen.

Alle fasen van de oproepverwerking met inbegrip van het opbouwen en verbreken van de oproep en het 15 toewijzen van het slot vergen een informatie-uitwisseling over het stuurkanaal en/of het stuurdeel van het gespreksstof. In het volgende worden de diverse fasen van de oproepverwerking beschreven met betrekking tot zowel de verwerking in het abonneestation als de verwerking in het basisstation.

Het abonnee-identificatienummer (SIN) in het abonneestation en de kiescijfers zijn twee oproepstuur-gegevens die in een OPROEPVERZOEK boodschap moeten worden geleverd aan het basisstation bij elke 20 oproep die in een abonneestation wordt gemaakt. In het geval van oproepen vanaf een abonneestation naar een abonneestation kiest de gebruiker het nummer in een register in het geheugen van het abonneestation. De gebruiker initieert de communicatie met het basisstation door de zendtoets in te drukken of door een zekere tijd te wachten. Pas wanneer het nummer compleet is samengesteld en opgeborgen in het abonneestation wordt het radiokanaal gebruikt. De gebruiker kan dus met een lage., snelheid kiezen zonder' 25 waardevolle radiokanaalbandbreedte (RCC) of tijd in beslag te nemen.

De reeks van door de abonneestations en door het basisstation gegenereerde boodschappen voor het opbouwen van een verbinding tussen twee abonneestations is getoond in figuur 4. Het stuurkanaalverbin-dingsniveauprotocol wordt gebruikt voor het controleren van de diverse fouttoestanden die kunnen optreden als gevolg van kanaalfouten. Verder worden boodschappen die door het basisstation worden ontvangen op 30 de terugwaartse stuurfrequentie automatisch bevestigd in het volgende stuurslot op de voorwaartse stuurfrequentie. De volgende paragrafen verschaffen een korte beschrijving van de boodschapuitwisseling voor het opbouwen van een verbinding tussen twee abonneestations.

Als het basisstation een OPROEPVERZOEK boodschap ontvangt op het stuurkanaal van een abonneestation A, dan wordt de ontvangen SIN eerst op fouten gecontroleerd. Als de SIN een fout heeft, dan wordt 35 de boodschap niet verder behandeld. Zonder een geldige SIN weet het basisstation niet aan wie een boodschap moet worden gezonden. Als de gekozen cijfers niet correct of niet compleet zijn, dan zendt het basisstation een WIS INDICATIE boodschap op de voorwaartse stuurkanaalfrequentie naar het vragende abonneestation A met statusinformatie waarmee het probleem wordt gespecificeerd.

Als de boodschap echter correct is overgedragen en toegestaan is (d.w.z. de bestemmingseenheid Is 40 niet bezet), dan wordt het gesprekskanaal vastgelegd voor het oproepende abonneestation A en het basisstation zendt een PAGINA in de vorm van een inkomend oproepverzoek op de voorwaartse stuurfrequentie naar het bestemde abonneestation B. Als het bestemde abonneestation B niet op de PAGINA antwoord met een OPROEP GEACCEPTEERD boodschap na twee pogingen of een bezet toestandindicatie terugstuurt via een WIS VERZOEK boodschap dan zendt het basisstation een WIS-INDICATIE boodschap 45 naar het oproepende abonneestation A met statusinformatie omtrent de bezettoestand (d.w.z. van de bestemmingseenheid is de haak opgenomen) of het feit dat het bestemde abonneestation niet op de paginaboodschap antwoordt.

Als het bestemde abonneestation B de inkomende oproep accepteert dan wordt een OPROEP GEACCEPTEERD boodschap overgedragen terug naar het basisstation en wordt het gesprekskanaal toegewezen. 50 Als synchronisatie op het gesprekskanaal is bereikt dan genereert het bestemde abonneestation B een hoorbaar geluidsignaal dat te horen is in het bestemde abonneestation B en genereert ook een TERUGBEL toon over het gesprekskanaal naar het oproepende abonneestation A.

Als in het bestemde abonneestation B de hoorn van de haak wordt genomen dan verandert het stuurgedeelte van het gesprekslot van een synchronisatie-bel-indicatie naar een synchronisatie-haak 55 opgenomen indicatie en worden OPROEP VOORTGANGS boodschappen verschaft over het gesprekskanaal via het basisstation tussen de twee abonneestations. Het bestemde abonneestation B beëindigt het hoorbare belsignaal en ontkoppelt op dat moment de TERUGBEL toon van het gesprekskanaal. De 195021 20 schakeling is nu compleet en de uitwisseling van gespreksinformatie/data kan beginnen.

Het maken van een verbinding met een extern telefoontoestel wordt op dezelfde wijze uitgevoerd als het opbellen van een ander abonneestation. Het abonneestation kiest slechts de gewenste cijfers en drukt op de zendtoets of wacht gedurende een zekere tijd. Daardoor wordt een radioverzoekboodschap gegenereerd 5 naar het basisstation. Het basisstation beslist of een ander abonneestation gepagineerd moet worden of dat verbinding moet worden gemaakt met een externe trunklijn. In dit geval moet een externe trunklijn worden aangesloten en de gekozen cijfers worden via pulsen afgegeven op de trunklijn. Terwijl de cijfers worden afgegeven wordt de gespreksfrequentie voor het oproepende abonneestation toegewezen. Als een abonneestation de OPROEP-DOORGESCHAKELD boodschap ontvangt, dan verandert het de frequentie en 10 synchroniseert zichzelf op het toegewezen gesprekskanaal. Zodra het gesprekskanaal gereed is wordt het telefoontoestel van het abonneestation ontkoppeld uit de plaatselijke rusttoestand en gekoppeld met de , externe trunklijn. Vanaf dat punt neemt de centrale van de telefoonmaatschappij het genereren van alle verdere oproepvoortgangstonen over.

Een inkomende externe oproep zorgt voor activering van een trunklijn in het basisstation. De oproepende 15 centrale-zendt in de-vorm van 2 tot 5 cijfers, die de unieke cijfers van het bestemde abonneestation SIN identificeren, naar het basisstation over de direct inwaarts kiezende (DID) trunklijn. Als het gekozen abonneestation niet bezet is, dan zendt het basisstation een PAGINA boodschap over de RCC naar het betreffende abonneestation. Er kunnen dan drie mogelijke situaties optreden. De eerste is dat het abonneestation de inkomende oproep accepteert en de verwerking doorgaat en als in het bovenstaande is 20 beschreven. De tweede is dat geen respons wordt ontvangen. In dat geval probeert het basisstation de PAGINA boodschap nog twee keer opnieuw uit te zenden. Als het basisstation na een aantal keren stopt met herhalen zonder een antwoord te hebben ontvangen van de abonnee-eenheid, dan wordt een TERUGBEL toon gegenereerd in de oproepende eenheid. De derde toestand is het resultaat van het feit dat het abonneestation bezig is met kiezen (dat wil zeggen de hoorn van de haak heeft genomen) en een WIS 25 VERZOEK boodschap terugstuurt op het stuurkanaal. In dat geval wordt een bezettoon teruggestuurd aan het oproepende abonneestation.

In het geval van een succesvol PAGINA verzoek wordt het spraakkanaal toegewezen, het externe belsignaal wordt gegenereerd in het telefoontoestel van het opgeroepen abonneestation terwijl een hoorbare TERUGBEL toon terug wordt gegenereerd naar de oproepende partij vanuit het abonneestation. Als het 30 bestemde abonneestation de oproep beantwoordt (d.w.z. het basisstation detecteert een overgang van een situatie met de hóorn op de haak naar een situatie met de hoorn van de haak), dan worden het externe belsignaal en de TERUGBEL boodschap op het kanaal beide beëindigd. Op dat punt is het gesprekskanaal gereed voor een gesprek.

Een normale oproepbeëindiging wordt geïnitieerd doordat een abonnee de hoorn oplegt. Het basisstation 35 detecteert de overgang van een situatie met opgenomen hoorn naar een situatie met opgelegde hoorn via het stuurdeel van het gesprekskanaal. Bij detectie van de overgang elimineert het basisstation de toewijzing van het gesprekskanaal. Het kanaal kan niet opnieuw worden gebruikt totdat het basisstation heeft waargenomen dat het abonneestation zijn synchronisatie met dat kanaal heeft verloren. Als het afgebroken gesprek werd gevoerd met een ander abonneestation, dan wordt een hoorn opgelegd indicatie toegezonden 40 aan het tweede abonneestation in het stuurdeel van het gesprekskanaal. De abonneestations synchroniseren zichzelf opnieuw op de RCC transmissies en zenden een WIS VERZOEK boodschap naar het basisstation.

De beëindiging van een oproep vindt ook plaats 5 seconden nadat het basisstation radiocontact met een abonneestation heeft verloren.

45 Een gespreksverbinding kan "verloren” gaan als gevolg van fading of kanaalinterferentie bij de ontvanger van het bestemde station. De volgende toestanden worden in de abonneestations en in het basisstation gecontroleerd om vast te stellen of er in de verbinding problemen optreden: de verbindingskwaliteitswaarde die gestuurd wordt vanaf de abonnee- of basisstationontvanger is onder een vooraf bepaalde drempelwaarde gedurende een aantal opeenvolgende herhalingen; een verlies van woordsynchronisatie is 50 gedetecteerd gedurende diverse opeenvolgende uitzendingen.

In het basisstation opgewekte boodschappen worden uitgezonden naar alle actieve abonneestations.

Deze boodschappen worden door het basisstation uitgezonden op het radiostuurkanaal. Het doel van de uitgezonden boodschap is het waarschuwen van alle actieve abonneestations omtrent veranderingen in de werking van het stelsel (d.w.z. een verandering in frequentie van de RCC, of een instructie aan de modems 55 om over te gaan op een zelftestmodus, enz.). Deze boodschappen worden niet door de abonneestations bevestigd.

21 195021 ' Afstandsstuurprocessoreenheid (RPU)

De RPU functioneert als stuurcomputer binnen de basisstationarchitectuur; ze staat in verbinding met de CCU’s 18, welke communiceren met de radio-apparatuur, en met de PBX 15 zoals getoond is in figuur 2.

De RPU 20 coördineert de noodzakelijke acties voor de radio-oproepverwerking. De RPU 20 wisselt 5 boodschappen uit met de abonneestations, de PBX 15 en de CCU’s teneinde verbindingen te maken en te verbreken. Tot de oproepverwerkingsfuncties behoren het toewijzen en ontnemen van een toewijzing van radiokanalen. De RPU 20 houdt ook een databestand die de huidige toestand van het systeem reflecteert; het databestand bevat informatie omtrent de status van de apparatuur, de abonneestations, de verbindingen en de radiokanalen binnen het systeem.

10 Het maken van een verbinding begint wanneer de RPU een boodschap ontvangt ofwel van de PBX oproepprocessor 24 voor een oproep ontvangen op een externe lijn, of van een abonnee, voor een oproep bestemd voor een extern telefoontoestel of voor een andere abonnee. Communicatie vanaf een abonnee t komt binnen over het radiostuurkanaal RCC via een CCU 18 van het basisstation. De RPU 20 wijst een gesprekskanaal toe en wisselt boodschappen uit met het abonneestation, de PBX15 en de CCU 18 /5-teneinde de-verbinding te realiseren.

Het verbreken begint met een boodschap die ontvangen wordt vanaf de PBX 15 of vanaf een abonnee, aangevende dat een hoorn is opgehangen, of van de CCU 18, aangevende dat de synchronisatie op het radiokanaal is verloren gegaan. De RPU informeert de CCU 18 en de PBX 15 omtrent het verbreken en de toewijzing van de RCC wordt teruggenomen.

20 De RPU software voert de volgende functies uit: 1. Verwerken van abonnee, CCU- en PBX-boodschappen waarmee het opbouwen en verbreken van verbindingen en de kanaaltoewijzing wordt bestuurd; 2. Initialiseren en handhaven van een lees/schrijf-systeemdatabestand; 3. Bedienen van een systeemconsole waarmee vragen aan het systeem kunnen worden gesteld en een 25 handbediening van het systeem mogelijk is; 4. Sturen van de BCC interface door het basisbandstuurkanaal (BCC) communicatieprotocol te ondersteunen over een 9600 baud asynchrone seriële koppelschakeling; 5. Behandelen van de PBX interface door het ondersteunen van het PBX boodschappenprotocol, en 6. Bijhouden van een transactielogboek dat diagnostische en ruwe factureringsgegevens levert.

30 De RPU software ondersteunt een seriële koppeling met de PBX oproepprocessor 24. Ze ondersteunt ook seriële koppelingen met elk van de CCU’s 18 in de basisstationconfiguratie.

De RPU hardware omvat een computer voor algemene doeleinden gebaseerd op een Motorola model 68000. Deze machine is uitgevoerd met een willekeurig toegankelijk geheugen (RAM) van 1 Mbyte en 10 Mbytes aan niet vluchtig geheugen op een harde schijf. De in-/uitgangseenheden bestaan uit een 35 systeemconsole en een eenheid die acht asynchrone datakoppelschakelingen bestuurt.

Zoals getoond is in figuur 5 simuleert het RPU softwarepakket een systeem dat voorzien is van een indelingsmodule 40, een BCC koppelschakelingsmodule(n) 41a, 41b,... 41 n, een PBX koppelschakelings-module 42, een consolemodule 43, een logboekmodule 44, een boodschapverwerkingsmodule (MPM) 45, en een databasismodule 46.

40 Alle modulen met uitzondering van de databasismodule 46 worden opgeroepen om te functioneren vanaf de indelingsmodule 40. De modulen communiceren met elkaar via een brievenbussysteem. De databasismodule 46 is gebaseerd op een verzameling subroutines om toegang te krijgen tot de informatie in het databestand.

De indelingsmodule 40 verschaft een hoofdlijncode voor de RPU software. Ze is verantwoordelijk voor 45 het indelen en activeren van alle andere modulen. Ze is ook verantwoordelijk voor het handhaven van gebeurtenistijdklokken en brievenbussen die binnen- en tussenprocescommunicatie mogelijk maken.

De BCC koppelschakelingsmodulen 41a,...41n ondersteunen een seriële asynchrone koppelschakeling en een verbindingsniveauprotocol. Ze bewaken ook de communicatietoestand met de CCU’s 18.

De PBX koppelschakelingsmodule 42 ondersteunt een seriële asynchrone koppelschakeling met de PBX 50 oproepprocessor 24.

De consolemodule 43 levert een systeemoperatorkoppelschakeling die het mogelijk maakt om vragen te stellen omtrent de systeemtoestand en die modificaties en boodschapuitwisseling mogelijk maakt tussen de RPU 20 en de rest van het systeem.

De logboekmodule 44 verschaft ruwe transactie-informatie voor diagnostische en systeemanalyse-55 doeleinden.

De boodschapverwerkingsmodule 46 verwerkt alle ontvangen RCC-, BCC- en PBX-boodschappen. Ze zorgt voor het opbouwen en verbreken van alle abonnee-oproepen die niet door de PBX 15 worden 195021 22 uitgevoerd en wijst de radiokanalen toe. Ze voert eveneens een achtergrondtaak uit door het bewaken van de toestand van de CCU’s 18.

De databestandmodule 46 verschaft een blijvende koppeling met alle datastructuren die nodig zijn voor de verwerking. De module heeft een frequentietoewijzingstaak waarmee radiokanalen worden toegewezen.

5 Het RPU databestand bevat een structuur die de systeemconfiguratie beschrijft met inbegrip van informatie omtrent alle abonnees en de toestand van alle radiokanalen. Deze structuren worden als volgt beschreven:

Het RPU databestand omvat een basisbandstuurkanaal (BCC) datastructuur voor elke CCU 18 in het systeem.

10 Een abonnee identificatietabel (SIN tabel) bevat een gesorteerde lijst van alle geldige abonnees. De lijst is gesorteerd teneinde de geldigheidsherkenning van een abonnee te vergemakkelijken. In de SIN tabel is voor elke abonnee in het systeem een gegeven ingevoerd.

De RPU software voert een deel van de abonnee-eenheid-oproepverwerking uit. Deze verwerking wordt gedaan in de boodschapverwerkingsmodule. De oproepverwerking wordt uitgevoerd door middel van een 15 boodschapuitwisseling tussen de MPM 45, de PBX-module 42 en alle BCC modulen 41.

Initiatie van een telefoongesprek vanaf een abonneestation

Deze sectie beschrijft kort de normale gespreksopbouwprocedure voor een telefoongesprek geïnitieerd door een abonnee. Een abonnee (de ’’oproepende abonnee”) neemt de hoorn van de haak, kiest een geldig 20 telefoonnummer (het telefoonnummer van de "bestemming”) en drukt de zendtoets in of wacht gedurende een zekere periode. Het oproepende abonneestation zendt een OPROEP VERZOEK boodschap over het stuurkanaal naar het basisstation. De BCC modulen 41 van de RPU ontvangen de RADIO VERZOEK boodschap en sturen deze naar de MPM 45. De MPM 45 voert een eenvoudige geldigheidstest op de gekozen cijfers uit en zendt een RADIO VERZOEK boodschap naar de PBX module 42 die de boodschap 25 doorstuurt naar de PBX stuurprocessor 24. De PBX oproepprocessor 24 voert een geldigheidstest uit op de gekozen cijfers en stuurt een OPROEP GEPLAATST boodschap terug naar de RPU 20. De MPM 45 wijst een gespreksslot toe aan het oproepende abonneestation. De MPM 45 genereert een KANAALWISSEL instructie naar de CCU 18 die het gespreksslot bevat dat aan het oproepende abonneestation is toegewe-zen. De MPM 45 genereert een oproepdoorschakelinstructie naar het oproepende abonneestation, door 30 welke instructie de gespreksfrequentie en -slot aan het oproepende abonneestation wordt toegewezen. De MPM 45 genereert een TOEKENNINGS boodschap aan de PBX oproepprocessor 24 die de PBX oproepprocessor 24 instrueert om een boodschapkanaal toe te wijzen. Op dat punt is het oproepende abonneestation geheel ingesteld. Het wacht nu op een verbinding via de PBX schakelmatrix 25 naar de "bestemming”. De "bestemming” kan ofwel een ander abonneestation zijn ofwel een telefoon die via een trunklijn 14 35 van het openbare telefoonnetwerk moet worden aangeroepen, hetgeen echter geen verschil maakt.

Ontvangen van een oproep van een abonneestation

Deze sectie beschrijft kort hoe een inkomende oproep naar een abonneestation wordt behandeld. De PBX oproepprocessor 24 bepaalt dat een telefoonoproep bestemd is voor een abonneestation. De PBX 40 oproepprocessor 24 genereert een INKOMENDE OPROEP boodschap. Deze boodschap bevat informatie omtrent de aard van de inkomende oproep, specificeert of de oproep afkomstig is van een externe trunklijn 14 of van een ander abonneestation. De PBX module 42 van de RPU ontvangt de PBX boodschap van de PBX oproepprocessor 24 en stuurt deze naar de MPM 45. Als de oproep afkomstig is van een ander abonneestation dan stelt de MPM 45 de abonnee-naar-abonnee index in van zowel het ’’oproepende” 45 abonneestations als van de "bestemming” en instrueert de betrokken CCU’s 18 om in de interne modus over te gaan. De MPM 45 genereert een PAGINA boodschap naar het abonneestation dat gespecificeerd is in de INKOMENDE OPROEP boodschap. Het juiste abonneestation reageert met een OPROEP GEACCEPTEERD boodschap. De MPM 45 reageert op de OPROEP GEACCEPTEERD boodschap door het genereren van een KANAALWISSEL boodschap naar de betreffende CCU 18 en een OPROEP DOOR-50 GESCHAKELD boodschap naar het betreffende abonneestation. De MPM 45 genereert dan een TOEWIJ-ZINGS boodschap naar de PBX oproepprocessor 24 die ervoor zorgt dat de PBX schakelmatrix 25 de uiteindelijke verbinding voor de inkomende oproep maakt.

Herkennen van drop outs 55 Deze sectie beschrijft kort de responsie van de RPU 20 op een kanaalfading tijdens een lopend gesprek.

De CCU 18 behandelt het gesprekskanaal waarin fading optreedt op de wijze als bij verlies van kanaal-synchronisatie. De CCU 18 genereert een GEEN SYNCHRONISATIE gebeurtenisboodschap. De BCC

23 195021 module 41 ontvangt de gebeurtenisboodschap en zendt deze naar de MPM 45. De MPM 45 zendt een OP DE HAAK boodschap naar de PBX oproepprocessor 24 en zet de abonnee in de wachttoestand en het kanaal in de op de haak toestand.

5 Verwerken van een inkomende BCC boodschap

Een BCC boodschap wordt via een 9600 baud asynchrone koppeling van de CCU 18 overgedragen naarde RPU 20. De BCC module 41, die de betreffende CCU koppeling behandelt, leest de boodschap en controleert de verbindingsniveau-informatiebits teneinde de integriteit van de inkomende boodschap te verifiëren. Als de BCC module 41 bepaalt dat de boodschap acceptabel is, dan wordt een desbetreffende 10 bevestiging teruggestuurd naar de zendende CCU 18. In andere gevallen wordt een hernieuwde poging ondernomen en wordt een negatieve bevestiging teruggestuurd. De BCC module 41 zendt nu de boodschap naar de MPM 45. Deze boodschap wordt in de boodschap verwerkende brievenbus 48 geplaatst gebruikmakend van de brievenbussen die door de indelingsmodule 40 ter beschikking zijn gesteld. (Zie figuur 6.)

Als er geen verdere ingangssignalen meer van de CCU 18 worden ontvangen en de BCC brievenbus 49, 15 die uitgangsboodschappen naar de CCU bevat, leeg is dan ’’blokkeert” de BCC module 41 en geeft de besturing over aan de indelingsmodule 40.

De indelingsmodule 40 activeert de volgende module in het activeringsschema en deze module blijft lopen totdat ze wordt geblokkeerd. De indelingsmodule activeert dan een ander, enz. Op een later tijdstip activeert de indelingsmodule de MPM 45.

20 De MPM 45 leest dan de BCC boodschap tezamen met eventuele andere boodschappen die staan te wachten in de brievenbus 48. De BCC boodschap wordt geïdentificeerd en verwerkt. Een dergelijke verwerking kan inhouden veranderingen in de databestand en het genereren van de boodschappen.

Figuur 6 illustreert de dataweg van een inkomende boodschap.

25 Genereren van een uitgaande BCC boodschap

Figuur 6 illustreert ook de dataweg van een uitgaande BCC boodschap. Een uitgaande BCC boodschap wordt gegenereerd door de MPM 45 in responsie op een bepaalde gebeurtenis. De boodschap wordt geconstrueerd in de MPM 45 en overgezonden naar de BCC module 41 die de bestemmings-CCU 18 bedient. Na deze boodschap worden eventuele andere benodigde boodschappen uitgezonden en als er 30 geen verdere boodschappen in de MPM brievenbus 48 aanwezig zijn dan "blokkeert" de MPM en wordt de besturing overgedragen aan de indelingsmodule.

De BCC module leest de boodschap uit zijn brievenbus 49 en voegt de geschikte verbindingsniveaubits toe aan de uitgaande boodschap. Ze zendt dan de boodschap uit via de seriële datapoort naar de CCU 18.

35 Verwerken van RCC boodschappen

Een inkomende RCC boodschap wordt op exact dezelfde wijze als een inkomende BCC boodschap behandeld omdat een RCC boodschap van het BCC boodschaptype is. Ook een uitgaande RCC boodschap wordt op dezelfde wijze als een uitgaande BCC boodschap gecreëerd en overgedragen.

40 Venwerken van een inkomende PBX boodschap

Een PBX boodschap wordt ontvangen van de PBX oproepprocessor 24.

Deze boodschap wordt overgedragen via een 9600 baud asynchrone koppeling met de RPU 20. Met verwijzing naar figuur 7 leest de PBX module 42 van de RPU de PBX boodschap en zendt deze naar de MPM brievenbus 48. Als er geen verdere inkomende karakters meer zijn en de PBX brievenbus 50, die de 45 uitgaande PBX boodschappen bevat leeg is, dan ’’blokkeert” de PBX module 42 van de RPU en wordt de besturing terug overgedragen naar de indelingsmodule 40.

De MPM 45 leest de PBX boodschap tezamen met eventuele andere boodschappen die staan in een wachtrij in zijn brievenbus 48. De PBX boodschap wordt verwerkt gebaseerd op het type van de boodschap en de momentane status van de in de boodschap aangegeven abonnee. De verwerking kan inhouden een 50 verandering in de databasis, veranderingen in de toestand van de abonnee en het genereren van nieuwe boodschappen. Figuur 7 illustreert de dataweg van de inkomende PBX boodschap.

Genereren van een uitgaande PBX boodschap

Opnieuw verwijzend naar figuur 7 wordt een uitgaande PBX boodschap gegenereerd door de MPM 45 in 55 responsie op een gebeurtenis. De boodschap wordt geconstrueerd binnen de MPM 45 en overgedragen aan de PBX module 42. Na deze boodschap worden eventuele andere benodigde boodschappen gezonden en als er geen verdere boodschappen meer in de MPM brievenbus 48 aanwezig zijn dan "blokkeert” de 195021 24 MPM 45 en wordt de besturing terug overgedragen naar de indelingsmodule 40.

De indelingsmodule 40 gaat door met het activeren van andere modulen in het rondgaande afvraag-schema totdat de PBX module 42 van de RPU is geactiveerd.

De PBX module 42 van de RPU leest de PBX boodschap uit zijn brievenbus 50 en zendt dan de 5 boodschap via de seriële datapoort naar de PBX oproepprocessor 24.

Genereren van logboekboodschappen

Op relevante punten in elke module in het RPU softwarepakket wordt een boodschap die belangwekkende informatie bevat gezonden naar de logboekmodule 44. Deze informatie heeft een tijdmarkering en wordt 10 ingevoerd in een bestand. Figuur 8 illustreert de logboekdatawegen.

Console-ingangs/uitgangsmodule

De ingangssectie van de consolemodule 43 zorgt voor het verschaffen van boodschappen aan een operateur en voor boodschapherkenning tezamen met instructiegeldigheidstests. Geldige console-instructies 15 hebben de mogelijkheid om de RPU databasis af te vragen en bij te werken en boodschappen te zenden naar RPU modules. Het uitgangssignaal resulterend uit console-weergeefinstructies zal direct via de consolepoort worden uitgevoerd.

Indelingsmodule 20 De indelingsmodule 40 wordt beschouwd als een speciale systeemmodule en is verantwoordelijk voor het indelen van alle andere RPU modules. De hoofdverantwoordelijkheden van de indelingsmodule 40 zijn het selecteren van de volgende module die moet worden uitgevoerd en het verschaffen van inwendige en onderlinge communicatie.

Alhoewel de diverse RPU modules kunnen worden beschouwd als afzonderlijke modules vormen in 25 werkelijkheid alle modules een applicatieproces van een Regulus bedrijfssysteem. De indelingsmodule 40 voert het circulerende aftastproces uit van de andere RPU modules. De indelingsmodule 40 beheert de stack voor elk van de pseudo RPU modules door het toewijzen van een vast gedeelte van de stackruimte aan elk van de pseudo modules bij het inschakelen van het systeem. Juist voordat elke module op zijn beurt wordt ingeschakeld wordt de stackaanwijzer veranderd door de indelingsmodule 40 teneinde te wijzen 30 op een juiste stackadres voor de juiste module. Een geheugenkaart van de RPU 20 is getoond in figuur 9.

Elke RPU module loopt totdat ze blokkeert. Als een module blokkeert dan wordt de besturing teruggegeven aan de indelingsmodule die een andere module in staat stelt om volgens schema te worden geactiveerd. Een module kan op diverse manieren blokkeren: door het oproepen van GETEVENT() waarmee de module gedwongen blokkeert totdat een gebeurtenis optreedt, of door het oproepen van WAIT() waarmee 35 gedurende een vooraf bepaald aantal seconden wordt geblokkeerd, of door het oproepen van BLOCK() waarmee gedurende een rondgang van het rondlopende aftastschema wordt geblokkeerd.

Een andere belangrijke functie van de indelingsmodule 40 is het uitvoeren van de intermodule-commupicatie tussen de modulen. De brievenbussen worden gebruikt als middel voor het zenden of ontvangen van boodschappen naar of van andere modules. Elke module kan de post in zijn brievenbus 40 controleren door gebruik maken van de MAILREAD() oproep. Op soortgelijke wijze kan een module boodschappen zenden naar een andere module door gebruik te maken van de MAILSEND() oproep. De indelingsmodule bevat een afzonderlijke brievenbus voor elk van de modules die in het aftastschema meedoen. Als een module een boodschap zendt naar een andere module dan wordt de boodschap gekopieerd in de brievenbus van de bestemming. Later, wanneer het de beurt is van de bestemming om te 45 worden ingeschakeld dan controleert de ingangsmodule zijn brievenbus om vast te stellen of er een boodschap in de brievenbus aanwezig is. Als dat zo is dan genereert de indelingsmodule 40 een gebeurtenis van het type MAIL, waardoor de module wordt gedwongen om te worden gedeblokkeerd indien ze geblokkeerd was door een GETEVENT(), waardoor de module dus volgens schema wordt ingeschakeld.

Er wordt ook een gebeurtenislijst bijgehouden door de indelingsmodule voor elke module in de aftastlus. 50 Gebeurtenissen kunnen bestaan uit post- of tijdgebeurtenissen. Postgebeurtenissen worden gegenereerd indien de indelingsmodule vaststelt dat er boodschappen staan te wachten voor de momentaan in werking zijnde module. Een module kan een tijdgebeurtenis op de gebeurtenislijst krijgen door de PUTEVENT() oproep met het aantal seconden dat moet worden gewacht voordat een gebeurtenis wordt gegenereerd. De indelingsmodule 40 controleert de gebeurtenislijst van de module bij elke rondgang door het aftastschema 55 om te zoeken of een bepaalde tijdsperiode is verstreken. Als het verstrijken van een bepaalde tijdsperiode wordt gedetecteerd dan wordt de betreffende module volgens schema ingeschakeld en wordt de gebeurtenis geretourneerd aan de module via de GETEVENTQ oproep.

25 195021

De indelingsmodule 40 bevat routines die worden gebruikt voor het initialiseren van de RS-232 koppel-schakelingen tussen de CCU 18 en de RPU 20 en tussen de PBX 15 en de RPU 20. Deze routines, die de exclusieve softwarebesturing over de RS-232 koppelschakelingen overnemen, schakelen de gebruikelijke verwerking van de besturingssequenties door het Regulus bedrijfssysteem uit. Andere routines worden 5 gebruikt voor het wissen van de I/O buffers en voor het lezen en schrijven van ingangs- en uitgangs-aansluitingen. De indelingsmodule 40 houdt ook de systeemtijd bij voor alle RPU modules.

BCC koppelschakelingsmodule

Elke BCC module 41 verzorgt de koppeling tussen een CCU 18 en de andere softwaremodules in de RPU 10 20. De boodschappen die worden uitgewisseld tussen de CCU 18 en de RPU 20 bestaan uit binaire data van variabele lengte welke data wordt overgedragen over een asynchrone communicatieverbinding. De BCC . module 41 is verantwoordelijk voor het handhaven van de boodschapintegriteit over de communicatie verbinding hetgeen inhoudt foutdetectie, boodschapopeenvolging en boodschapbevestigingen.

De hardwarekoppelschakeling tussen de CCU 18 en de RPU 20 bestaat uit een 9600 baud asynchrone 15 RS-232 koppelschakeling.

De ingangssignalen naar deze module 41 omvatten boodschappen die worden ontvangen van de CCU of van andere RPU softwaremodulen. Boodschappen worden door deze module afgegeven aan ofwel de CCU via de RS-232 koppelschakeling ofwel aan andere RPU softwaremodulen via de juiste brievenbus.

Het doel van deze module 41 is het verwerken van het boodschapverkeer tussen de RPU 20 en de CCU 20 18. Deze module 41 controleert continu op boodschappen ontvangen van de CCU 18 en routeert deze door naar de juiste RPU softwaremodule. Op soortgelijke wijze controleert deze module voortdurend op boodschappen van andere RPU softwaremodulen die bestemd zijn voor een CCU 18. Een wisselend bitprotocol wordt gebruikt om wachtende boodschappen (d.w.z. niet bevestigde boodschappen) in elke richting te begrenzen. De sequentie· en bevestigingsbits doen dienst als noodzakelijke stroombesturing om 25 deze functie uit te voeren. Het protocol wordt in meer detail beschreven in de navolgende paragrafen.

In de volgende discussie is een entiteit die boodschappen kan verwerken aangeduid met ”wij” of "ons”, en de andere entiteit is aangemerkt met ”zij” of ”hun”. Het protocol kan worden verklaard door de acties te indiceren die worden ondernomen wanneer een boodschap wordt ontvangen. Er zijn slechts vier basisacties die afhangen van twee toestanden. Deze toestanden worden bepaald door het vergelijken van de 30 sequentie- en bevestigingsbits van de ontvangen boodschap met de verwachte bits.

Bij ontvangst van een boodschap is het ACK bit als verwacht indien het gelijk is aan het SEQ bit van onze laatst uitgezonden boodschap. Op soortgelijke wijze is het SEQ bit als verwacht indien het verschilt van het SEQ bit van de laatst ontvangen boodschap. Met andere woorden de verwachte toestanden zijn dat een inkomende boodschap onze laatste boodschap bevestigt en we verwachten ook dat elke nieuwe 35 aankomst een nieuwe boodschap is.

De acties die worden ondernomen bij ontvangst van een boodschap worden nu in het kort beschreven onder vier combinaties gegenereerd door de bovengenoemde toestanden: 1. ACK als verwacht; SEQ als verwacht. Onze laatst uitgezonden boodschap wordt gemarkeerd als zijnde bevestigd (hetgeen ons in staat stelt om een nieuwe boodschap uit te zenden). De nieuw aangekomen 40 boodschap wordt verwerkt (wordt bevestigd in de volgende boodschap die we uitzenden).

2. ACK als verwacht; SEQ niet als verwacht. Onze laatst uitgezonden boodschap wordt als bevestigd aangemerkt (hetgeen ons in staat stelt een nieuwe boodschap uit te zenden). De nieuw aangekomen boodschap wordt buiten beschouwing gelaten (wordt niet bevestigd).

3. ACK niet als verwacht; SEQ als verwacht. Als we een boodschap hadden gezonden dan is deze nog niet 45 bevestigd, ze wordt derhalve opnieuw uitgezonden. Als we een dergelijke boodschap niet hebben dan is er iets misgegaan bij de bestemming en moeten we als in het onderstaande wordt beschreven terugstellen. De nieuw ontvangen boodschap moet worden verwerkt.

4. ACK niet als verwacht; SEQ niet als verwacht. Onze laatste boodschap heeft zijn bestemming niet bereikt. Deze moet opnieuw worden uitgezonden. De nieuw ontvangen boodschap wordt buiten beschou* 50 wing gelaten.

Het terugstelbit wordt gebruikt voor het terugstellen van de SEQ en ACK bite. Als we een boodschap ontvangen met een ingesteld terugstelbit, dan moet deze worden geaccepteerd als een nieuwe boodschap ongeacht zijn SEQ bit en ze moet worden bevestigd. Verder reflecteert het ACK bit op de ontvangen boodschap het SEQ bit van de laatste boodschap die zij van ons hebben ontvangen. We moeten dit bit 55 omschakelen voordat we de volgende boodschap uitzenden. Als we bijvoorbeeld een boodschap ontvangen waarvan het ACK/SEQ cijfer gelijk is aan ”4” (terugstelling = 1, ACK = 0, SEQ = 0), dan moet het ACK/SEQ cijfer in de responsie gelijk zijn aan ”1” (terugstelling = 0, ACK = 0, SEQ = 1). Beide zijden kunnen de 195021 26 terugstelling uitvoeren wanneer ze denken dat het protocol de verkeerde weg is ingeslagen.

Als we een boodschap van hen ontvangen en we hebben geen nieuwe boodschap klaar staan of er wordt geen standaard antwoord spoedig verwacht, dan zullen we de boodschap bevestigen door het uitzenden van een speciale ACK boodschap. Het ACK bit zal de ontvangen boodschap bevestigen, maar 5 het SEQ bit zal niet veranderen ten opzichte van het bit dat we zonden in de laatste boodschap. Dat zal ervoor zorgen dat zij de bevestiging verwerken en de nieuw ontvangen boodschap buiten beschouwing laten. De inhoud van deze boodschap is een nulboodschap. Omdat deze boodschap echter toch buiten beschouwing wordt gelaten is de inhoud van deze boodschap niet relevant.

10 PBX koppelingsmodule

De PBX module 42 verschaft de koppeling tussen de UTX-250 PBX oproepprocessor 24 en de andere softwaremodulen van de RPU 20. De boodschappen die tussen de twee machines worden uitgewisseld moeten bestaan uit een ASCII karakter georiënteerde boodschapuitwisseling. Het ASCII karakter wordt hier gedefinieerd als zijnde een 7 of 8 bit ASCII symbool. Zowel de PBX oproepprocessor als de RPU 20 15 moeten in staat zijn om karakters te accepteren met een oneven, een even of geen pariteit. De tekst van de boodschappen bestaat uit reeksen van afdrukbare karakters met een variabele lengte.

De hardwarekoppeling tussen de PBX oproepprocessor 24 en de RPU 20 bestaat uit een 9600 baud RS-232 asynchrone koppelschakeling. De ingangssignalen naar de PBX module 42 omvatten boodschappen die worden ontvangen van de PBX oproepprocessor 24 of van andere RPU softwaremodulen. De 20 boodschappen worden door deze module afgegeven aan ofwel de PBX oproepprocessor 24 of aan andere RPU softwaremodules via de juiste brievenbus.

Het doel van de PBX module 42 is het verwerken van het boodschapverkeer tussen de RPU 20 en de PBX oproepprocessor 24. Deze module controleert continu op boodschappen ontvangen van de PBX oproepprocessor 24 en routeert deze naar de juiste RPU softwaremodule. Op soortgelijke wijze controleert 25 deze module continu op boodschappen van andere RPU softwaremodules die bestemd zijn voor de PBX oproepprocessor 24.

Elk karakter dat wordt ontvangen van de PBX oproepprocessor 24 wordt gecontroleerd op gelijkheid met het > -karakter dat het begin aangeeft van een boodschap of een wagenterugloopkarakter dat het eind van een boodschap aangeeft. Deze module is in staat om een volledig duplex boodschapverkeer af te handelen.

30

Consolemodule

De consolemodule 43 vormt het venster van de operateur voor het waarnemen van de huidige toestand van de RPU 20. De console verschaft de mogelijkheid om informatie weer te geven ongeacht de huidige toestand van de abonnees en de radiokanalen, verbindingen en kanaaltoestanden te modificeren en 35 boodschappen te zenden naar de PBX 15 en de CCU’s 18. Het console verwerkt de ingangsstroom van de terminal en voert de gewenste instructie uit.

De consolemodule 43 zorgt voor de koppeling met de terminal van de operator in het basisstation. De consolemodule 43 verwerkt de ingangsignalen van de terminal en voert de instructies uit. Data wordt ontvangen en geschreven in het databestand, weergeefsignalen worden afgegeven aan het scherm van de 40 terminal en boodschappen worden uitgezonden naar andere modulen. De interfaces voor deze module omvat: (1) Karakters worden ingevoerd vanaf het toetsenbord van de operateur.

(2) Karakters worden uitgevoerd naar het scherm van de operateur (3) Data wordt opgehaald uit en geschreven in de databasis.

45 (4) Boodschappen worden gezonden naar de PBX BCC en boodschapverwerkingsmodules.

Een groep van ontleedkundige routines voert karakters in vanaf het toetsenbord van de operateur. Een data-invoer wordt weergegeven aan het begin van elke instructielijn, de data wordt gebufferd, de redigerende karakters worden verwerkt, de ingangsgegevens worden op het scherm zichtbaar gemaakt en de data wordt begrensd door leestekens. Door de ontleedkundige routines te voorzien van een groep van data-50 structuren die alle mogelijke instructies en geldige leestekens binnen elke instructie beschrijven kunnen de ontleedkundige routines een herkenning uitvoeren op de ingevoerde data, reagerend op vraagtekens en hulpwoorden weergeven op het scherm voor het invoeren van data. Elk leesteken wordt gecontroleerd indien de data van het te verwachten type is; sleutelwoorden worden aangepast aan de lijst van acceptabele invoergegevens en getallen worden omgevormd tot gehele getallen. Zodra de instructieregelinvoer 55 voltooid is vindt een verdere verificatie plaats; getallen worden gecontroleerd om te zien of ze binnen een bepaald gebied zijn en bij sommige instructies wordt de toestand van het systeem gecontroleerd voordat de instructie wordt uitgevoerd.

---------- ----I

27 195021

Instructies kunnen worden verdeeld in drie categorieën: (1) instructies waarmee informatie uit het databestand wordt weergegeven, (2) instructies waarmee het databestand wordt gemodificeerd en (3) instructies waarmee boodschappen worden uitgezonden. Informatie kan worden weergegeven omtrent de toestand van een abonnee, een verbinding, de CCU en een kanaal. Alle weergeefinstructies vergen het 5 ophalen van informatie uit het databestand en het afgeven van geformateerde data aan de weergeefeenheid van de operateur. De modificatie-instructies hebben de mogelijkheid om gedwongen een abonneeverbinding op een bepaald kanaal op te bouwen en hebben de mogelijkheid om kanalen vrij te geven en te blokkeren. De modificatie-instructies worden gebruikt bij het testen van het frequentietoewijzingsalgoritme. Alle modificatie-instructies schrijven in het databestand.

10 PBX, BCC en RCC boodschappen kunnen worden uitgezonden vanaf de consolemodule 43 naar diverse andere modulen in het systeem. Een SENDMSG instructie vraagt de operateur om informatie die in een boodschap nodig is, de boodschap wordt geformateerd en overgezonden naar de geïndiceerde module.

PBX boodschappen worden gezonden naar de RPU PBX module 42 welke de boodschap uitzendt naar de PBX oproepprocessor 24. BCC en RCC boodschappen kunnen worden uitgezonden vanuit de RPU 20 naar 15- de CCU’s-18-via de BCC modulen 41, die de verbindingsniveauprotocolbits toevoegen aan de uitgaande boodschappen. De ingangssignalen vanaf de CCU’s 18 worden gesimuleerd en boodschappen, met inbegrip van zowel BCC als RCC boodschappen, worden overgedragen naar de MPM 45.

Logboekmodule 20 De logboekmodule 44 is verantwoordelijk voor het bijhouden van RPU gebeurtenissen of boodschappen. De logboekmodule 44 houdt de volgende drie schijfbestanden bij: een transactiebestand met informatie soortgelijk aan de factureerinformatie, een foutenbestand dat bestaat uit foutboodschappen, en een boodschapbestand dat bestaat uit systeemwaarschuwingsboodschappen.

De logboekmodule 44 bestaat uit een groep van subroutines die aangeroepen worden vanuit de andere 25 RPU modules. Elke subroutine is verantwoordelijk voor tijdmarkering van de boodschap en het inschrijven van de boodschap op de juiste bestandsschijf. Elke subroutine heeft een globale vlag die bepaalt of de boodschap al dan niet moet worden vastgelegd. De globale vlaggen worden ingesteld en teruggesteld gebruikmakend van console-instructies.

30 Boodschapverwerkingsmodule (MPM)

De MPM 45 voert de hoogniveau oproepverwerkingsfuncties uit tussen de PBX 15 en de abonneestations. Ze is verantwoordelijk voor oproepverwerkingsfuncties zoals het initiëren van pagina’s, het toewijzen van gesprekskanalen en het besturen van oproepvoortgangstonen voor zowel het abonneetoestel als externe telefoontoestellen. De MPM 45 verwerkt ook toestandsboodschappen die ze ontvangt van de CCU’s 18. De 35 kanaaltoestandsinformatie, bestaande uit de verbindingskwaliteit of de toestand van de hoorn van de abonnee wordt bijvoorbeeld verwerkt door de MPM 45.

De MPM 45 is georganiseerd als een toestandsmachine waarin PBX en BCC boodschappen kenmerken vormen voor de boodschapverwerkingstoestandsmachine. De MPM 45 verwerkt de kenmerken door het bijwerken van de databasis, het afgeven van de noodzakelijke responsies en het vervolgens overgaan naar 40 de volgende toestand.

De MPM 45 gebruikt de brievenbussen van het systeem, die bijgehouden worden door de indelings-module 40, voor het ontvangen en uitzenden van boodschappen naar en van andere RPU modulen. Ook de MPM 45 gebruikt subroutines in de databestandmodule voor het ophalen of bijwerken van toestandsin-formatie in de databasis.

45 Zoals eerder werd beschreven is de MPM 45 georganiseerd als een toestandsmachine. Kenmerken, die aanleiding vormen voor het uitvoeren van bepaalde processen, bestaan uit boodschappen of tijdsduren. De MPM 45 bepaalt het type kenmerk (d.w.z. een tijdsduur, een RCC boodschap, een PBX boodschap, enz.) en het abonneestation of het kanaal dat door het kenmerk wordt beïnvloed. De MPM 45 verwerkt het kenmerk door het genereren van de juiste boodschapresponsies en door over te gaan naar de volgende 50 toestand.

De MPM 45 bestaat in feite uit twee toestandstabellen. De RCC toestandsmachine, die getoond is in figuur 10, wordt gebruikt voor het verwerken van boodschappen van de PBX oproepprocessor 24 of RCC boodschappen van een abonneestation. De kanaaltoestandsmachine, die getoond is in figuur 11, wordt gebruikt voor het verwerken van boodschappen ontvangen van een CCU 18.

55 Aanvankelijk zijn alle abonnees in de RCC vrijlooptoestand en zijn alle kanalen in de kanaalvrijloop-toestand die aangeeft dat er geen verbindingen zijn opgebouwd of in stand worden gehouden.

De toestandsveranderingen voor een kenmerkende oproep vanaf een extern toestel naar een abonnee 195021 28 zijn de volgende. Een externe oproepboodschap wordt ontvangen van de PBX oproepprocessor 24, welke boodschap voorzien is van het telefoonnummer van het abonneestation dat de bestemming van de oproep vormt. Een PAGINA-boodschap wordt uitgezonden naar het abonneestation en de toestand van het abonneestation wordt ingesteld op PAGINA. Als een OPROEP GEACCEPTEERD boodschap wordt 5 ontvangen van het abonneestation dan wordt de toestand van het abonneestation ingesteld op ACTIEF, op dat moment is een kanaal toegewezen en zijn de PBX oproepprocessor 24, de CCU 18 en het abonneestation geïnformeerd omtrent de kanaaltoewijzing. Het kanaal wordt in een BELSYNCHRONISATIE-WACHT-toestand geplaatst (figuur 11). Als de CCU 18 aangeeft dat synchronisatie is bereikt dan wordt de kanaaltoestand ingesteld op BELSYNCHRONISATIE. Als uiteindelijk de CCU 18 aangeeft dat de abonnee 10 de hoorn heeft opgenomen, dan wordt het kanaal ingesteld op OPGENOMEN-SYNCHRONISATIE toestand. De OPGENOMEN-SYNCHRONISATIE toestand geeft aan dat er een gespreksverbinding tot stand is gebracht.

Een oproep van abonnee naar abonnee begint met een OPROEP VERZOEK boodschap die wordt ontvangen vanaf het oproepende abonneestation. Het oproepende abonneestation wordt in een KIES-15 toestand gebracht en een RADIO VERZOEK boodschap wordt gezonden naar de PBX oproepprocessor 24. De PBX oproepprocessor 24 zendt dan een OPROEP GEPLAATST boodschap terug aan het oproepende abonneestation en zendt een INKOMENDE OPROEP boodschap aan het abonneestation dat de bestemming vormt. In responsie op het OPROEP GEPLAATST boodschap wordt een kanaal toegewezen, en de PBX oproepprocessor 24, de CCU 18 en het oproepende abonneestation worden omtrent de toewijzing 20 geïnformeerd. De kanaaltoestand van de oproepende abonnee wordt ingesteld in opgenomen-wachtsynchronisatie totdat het kanaal in synchronisatie komt. Als de CCU 18 van het basisstation de uitzending van de oproepende abonnee detecteert dan genereert ze een OPGENOMEN SYNCHRONISATIE kanaalgebeurtenisboodschap. De RPU 20 verwerkt de kanaalgebeurtenisboodschap door het veranderen van de kanaaltoestand naar een OPGENOMEN SYNCHRONISATIE toestand. Een inkomende 25 oproepboodschap voor het abonneestation, dat de bestemming vormt, wordt op dezelfde wijze verwerkt als een externe oproepboodschap zoals in het bovenstaande is beschreven. Bovendien worden de kanalen die betrokken zijn bij de verbinding ingesteld in de interne modus zodra beide abonnees in synchronisatie zijn.

Het verbreken begint zodra een van de betrokken partijen in een verbinding de hoorn oplegt. Als een hoorn, die extern is ten opzichte van het systeem, wordt opgehangen dan wordt een HAAK OPGEHANGEN 30 boodschap ontvangen door de MPM 45 vanaf de PBX oproepprocessor 24. Als een abonnee in de HAAK OPGEHANGEN toestand komt, dan zendt de CCU 18 een boodschap die aangeeft dat het abonneestation zich in deze toestand bevindt. In alle gevallen wordt de andere partij geïnformeerd omtrent de verbreking, het kanaal wordt in de VERBROKEN toestand geplaatst en het abonneestation wordt in een TE VERBREKEN toestand gebracht. Als de CCU 18 aangeeft dat de synchronisatie verloren is gegaan dan worden het 35 kanaal en het abonneestation terug in de vrijlooptoestand gebracht.

Achtergrondfuncties

Een achtergrondfunctieroutine wordt geïmplementeerd door de MPM 45. De achtergrondfunctie communiceert aanvankelijk met de CCU’s na een koude of warme herstart. Zodra het systeem in bedrijf is worden de 40 CCU’s 18 bewaakt door de achtergrondfunctie teneinde het databestand bij te houden en een RCC toegewezen te houden.

BCC boodschappen, gegenereerd door zowel de CCU’s 18 als door de BCC modules 41, worden ontvangen vanaf de BCC modules 41. Boodschappen worden gezonden naar de CCU’s 18 via de BCC modules 41.

45 Data wordt ingeschreven in en opgehaald uit het databestand.

Aanvankelijk worden aan alle CCU’s 18 BASISBANDAFVRAAG boodschappen gezonden om de RPU 20 in staat te stellen de huidige toestand van het systeem vast te stellen. Alle informatie die wordt ontvangen van de basisbandgebeurtenis of responsieboodschappen worden opgeborgen in het RPU databestand. Als de RPU 20 een basisbandgebeurtenisboodschap ontvangt, aangevende dat een CCU 18 gereed is en niet 50 is teruggesteld (d.w.z. de CCU 18 is niet zojuist ingeschakeld), dan wordt de frequentie die behoort bij de CCU 20 aangemerkt als toegewezen. Aan de CCU 18 wordt dan een KANAALAFVRAAG boodschap gezonden teneinde het databestand eren bij te werken op de lopende toestand van het systeem. De CCU initialisatie is voltooid zodra elke CCU 18 ofwel heeft gereageerd op alle lopende vraagboodschappen ofwel vastgesteld is dat de CCU 18 uitgeschakeld is. Op dat moment heeft elke CCU 18, die aangeven dat ze 55 gereed en teruggesteld is (d.w.z. de CCU was zojuist ingeschakeld), een frequentie toegewezen gekregen. Als er geen stuurkanaal is toegewezen aan een CCU 18, dan poogt de RPU 20 het stuurkanaal toe te wijzen. De eerste keuze is het toewijzen van het stuurkanaal aan de CCU 18 op de eerste frequentie, 29 195021 omdat dit de frequentie zal zijn waar de abonnee voor het eerst zoekt naar de RCC. De volgende keus is een willekeurige CCU 18 met een slot nul dat niet in gebruik is en de laatste keuze is een CCU 18 met een verbinding op het slot nul. Als alle operationele CCU’s 18 al een verbinding hebben op slot nul, dan wordt een van de verbindingen op slot nul beëindigd en wordt het stuurkanaal aan dat slot toegewezen.

5 Zodra de RPU 20 heeft gecommuniceerd met alle CCU’s 18, wordt de toestand van de CCU’s 18 bewaakt via toestandsboodschappen die worden ontvangen van de CCU’s 18 of van de BCC modules 41. De BCC modules 41 bewaken continu de communicatieweg naar elke CCU 18. Een CCU 18 wordt beschouwd als buiten bedrijf zijnde indien een basisbandgebeurtenisboodschap wordt ontvangen die aangeeft dat de CCU 18 niet gereed is. Op dat moment wordt de CCU 18 in het databestand gemarkeerd 10 als niet gereed. Verder worden alle verbindingen verbroken, alle kanalen worden teruggebracht naar de rusttoestand en de frequentietoewijzing van de CCU 18 wordt teniet gedaan. Als de CCU 18 het stuurkanaal bevat, dan wordt een nieuw stuurkanaal toegewezen.

Als een basisbandgebeurtenisboodschap wordt ontvangen, die aangeeft dat een CCU 18 gereed is en teruggesteld is, dan krijgt de CCU 18 een frequentie toegewezen. Als er op dat moment geen stuurkanaal is 15 toegewezen aan een CCU 18, dan wordt slot 0 van de teruggestelde CCU aan het stuurkanaal toegewezen. Als een basisbandgebeurtenisboodschap wordt ontvangen die aangeeft dat een CCU 18 de communicatie met de RPU 20 heeft verloren, dan worden KANAALAFVRAAG boodschappen (d.w.z. een voor elk van de vier kanalen) uitgezonden naar de CCU 18 teneinde het RPU databestand bij te werken op de huidige toestand van elk van de CCU’s kanalen. Als een responsie op elke KANAAL AFVRAAG boodschap wordt 20 ontvangen, dan wordt de huidige kanaaltoestand en de verbindingsinformatie bijgewerkt in de databasis. Als een kanaal zich in de SYNCHRONISATIE WACHT toestand bevindt, dan wordt aangenomen dat de abonnee niet langer bij de verbinding is betrokken en wordt de verbinding verbroken.

Aanvankelijk worden de CCU’s 18 door de RPU 20 afgevraagd op hun initiële toestanden. De CCU’s 18 zenden dus gebeurtenisboodschappen wanneer de voeding ervan wordt ingeschakeld of wanneer ze van 25 toestand veranderen. De uitwisseling van boodschappen houdt het RPU databestand up to date op de huidige toestand van het systeem.

Databestandmodule

De databestandmodule 46 bevat de databestandinterfaceroutines die nodig zijn voor toegang tot het 30 databestand. Ze vormen een beknopte enkeldraads interface in de databasis voor een willekeurige module die toegang wil krijgen tot de daarin aanwezige informatie. Het grootste gedeelte van de toegangsroutines heeft betrekking op de SIN tabel en de BCC tabel. Toegang tot alle velden binnen deze tabellen wordt door de toegangsroutines gerealiseerd.

De databasismodule is ook verantwoordelijk voor de initialisering en voor het starten van het data-35 bestand. Alle significante velden worden geTnitialiseerd op de juiste waarden door het initialisatiegedeelte van de databestandmodule.

De databestandmodule verschaft ook het volgende: (1) routines voor het ondersteunen van de TTY initialisatie; (2) een binaire zoekroutine voor zoekprocessen van een abonnee in de SIN tabel; 40 (3) routines en tabellen voor het ondersteunen van een frequentie-op-CCU afbeelding; (4) besturing van de diagnostische informatieweergave; en (5) frequentietoewijzing.

De databestandmodule 46 is een verzameling routines die een bestuurde toegang tot het databestand door andere modules mogelijk maken. Door het kanaliseren van alle toegangen via de databestandroutines 45 wordt het databestand in hoofdzaak verborgen voor uitwendige modules. Dit maakt het mogelijk om het databestand te wijzigen zonder dat er modificaties nodig zijn in enige andere modules. Als het databestand verandert dan behoeft alleen de koppelingsroutine met het veranderde gedeelte van de databasis te worden gewijzigd.

50 Frequentietoewijzingsfunctie

De frequentietoewijzingsfunctie wordt uitgevoerd door de RPU 20 en kiest een geschikte frequentie en slot voor een abonneestation dat een spraakkanaal vraagt. Het selectie-algoritme houdt rekening met het type van de oproep (d.w.z. intem of extern) en het modulatieniveau (d.w.z. 16 waardig of 4 waardig). Alhoewel de frequentietoewijzingstaak functioneel onafhankelijk is van de databestand module 46 houdt ze nauw 55 verband met de datastructuren binnen het databestand. Vanwege dat feit wordt deze functie afzonderlijk van de databasismodule beschreven, alhoewel het technisch gezien een routine is binnen de databestandmodule 46.

195021 30

De frequentietoewijzingsfunctie wordt gebruikt door de MPM tijdens het opbouwen van een verbinding.

Ze maakt ruim gebruik van de datastructuren binnen de databestandmodule.

Alle frequentietoewijzingsverzoeken vallen in een van twee categorieën. De eerste is de externe broncategorie en de tweede is de interne bestemmingscategorie. De interne bestemmingscategorie bestrijkt 5 het inkomende gedeelte (d.w.z. de bestemming) van een interne oproep. De externe broncategorie bestrijkt alle andere gevallen die omvatten externe oproepen, of ze nu inkomend of uitgaand zijn en ongeacht de oorsprong van de interne oproep.

De ingang naar de frequentietoewijzingsfunctie bestaat uit een index in de SIN tabel van het abonnee* station dat een kanaal vraagt, en de index naar de SIN tabel van het oproepende abonneestation. De index 10 van het oproepende abonneestation is alleen geldig wanneer het kanaal ingesteld is voor een oproep met interne bestemming. Op alle andere tijdstippen is de oorsprongsabonnee-index bij voorkeur een ongeldige index gedefinieerd als DB NUL. Deze indexen verschaffen toegang tot alle informatie die nodig is om een geschikt kanaal toe te wijzen (d.w.z. frequentie en slot).

De frequentietoewijzingsroutine stuurt een waarde TRUE (WAAR) terug als een frequentie-slotcombinatie 15 - met-succes is toegewezen. In alle andere gevallen geeft ze een FALSE (NIET-WAAR) af. Na toewijzing worden de geselecteerde frequentie en slot ingevoerd in de SIN tabel voor het abonneestation dat de frequentietoewijzing heeft gevraagd.

Elke frequentie wordt gedeeld in vier TDM sloten. Het RPU databestand houdt een telling bij van het aantal beschikbare sloten in elke positie. Als een toewijzingsverzoek valt binnen de externe broncategorie, 20 dan wordt een slot geselecteerd uit de slotpositie met het grootste aantal vacatures. Zodra een slotpositie is geselecteerd dan wordt de eerste frequentie waarin dit slot beschikbaar is geselecteerd. In werkelijkheid doet het er niet toe welk slot geselecteerd is indien een verzoek binnen deze categorie valt. Deze techniek neigt echter naar een gelijkmatige distributie van de systeembelasting over alle sloten en, wat nog belangrijker is, de waarschijnlijkheid van optimale slottoewijzingen voor beide partijen van een interne 25 oproep neemt toe. Dat geldt omdat de systeemtijdsrelatieberekeningen hebben aangetoond dat de optimale slottoewijzing voor een abonnee-naar-abonnee oproep het zendslot van het basisstation moet hebben voor elke abonnee in hetzelfde slot op verschillende frequenties. Door het toewijzen van de oproepende van een abonnee-naar-abonnee oproep aan de meest beschikbare slotpositie wordt de waarschijnlijkheid groter dat, indien de tijd daar is, het abonneestation dat de bestemming vormt, kan worden toegewezen aan dezelfde 30 slotpositie op een andere frequentie. Als bijvoorbeeld positie nr. 2 de meest beschikbare positie is, dan wordt deze geselecteerd. Als het toewijzingsverzoek van het abonneestation dat de bestemming vormt wordt verwerkt, dan is het meer waarschijnlijk dat een ander slot in positie nr. 2 beschikbaar is om te worden gekozen waardoor een optimale slot*naar*slot toewijzing plaats vindt.

Als een toewijzingsverzoek valt binnen de interne bestemmingscategorie, dan wordt het toe te wijzen slot 35 gekozen uit een selectietabel. Een selectietabel bevat lijsten, geordend vanaf de meest wenselijke naar de minst wenselijke slotpositietoewijzingen voor de bestemmingsabonnee. Deze ordening is gebaseerd op de slottoewijzing van de oproepende abonnee. Op dit punt is er nog geen modulatietype genoemd. Dat komt omdat de basistoewijzingsregels niet veranderen voor 4 waardige en 16 waardige slotkeuzes, behalve bij een belangrijke uitzondering, die zegt dat alleen slot 0 of slot 2 mag worden toegewezen aan een verbin* 40 ding van het 4 waardige type. Vanwege deze uitzondering, en vanwege het feit dat de twee abonnees van verschillend modulatietype kunnen zijn, zijn er in het totaal vier unieke selectietabellen nodig om alle mogelijke oproepcombinaties te bestrijken. Dat zijn de volgende: TABEL 6 45 —----- oproepend slot 1e keuze 2e keuze 3e keuze 4e keuze slot 0 0 13 2 slot 1 10 2 3 50 slot 2 2 13 0 slot 3 3 0 2 1 waardering (1) (2a) (2b) (3) 55 Voorkeursslotsetectietabel voor een interne oproep van een 16 waardig oproepend station naar een 16 waardige bestemming.

Opgemerkt wordt dat elke kolom van elke tabel een bijbehorende waardering heeft. Deze waardering 31 195021 geeft de wenselijkheid van een bepaald slot aan. Het meest wenselijke slot zal een waardering 1 hebben, en minder wenselijke sloten zullen waarderingen 2, 3, enz. hebben. Als twee of meer kolommen van een selectietabel een gelijke wenselijkheid hebben, dan hebben ze hetzelfde waarderingsnummer gevolgd door een alfabetisch karakter. Als drie kolommen bijvoorbeeld zijn aangeduid met de respectievelijke waarderin-5 gen 2a, 2b en 2c dan hebben alle drie deze kolommen dezelfde wenselijkheid en is hun ordening (a, b, c) arbitrair.

TABEL 7 10 oproepend slot 1e keuze 2e keuze 3e keuze 4e keuze slot 0 0 1 2 3 slot 2 2 3 0 1 slot 3 3 0 2 1 15—waardering (1a) (1b) (2a) (2b)

Voorkeursslotselectietabel voor een interne oproep van een 4-waardig oproepend station naar een 16 waardige bestemming.

20 TABEL 8 oproepend slot 1e keuze 2e keuze 25 slotO 0 2 slot 1 0 2 slot 2 2 0 slot 3 2 0 waardering (1) (2) 30 --

Voorkeursslotselectietabel voor een interne oproep van een 16 waardig oproepend station naar een 4-waardige bestemming.

35 TABEL 9 oproepend slot 1e keuze 2e keuze slot 0 0 2 40 Slot 2 2 0 waardering (1) (2)

Voorkeursslotselectietabel voor een interne oproep van een 4-waardig oproepend station naar een 45 4-waardige bestemming.

De frequentietoewijzingsfunctie heeft twee ingangen. Deze ingangen verschaffen toegang tot cruciale informatie die nodig is voor een juiste frequentie- en slotselectie.

De eerste ingang is de index in de SIN tabel voor het abonneestation dat een kanaal vraagt. Met deze index kan de frequentietoewijzing het default modulatietype van de vragende abonnee bepalen. Het vertelt 50 ook aan de routine waar de resultaten van de geselecteerde algoritmen (d.w.z. de frequentie en slotnummers) moeten worden weggezet.

De tweede ingang naar de frequentietoewijzingsfunctie indiceert de categorie van het frequentie-slotverzoek. De waarde van de tweede ingang is ofwel een index in de SIN tabel, of het is de eerder gedefinieerde ongeldige waarde DB NUL. Als een geldige index wordt ontvangen dan wordt het frequentie-55 toewijzingsverzoek geïdentificeerd als de bestemmingszijde van een abonnee-naar-abonnee oproep en de selectietabellen moeten worden gebruikt. Als DB NUL wordt ontvangen, dan wordt het verzoek beschouwd als te vallen in de externe-broncategorie en wordt de "meest beschikbare slotpositie” algoritme toegepasL

195021 32

De frequentietoewijzingsfunctie stuurt een TRUE terug als een frequentie-slotcombinatie succesvol is toegewezen, in het andere geval wordt een FALSE teruggestuurd. Het zorgt ook voor een wenselijk neveneffect. Als de toewijzing succesvol is dan worden de basisbandindex en slotvelden van de SIN tabel ingevuld voor de verzoekende abonnee.

5 Het frequentietoewijzingsalgoritme kan worden verdeeld in twee trappen. De eerste trap, de classificatie-trap genoemd, bepaalt de categorie van het toewijzingsverzoek. De tweede trap, de selectietrap genoemd, vindt en wijst een frequentie-slotcombinatie toe gebruikmakend van het geschikte algoritme bepaald door de toewijzingsverzoekcategorie.

De classificatietrap bepaalt eerst of een automatische frequentieselectie moet optreden. Als de verzoe-10 kende abonnee in de handbediende modus is gebracht, dan specificeren het gespecificeerde handbedieningmodulatie-niveau, handbediening-frequentiewaarde en handbediening-slotwaarde de frequentie-slot-modulatie die toegewezen moet worden. Als het gespecificeerde frequentie-slot beschikbaar is, dan wordt ze toegewezen aan de vragende abonnee. Als het gespecificeerde frequentie-slot niet beschikbaar is dan stopt de routine met het afgeven van een FALSE waarde. Als de verzoekende abonnee 15 in een automatische modus is gebracht dan is een verdere classificatie nodig.

Na de vaststelling dat een automatische selectie moet plaats vinden bepaalt het frequentietoewijzingsalgoritme de verzoekcategorie. Deze verzoekcategorieën zijn de volgenden: ’’extern-in" geldt wanneer een abonneestation, dat een bestemming vormt, wordt opgeroepen vanaf een extern telefoontoestel: ”extern-uit” geldt wanneer een oproepend abonneestation een extern telefoontoestel 20 oproept; ”lntem-uit” geldt wanneer een oproepend abonneestation een ander abonneestation oproept; ”intem-in” geldt wanneer een abonneestation, dat een bestemming vormt, wordt opgeroepen door een ander abonneestation. Als het verzoek extem-in, extem-uit of intem-uit is, dan wordt een slotpositie geselecteerd door te zoeken naar de meest beschikbare positie. Zodra de positie is geselecteerd worden alle frequenties sequentieel afgezocht totdat een vacant slot (of een aangrenzend slotpaar in het geval van 25 een 4 waardig verzoek) van de gewenste positie is gevonden, op dat punt zet de routine de betreffende waarden in de SIN-tabel en eindigt, waarbij een TRUE-waarde wordt teruggestuurd. Als het verzoek valt in de laatste categorie (intem-in) dan is verdere informatie nodig.

Als een intern-in type verzoek wordt gedaan dan zijn twee verdere informatiebits nodig. De slottoewijzing en het modulatietype (4 waardig of 16 waardig) van de oproepende abonnee moeten worden geëxtraheerd. 30 Zodra dit is gebeurd wordt de geschikte selectietabel bepaald gebaseerd op het modulatietype van de oproepende abonnee en van de bestemmingsabonnee. Nadat de tabel is geselecteerd wordt de slottoewijzing van de oproepende abonnee gebruikt om de juiste rij in de te gebruiken selectietabel vast te stellen. Elk sequentieel element van de geselecteerde rij bevat een even of minder wenselijke slottoewijzing. Deze lijst wordt doorlopen totdat een beschikbaar slot wordt gevonden, te beginnen met de meest 35 wenselijke positie en doorgaand totdat alle slotposities zijn uitgeput. Voor elke slotpositie (of slotpaar voor 4 waardige verbindingen), wordt elke frequentie sequentieel afgezocht totdat het werkelijke slot (of slotpaar) wordt gevonden. De afgeleide frequentie-, en slotwaarden worden niet ingevoerd in de betreffende SIN tabel plaatsen, en de routine eindigt met het afgeven van een TRUE-waarde.

Een array van ’’slottellerstanden" zorgt voor het bijhouden van het aantal beschikbare sloten voor elke 40 slotpositie. Deze tellerstanden worden onderhouden door de databestandmodule en worden als referentie gebruikt bij de frequentietoewijzingsfunctie.

De SIN tabel bevat relevante informatie over elk van de in het stelsel herkenbare abonnees. De volgende toegangen worden tot de SIN tabel gemaakt.

Modulatieniveau (lezen): het modulatieniveau van de abonnee die een frequentie vraagt wordt uit deze 45 tabel gehaald tezamen met het modulatieniveau van de oproepende abonnee tijdens het opbouwen van een interne oproep.

Slot-nummer (lezen): de slottoewijzing van de oproepende abonnee bij het opbouwen van een interne oproep moet worden teruggewonnen.

Slotnummer (schrijven): de slottoewijzing van de abonnee die een kanaal vraagt wordt hier opgeborgen.

50 Basisbandindex (schrijven): de frequentietoewijzing van de abonnee die een kanaal vraagt wordt hier opgeborgen.

De BCC tabel wordt gebruikt bij het zoeken in de frequentietoewijzingsroutines naar een beschikbare frequentie-slotcombinatie. De volgende gegevens zijn te vinden in de BCC tabel: 33 195021

Kanaaltoestand (lezen): de toestand van een kanaal wordt gecontroleerd om de beschikbaarheid vast te stellen

Kanaalstatus (lezen): de kanaalstatus wordt gecontroleerd om te verifiëren dat het gespecificeerde 5 kanaal een gesprekskanaal is.

Kanaaltoestand (schrijven): de kanaaltoestand wordt veranderd wanneer het gespecificeerde kanaal is gekozen voor toewijzing.

Kanaalbesturing (schrijven): het modulatietype van de vragende abonnee wordt ingeschreven in het kanaalstuurbyte.

10 SIN-index (schrijven): realiseert een verbinding vanaf het geselecteerde kanaal naar de vragende abonnee.

De frequentietoewijzingsroutines hebben direct toegang tot de databasis. Dat is nodig uit snelheids- en efficiëntie-overwegingen. Wanneer het mogelijk is worden de databestandkoppelingsroutines gebruikt om toegang te verkrijgen tot de databasis vanaf de frequentietoewijzingsroutines.

15

Abonneetelefoon-koppelschakelingeenheid (STU)

In zijn basisbedrijfsmodus doet de STU dienst als een koppelschakelingseenheid voor het omvormen van een tweedraads analoog signaal afkomstig van een standaard telefoontoestel in 64 kbps PCM gecodeerde digitale monsters. Met verwijzing naar figuur 12 omvat de STU een abonneelijnkoppelschakeling (SLIC) 53 20 die direct verbinding heeft met een type 500 druktoetstelefoontoestel waarmee kiestonen worden gegenereerd via de lijnen 37. De SLIC 53 verschaft de juiste spannings- en impedantie-omgeving voor telefoonbedrijf. Bovendien maakt de SLIC het mogelijk dat een "bel” stroom wordt aangeboden aan het telefoontoestel en ze voert ook de "op de haak/van de haak” detectie uit. De uitgangssignalen van de SLIC 53 op lijn 54 zijn analoge spraakfrequentie (VF) zend- en ontvangstsignalen. Deze worden vervolgens omgevormd tot 25 PCM monsters door een PCM codec 55. De PCM codec 55 gebruikt het μ-255 compandeeralgoritme voor het digitaliseren van de spraaksignalen tot 8 bit monsters met een snelheid van 8 kHz. De PCM codec 55 is van nature volledig duplex. De gedigitaliseerde spraakmonsters worden dan over de lijn 56 toegevoerd aan een moduskeuze "multiplexer” (MUX) 57. De bedrijfswijze van de MUX wordt bepaald door de abonnees-tuureenheid SCU 58 die gekoppeld is met de MUX 57 via een zend- en ontvangst FIFO 59. De SCU 58 30 omvat in hoofdzaak een model 803 microstuureenheid. De SCU is gekoppeld met de CCU 29. Via een RS-232 koppelschakeling 60 en bestuurt verder de werking van de SLIC 53.

De STU kan in hoofdzaak functioneren in een van drie onderscheiden modi. De eerste en meest belangrijkste modus is de gespreksmodus. In deze modus worden spraakmonsters van de PCM codec 55 overgebracht via de moduskeuze-MUX 57 en een VCU stuurtrap/ontvangerschakeling 61 aan de VCU 28, 35 waarin ze verder worden verwerkt teneinde de bithoeveelheid te reduceren van 64 kbps naar 14,6 kbps en daarna worden ze verder gezonden voor transmissie naar het basisstation.

De tweede bedrijfsmodus is de datamodus. In deze modus bevat de 64 kbps stroom naar/van de VCU 28 geen spraakinformatie; in plaats daarvan is de informatie die wordt getransporteerd naar het basisstation een opnieuw geformateerde datastroom van een externe databron met een snelheid van maximaal 40 14,6 kbps kanaaldata-transmissiesnelheid. De STU omvat ook een RS-232 datapoort 62 die verbindingen mogelijk maakt met een data-eenheid (b.v. een terminal) via een lijn 63 gebruikmakend van een standaard asynchrone RS-232-koppelingswerkwijze op maximaal 9600 baud. De STU omvat verder een UART en een tijdbepalende schakeling 64 voor het synchroniseren van de data afkomstig van de RS-232 datapoort 62.

De VCU 28 maakt dusdanige pakketten van de gesynchroniseerde data dat deze kan passeren binnen de 45 14,6 kbps begrenzing van het kanaal. Een volledige duplex datatransmissie wordt in deze modus onderhouden.

De derde STU modus is de verbindingsopbouwmodus. In deze modus wordt geen data overgedragen vanaf de STU 27 naar de VCU 28 via de moduskeuze-MUX 57. Een terugbeltoongeneratorschakeling 65 is echter verbonden met de moduskeuze-MUX 57. Deze schakeling synthetiseert digitaal de gebruikte tonen in 50 de oproepplaatsingprocedures zoals de bezet- en fouttonen. Tijdens de oproepplaatsing worden de DTMF cijfers, gekozen door de gebruiker, gedetecteerd door een DTMF detectorschakeling 66 en verwerkt door de SCU 58 teneinde de oproep te plaatsen. De terugbeltoongeneratorschakeling 65 voert de geschikte tonen terug naar het telefoonelement van de gebruiker. Een belgenerator 67 is gekoppeld met de SLIC 53. Een tijdsbepalende generator 68 verschaft tijdsbepalende signalen aan de PCM codex 55 de VCU stuurtrap/ 55 ontvangerschakeling 61 en de terugbeltoongenerator 65. Zodra een oproepplaatsing voltooid is zal de STU schakelen naar ofwel de gespreksmodus ofwel de datamodus voor communicatie met het basisstation.

Een extra eis die wordt gesteld aan de STU is de mogelijkheid om ongewenste echosignalen bij langere 195021 34 afstandsverbindingen te elimineren. De rondgaande vertraging voor spraaksignalen tussen het basisstation en het abonneestation kan meer zijn dan 100 msec. Een eventueel gereflecteerd signaal als gevolg van een impedantiemisaanpassing aan willekeurig een van de uiteinden zal resulteren in een onaangename terugkerende echo. Dit probleem wordt behandeld in het basisstation door een echoeliminatiestelsel in de 5 PBX functie. De STU moet de echo eliminatie realiseren in het abonneestation. Een echodemping van ten minste 40 dB wordt verwacht als eis voor deze eliminatie. De vertraging van de te elimineren echo is echter erg klein omdat de van belang zijnde reflectie optreedt tussen de SLIC 53 in de STU en het lokale telefoontoestel zelf. Deze afstand zal in een kenmerkend geval slechts enkele meters tot enkele tientallen meters bedragen en de vertraging is in hoofdzaak nul.

10 De 8031 microprocessorstuureenheid in de SCU 58 voert de functies van de RPU 20 en PBX oproep-processor 24 in het basisstation uit. Ze communiceert met het basisstation RPU 20 via boodschappen die worden uitgezonden op het radiostuurkanaal (RCC) en bestuurt alle individuele functies van de STU 27. De SCTU communiceert ook met de CCU 29 van het abonneestation via het basisbandstuurkanaaf (BCC). De RS-232 koppelschakeling naar de CCU 29 werkt op 9600 baud en wordt gebruikt voor het overdragen van 15 stuurinformatie tussen de CCU 29 en de STU 27 in het abonneestation.

Spraakcodeceenheid (VCU)

De spraakcodeceenheid (VCU) implementeert vier volledig duplex RELP spraakcompressiesystemen. Het ontwerp van de VCU is identiek voor het basisstation en voor de abonneestations. In het abonneestation 20 wordt slechts een vierde van de totale functionaliteit gebruikt (d.w.z. slechts een van de vier kanalen). De interface naar de STU 27 in het abonneestation is identiek met de interface die wordt gebruikt door elk van de vier PBX kanalen in de koppelschakeling naar de VCU 17 van het basisstation. De VCU 17, 28 gebruikt een geheel digitaal schema voor het implementeren van het RELP spraakalgoritme, zoals beschreven is in de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage 667,446 getiteld ’’RELP Vocoder Implemented in Digital 25 Signal Processors”, ingediend op 2 november 1984 door Philip J. Wilson, waarvan de beschrijving hier als referentie wordt genoemd. Als alternatief kan ook een subbandcodec worden gebruikt. De verwerkte data wordt geleverd aan de CCU 18, 29 via een gemeenschappelijke parallelle buskoppelschakeling die wordt bestuurd door de CCU software. De CCU 18, 29 zendt aan de VCU 17, 28 stuursignalen om de bedrijfs-modus en de configuratie in de VCU 18,29 vast te stellen. De bedrijfsmodus, de functionele beschrijving en 30 implementatiebeschouwingen behorend bij de VCU 17, 28 worden in het onderstaande beschreven.

De interfaces tussen de PBX 15 en de VCU 17 zijn getoond in figuur 13. De interfaces tussen de STU 27 en de VCU 28 zijn getoond in figuur 14. De STU 27 interfaces vormen een subgroep van de PBX 15 interfaces doordat de STU 27 alleen voorziet in slechts een volledig duplex spraakkanaalbedrijf. De tijdsrelaties voor de interfaces van de PBX en STU zijn identiek en worden getoond in figuur 15. Tabel 10 35 beschrijft de karakteristieken die worden vertegenwoordigd door de symbolen gebruikt in figuur 15.

TABEL 10 symbool parameter min typ max eenheid 40 - twO PBX framebreedte - 125 - ps tw1 klokpulsbreedte 1,8 2,0 2,2 ps tw2 poort 0 inactieve breedte - 93,75 - ps tw3 poort 0 inactieve breedte 45 poort 1 inactieve breedte 5,9 7,8 9,7 ps tw4 poort 1 inactieve breedte poort 0 inactieve breedte 52,8 54,7 56,6 ps tdO vertraging start klokpuls 0 0 250 -800 ns 50 td1 vertraging start klokpuls 1 0 250 -800 ns td2 klokpuls 0 - poort 0 overgangsvertraging 100 1000 2000 ns td3 klokpuls 1 - poort 1 55 overgangsvertraging 100 1000 2000 ns tsO ingangsdata insteltijd 20 1500 - ns 35 195021 TABEL 10 (vervolg) symbool parameter min typ max eenheid 5 ts1 uitgangsdata insteltijd 500 1800 - ns thO uitgangsdata houdtijd 500 2200 - ns

Met verwijzing naar figuur 13 transporteren de PBX SDAT 0, 1, 2 en 3 lijnen 70, 71, 72, 73 datasignalen 10 van de PBX 15 naar de VCU 17 in het basisstation. In het abonneestation wordt het datasignaal getransporteerd op de STU SDAT0 lijn 74 vanaf de STU 27 naar de VCU 28 (figuur 14). 8 bit volgens μ·255 gecom-pendeerde seriële data wordt gezonden naar de spraakcodec gedurende het actieve gedeelte van de PBX/STU GATE0 of PBX GAT1...3 met een klokpulssnelheid van 256 kHz. Data wordt geklokt in de VCU

17, 28 op de stijgende flank van de 256 kHz klokpuls.

15 De VCU SDAT0,1,2 en 3 lijnen 75,76, 77, 78 transporteren datasignalen vanaf de VCU naar de PBX 15 in het basisstation. De VCU SDAT0 lijn 29 transporteert data vanaf de VCU 28 naar de STU 27 in het abonneestation. 8 bit volgens μ-255 gecompendeerde seriële data wordt overgedragen naar de PBX 15 of STU 27 vanaf de spraakcodec gedurende het actieve hoge gedeelte van de PBX/STU GATE0 of PBX GATE 1...3 met een klokpulssnelheid van 256 kHz. Data wordt uit de VCU 17, 28 geklokt op de stijgende 20 flank van het 256 kHz klokpulssignaal.

De PBX GATE0,1, 2 en 3 lijnen 80, 81, 82, 83 transporteren poortsignalen vanaf de PBX 15 naar de VCU 17 in het basisstation. De STU GATE0 lijn 84 transporteert een poortsignaal vanaf de STU 27 naar de VCU 28 in het abonneestation. Het poortsignaal is een actief hoog signaal dat wordt gebruikt om een overdracht mogelijk te maken van de PBX/ STU SDAT0, PBX SDAT1...3 en VCU SDAT0...3. Dit poort-25 signaal is actief gedurende acht opeenvolgende klokpulsperioden telkens om de 125 microseconden.

De PBX CLK0,1, 2 en 3 lijnen 85, 86, 87 transporteren 256 kHz klokpulssignalen vanaf de PBX 15 naar de VCU 17 in het basisstation. De STU CLK0 lijn 89 transporteert een 256 kHz klokpulssignaal vanaf de STU 27 naar de VCU 28 in het abonneestation. Een 256 kHz klokpulssignaal wordt gebruikt voor het klokken van de PBX/STU SDAT0 en PBX SDAT1...3 signalen in de VCU 17, 28 en het VCU SDAT0...3 30 signaal in de PBX 15 of STU 27. De kloksignalen worden echter niet gesynchroniseerd met eventuele klokpulssignalen gegenereerd binnen in de VCU 17, 18, CCU 18, 29 of modem 19, 30.

In het basisstation vormt de PBX-VCU interface de vier kanalen met synchrone 64 kbps seriële data om in 8 bit parallelle data die dan ter beschikking wordt gesteld aan de vier zendkanaal-spraakcodecs 16 met een bemonsteringssnelheid van 8 kHz. In het abonneestation wordt slechts een kanaal (kanaal 0) omge-35 vormd door de STU-VCU koppelschakeling. De benodigde klokpulssignalen en poortsignalen worden verschaft door de PBX 15 en de STU 27.

De PBX-VCU en STU-VCU interfaces voeren ook de complementaire functie uit voor de ontvangstka-naalspraakcodecs. In het basisstation worden 8 bit parallelle data, ontvangen van de vier codeckanalen, omgevormd tot vier 64 kbps synchrone seriële kanalen voor transmissie terug naar de PBX 15. In het 40 abonneestation wordt een spraakkanaal omgevormd en teruggezonden naar de STU 27.

De hardwarekoppelschakelingen tussen de VCU 17, 28 en de CCU 18, 29 zijn getoond in figuur 16. De tijdsrelaties voor de zend- en ontvangstkanalen tussen de VCU en CCU zijn getoond in de figuren 17 resp.

18. De tabellen 11 en 12 beschrijven de karakteristieken die worden vertegenwoordigd door symbolen gebruikt in de respectievelijke figuren 17 en 18.

45 Opgemerkt wordt dat de figuren 17 en 18 in detail de gebeurtenissen weergeven die optreden gedurende de VCBTP die getoond is in de figuren 19a en 19b. De individuele koppelschakelingsignaaldefinities worden gegeven in de volgende paragrafen.

TABEL 11 50 - symbool karakteristiek min max eenheid td1 spraakcodec blok- - 750 psec overdrachtsperiode 55 td2 TCVC responsietijd 1.25 15 psec td3 CCU DMA responsietijd 1.25 psec 195021 36 TABEL 11 (vervolg) symbool karakteristiek min max eenheid 5 td4 handshake-vertraging 15 nsec td5 VC blokperiodevertraging 150 psec th1 stuurdata houden nsec th2 statusdata houden nsec th3 TC data houden nsec 10 ts1 stuurdata instellen nsec ts2 statusdata instellen nsec ts3 TC data instellen nsec tw1 schrijfbreedte nsec tw2 leesbreedte nsec 15 tw3 blokve rzoekbreedte 1.5 psec TABEL 12 symbool karakteristiek min max eenheid 20 _____ td6 blokoverdrachtsperiode 750 psec td7 CCU dataresponsietijd 1.25 psec td8 VC responsietijd 1.25 15 psec td9 handshake-vertraging 15 nsec 25 td10 VC blokperiodevertraging 150 psec th4 stuurdata houden nsec th5 statusdata houden nsec th6 RC data houden nsec ts4 stuurdata instellen nsec ts5 statusdata instellen nsec ts6 TC data instellen nsec tw4 schrijfbreedte nsec tw4 leesbreedte nsec tw6 blokverzoekb reedte 1.5 psec 35 __

De figuren 19A en 19B tonen de tijdsrelaties tussen de diverse zenden ontvangstspraakblokken die worden overgedragen tussen de VCU 17, 28 en CCU 18, 29 voor een 16 niveau faseverschuivingversleute-lingsmodulatie (PSK). Aan de bovenzijde van figuur 19 is de systeemframetijdsbepaling uitgezet waaraan 40 alle overgangen zijn gerefereerd. Deze frametijdsbepaling geldt ook figuur 19B. Een modemframe is 45 msec in lengte en omvat vier spraaksloten (of kanalen). Elk spraakslot bestaat uit twee systeemspraakblok-perioden (SVBP) met spraakdata elk voorzien van 82 symbolen (waarvoor 5,125 msec nodig is) en verder 16 overhead datasymbolen waarvoor 1,0 msec frametijd nodig is.

Voor de zendkanalen wordt een blok van 328 bits (41 bytes) van verwerkte spraaksignalen overgedragen 45 vanaf de VCU 17, 28 naar de CCU 18, 29 voorafgaand aan het begin van elke SVBP gedurende een spraakcodecblokoverdrachtsperiode (VCBTP). De 64 kbps ingangsdatastroom van de VCU’s, die samengaat met een verwerkt spraakblok, is zoals getoond is onderverdeeld in spraakcodeerblokperioden (VCBP’s) die een lengte hebben van 22,5 msec. Verwijzend naar het zendkanaal 0 in figuur 19A is niet verwerkte VC ingangsdata in de VCBP’s OA1 en OB1 geassocieerd met verwerkte data in de VCBTP’s OA1 en OB1.

50 opgemerkt wordt verder dat de VCBP’s voor de kanalen 0 en 2 over een halve VCBP (d.w.z. 11,25 msec) zijn verschoven ten opzichte van de VCBP’s voor de kanalen 1 en 3.

Voor de ontvangstkanalen (als getoond in figuur 19B) wordt een blok van 328 bits (41 bytes) verwerkte spraaksignalen overgedragen vanaf de CCU 18, 29 naar de VCU 17, 28 aan het einde van elke SVBP gedurende een VCBTP. Evenals bij de zendkanalen is de tijdverschuiving van de VCBP ten opzichte van de 55 VCBTP implementatie-afhankelijk en een (maximale) verschuiving over een VCBP is getoond in figuur 19B. Om het verband te begrijpen tussen de ingangs- en uitgangsdata van een spraakcodec wordt verwezen naar de figuren 19A en 19B. Voor het ontvangstkanaal 0 wordt verwerkte spraakdata overgedragen 37 195021 gedurende OA10 en OB10 van de VCBTP geassocieerd met de verwerkte geëxpandeerde datastroom in de OA10 en OB 10 van de VCBP.

De TCADDR lijnen 90 transporteren zendkanaaladressignalen vanaf de CCU 18, 29 naar de VCU 17,28. Deze drie adreslijnen worden gebruikt voor het selecteren van het lopende zendkanaaladres.

5 De TC databus 91 transporteert zendkanaaldatasignalen tussen de VCU 17, 28 en de CCU 18, 29.

De TCDAV lijn 92 transporteert een signaal omtrent beschikbare zendkanaaldata vanaf de VCU 17, 28 naar de CCU 18, 29. Het TCDAV signaal geeft aan de CCU 18, 29 aan dat in het TC dataregister een databyte beschikbaar is. Het TCDAV signaal blijft laag totdat een TCDACK signaal is geactiveerd.

De TCDACK lijn 93 transporteert een zendkanaaldatabevestigingssignaal vanaf de CCU 18, 29 naar de 10 VCU 17, 28. Het TCDACKsignaal realiseert een poortfunctie voor het invoeren van data op de TCDATA bus en zorgt voor het terugstellen van de TCDAV.

De TCSCWR lijn 94 transporteert een zendkanaalstatus/stuurschrijfsignaal vanaf de CCU 18, 29 naarde VCU 17, 28. Het TCSCWR signaal schrijft het spraakcodecstuurwoord in het geschikte zendkanaal stuurregister bepaald door de TCADDR lijnen. Data wordt vergrendeld in het register op de stijgende flank 15 van het TCSCWR signaal.

De TCSCRD lijn 95 transporteert een zendkanaalstatus/stuurleessignaal van de CCU 18, 29 naar de VCU 17, 28. Het TCSCRD signaal zorgt voor een poortfunctie voor het invoeren van een statusbyte op de TC databus vanaf het spraakcodecstatusregister aangeduid door de TCADDR lijnen.

De BLOCKRQ lijn 96 transporteert een blokverzoeksignaal vanaf de CCU 18, 29 naar de VCU 17, 28.

20 Het BLOCKRQ signaal wordt gebruikt voor het initiëren van een 41 byte blokoverdracht van data vanaf de spraakcodec (gespecificeerd door de TCADDR lijnen) naar de CCU 18, 29 over de TC databus. BLOCKRQ wordt gebruikt door de spraakcodec voor het starten van de VCBP tijdsbepaling.

De TCVCRST lijn 97 transporteert een zendkanaalspraakcodecterugstelsignaal vanaf de CCU 18, 29 naar de VCU 17, 28. De zendspraakcodec gespecificeerd door de TCADDR lijnen wordt teruggesteld.

25 De RCADDR lijnen 98 transporteren ontvangstkanaaladressignalen vanaf de CCU 18, 29 naar de VCU 17, 28. Deze adreslijnen worden gebruikt voor het selecteren van het momentane ontvangstkanaaladres als volgt.

De RC databus 98 transporteert ontvangstkanaaldatasignalen tussen de CCU 18, 29 en de VCU 17, 28.

De RCDAV lijn 100 transporteert een ontvangstkanaaldatabeschikbaar signaal vanaf de CCU 18, 29 naar 30 de VCU 17, 28. Het RCDAV signaal geeft aan de door de RCADR lijnen gespecificeerde spraakcodec aan dat een databyte beschikbaar is in het RC dataregister. Het RCDAV signaal zorgt voor een poortfunctie voor het invoeren van de data op de RCDATA bus en in het RC dataregister, en zorgt voor het terugstellen van de RCDACK lijn.

De RCDACK lijn 101 transporteert een ontvangstkanaaldatabevestigingssignaal vanaf de VCU 17,28 35 naar de CCU 18,29. Het RCDACK signaal geeft aan de CCU 18,29 aan dat data is gelezen uit het RC dataregister en dat een ander byte kan worden overgedragen vanaf de CCU 18, 29.

De RCSCWR lijn 102 transporteert een ontvangstkanaal status/stuurschrijfsignaal vanaf de CCU 18,29 naar de VCU 17,28. Het RCSCWR signaal schrijft het stuurwoord in het betreffende spraakcodecstuurregis-ter dat wordt bepaald door de RCADDR lijnen. Data wordt in het register vergrendeld op de stijgende flank 40 van het RCSCWR signaal.

De RCSCRD lijn 103 transporteert een kanaalstatus/stuurleessignaal vanaf de VCU 17, 28 naarde CCU 18,29. De RCSCRD signaal zorgt voor een poortfunctie voor het invoeren van het spraakcodecstatuswoord op de RC databus vanaf het statusregister aangeduid door RCADDR lijnen.

De BLOCKRDV lijn 104 transporteert een blok gereed signaal vanaf de CCU 18, 29 naar de VCU 17,28. 45 Het BLOCKRDY signaal wordt gebruikt voor het initiëren van een 41 byte blokoverdracht van data vanaf de CCU 18, 29 naar de spraakcodec die wordt gespecificeerd door de RCADDR lijnen. Het BLOCKRDY signaal wordt gebruikt door de spraakcodec voor het starten van de VCBP tijdsbepaling. Van de CCU 18, 29 wordt gevraagd een databyte beschikbaar te hebben in het RC dataregister voorafgaand aan de stijgende flank van het BLOCKRDY signaal.

50 De RCVCRST lijn 105 transporteert een ontvangstkanaalspraakcodecterugstelsignaal vanaf de CCU 18, 29 naar de VCU 17, 28. De spraakcodec, gespecificeerd door de RCADDR lijnen wordt teruggesteld door de RCVCRST signalen.

De ontvangstkanaalhardware van de VCU ontvangt 41 byte blokken ingangsdata vanaf de CCU 18,29 gedurende een VCBTP zoals getoond is in figuur 20A. Na de verwerking van de data volgens de lopende 55 bedrijfsmodus wordt de 8 bit volgens een μ-wetmatigheid gecompendeerde data overgedragen met een snelheid van 8 kHz naar de PBX (STU) koppelschakelingsmodule. Het bufferen van data wordt uitgevoerd in de VCU 17, 28 voor het vereenvoudigen van de ingangs/uitgangsvereisten van de CCU 18, 29.

195021 38

Stuurinformatie wordt overgedragen tussen de VCU 17, 28 en de CCU 18, 29 via een groep van stuur- en statuspoorten voor elk ontvangstsignaal aan het begin van een VCBTP zoals getoond is in figuur 18. De volgende bedrijfsmodussen worden door de ontvangstcodecs ondersteund:

In de externe modus wordt een expansie van de spraakbandbreedte gerealiseerd met een ingangsdata-5 snelheid van 14,6 kbps (328 bits per 22,5 msec) en een uitgangsdatasnelheid van 64 kbps. Spraakdata kan ook voorzien zijn van DTMF tonen.

In de interne modus wordt eerder gecomprimeerde 14,6 kbps spraak getransporteerd vanaf de CCU 18, 29 via de VCU 17, 28 naar de PBX 15 of de STU 27. Omdat de PBX 15 of de STU 27 64 kbps data verwacht, moeten niet significante symbolen worden ingevoegd in de datastroom (padding). De uitgangs-10 data (64 kbps) bestaat uit een patroon van lege bytes (FF hex) totdat spraakdata beschikbaar komt vanaf de CCU 18, 29. Een synchronisatiebyte (55 hex) wordt dan afgegeven gevolgd door de 41 tevoren verwerkte databytes, waarna het patroon van lege bytes wordt hervat. Figuur 20A verschaft een voorbeeld van de ingangs- en uitgangsdatatijdsbepaling en de inhoud van 16 PSK modulatie.

In de stilte-modus worden ingangsspraakdatablokken vanaf de CCU 18, 29 opgenomen maar niet 15 gebruikt. Een leeg bytepatroon aan de uitgang (FF hex) naar de PBX 15 of de STU 27 wordt gehandhaafd om de lijnstilte te verzekeren.

In de wachtmodus worden continu diagnostische hardwareroutines uitgevoerd en de resulterende status wordt opgeborgen in het statusregister. Blokoverdrachten naar de CCU 18, 29 zullen niet optreden totdat de bedrijfsmodus is gewijzigd door een blokverzoek corresponderend met VCBTPA. Het nieuwe stuurwoord (en 20 de bedrijfsmodus) wordt gelezen door de spraakcodec en de diagnostische statusinformatie wordt overgedragen naar de CCU 18, 29.

De zendkanaalhardware van de VCU ontvangt 8 bit volgens een μ-wetmatigheid gecompendeerde PCM (met een bemonsteringssnelheid van 8 kHz) vanaf de PBX/STU koppelschakeling. Na verwerking van de data in overeenstemming met de lopende bedrijfsmodus wordt de uitgangsdata overgebracht naar de CCU 25 18, 29 in blokken van 41 bytes gedurende een spraakcodecblokoverdrachtsperiode (VCBTP) zoals getoond is in figuur 19A. Databuffering wordt uitgevoerd in de VCU 17, 28 teneinde de ingangs/uitgangsvereisten voor de CCU 18, 29 te vereenvoudigen. Stuurinformatie wordt overgedragen tussen de VCU 17, 28 en de CCU 18, 29 via een groep van stuur- en statuspoorten voor elk zendkanaal aan het begin van een VCBTP zoals getoond is in figuur 17. De volgende bedrijfsmodussen worden ondersteund door de zendcodecs: 30 In de externe modus wordt spraakbandbreedtecompressie uitgevoerd met een uitgangsdatasnelheid van 14,6 kbps. (328 bits per 22,5 msec). Verwerkte spraakdata wordt overgedragen in 41 byte blokken naar de CCU 18, 29. Spraakdata kan ook voorzien zijn van dubbeltoon multifrequentiesignalen (DTMF-tonen).

In de interne modus wordt eerder verwerkte spraakdata overgedragen vanaf de PBX 15 of de STU 27 via de VCU 17, 28 naar de CCU 18, 29. De 64 kbps ingangsdatastroom bestemt uit een patroon vein lege 35 bytes (FF hex), een synchronisatiebyte (55 hex), 41 eerder verwerkte gecomprimeerde spraakdatabytes, en verdere lege bytes totdat de volgende synchronisatiebyte optreedt. De spraakcodec bewaakt de ingangsdata op het synchronisatiebyte, dat optreedt binnen een bytebegrenzing, en buffert vervolgens de 41 spraakdatabytes. Het spraakblok wordt dan overgedragen naar de CCU 18, 29 gedurende de volgende VCBTP zoals in het bovenstaande is beschreven. Figuur 20B verschaft een voorbeeld van de ingangs- en 40 uitgangsdatatijdsbepaling en van de inhoud voor 16 PSK modulatie. Segment 1 op het uitgangskanaal is een synchronisatiebyte; segment 2 is een verwerkt spraakbyte. Het gearceerde segment vertegenwoordigt een patroon van lege bytes. Opgemerkt wordt dat de synchronisatie- en spraakdatabytes niet zullen optreden buiten de VCBP begrenzingen.

In de stilte-modus wordt ingangsspraakdata vanaf de PBX 15 of de STU 27 wel opgenomen maar niet 45 gebruikt. De 41 bytes uitgangsspraakdata naar de CCU bestaan uit een stilte-spraakpatroon.

In de wachtmodus worden continu diagnostische hardwareroutines uitgevoerd en de resulterende status wordt opgeborgen in het statusregister. Blokoverdrachten naar de CCU 18, 29 zullen niet optreden totdat de bedrijfsmodus wordt veranderd door een blokverzoek corresponderend met VCBTPA. Het nieuwe stuurwoord (en de bedrijfsmodus) wordt gelezen door de VCU 17,28 en de diagnostische statusinformatie wordt 50 overgedragen aan de CCU 18, 29.

Een codecframe wordt gedefinieerd in overeenstemming met de implementatievereisten van het RELP algoritme, maar het frame moet een geheel veelvoud zijn van de spraak gecodeerde blokperiode (VCBP) die 22,5 msec bedraagt.

Als gevolg van het feit dat de PBX 15 en STU 27 asynchroon functioneren ten opzichte van de interne 55 systeemtijdsbepaling moeten middelen voor het detecteren, rapporteren en compenseren van te ver doorlopende data of te vroeg beginnende data worden opgenomen in de VCU 17, 28. Deze toestand treedt ongeveer eens per 5000 VCUBP’s op. Alhoewel detectie van te vroeg beginnende of te laat eindigende data 39 195021 implementatie-afhankelijk is wordt de rapportage van dergelijke fouten gerealiseerd in het statuswoord. Te vroeg beginnende datastromen kunnen worden gecompenseerd door zo nodig het laatste spraakmonster te herhalen en te laat eindigende datastromen kunnen worden behandeld door eventueel spraakmonsters weg te laten.

5 Na het terugstellen van een (of alle) codecs zal VCBTPA het eerste blok zijn dat overgedragen wordt van de CCU 18, 29 zoals bijvoorbeeld in figuur 19A is getoond.

Kanaalstuureenheid (CCU)

De kanaalstuureenheid (CCU) voert zowel in de abonneestations als in het basisstation soortgelijke functies 10 uit. De hardware die in de twee stationstypen voor de CCU functie wordt gebruikt is in feite identiek. De software in het abonneestation verschilt in lichte mate van die in het basisstation. De CCU voert een aantal functies uit die betrekking hebben op de informatieformatering en de tijdsbepaling die samenhangt met de werking op de tijdverdeelde zendkanalen. De belangrijkste ingangssignalen naar de CCU zijn afkomstig van vier bronnen. Allereerst zijn dat de werkelijke gedigitaliseerde monsters die uitgezonden moeten worden.

15—Deze_worden overgedragen naar de CCU 18, 29 vanaf de VCU 17, 29. (Figuren 2 en 3.) Deze data kan bestaan uit gecodeerde spraakmonsters of datamonsters van de RS-232 datapoort 10 in de STU (figuur 12). In alle gevallen werken de digitale kanalen met 16 kbps. Vier kanalen kunnen tegelijkertijd worden verwerkt door de CCU 18 bij toepassing in het basisstation met alle vier de 16 niveau PSK zendkanalen in bedrijf. De CCU 29 van het abonneestation werkt met slechts een stroom, maar deze stroom kan zich 20 bevinden in willekeurig een van de vier slotposities die behoort bij het TDMA frameschema. Het tweede ingangssignaal naar de CCU is afkomstig via het basisbandstuurkanaal (BCC) van de STU 27 (in het abonneestation) of van de RPU 20 (in het basisstation). Deze tweede ingang levert stuurboodschappen die betrekking hebben op de bedrijfsmodus, status- en stuurinformatie. Veel van de BCC boodschappen van de CCU 18, 29 zijn radiostuurkanaalboodschappen (RCC) die zijn ontvangen door de CCU 18, 29. De CCU 18, 25 29 brengt de stuurinformatie van de RCC boodschappen over naar de STU 27 of de RPU 20 en ontvangt in responsie daarop stuurboodschappen van de RPU 20 of de STU 27. Dit bepaalt wat de CCU 18, 29 moet doen met de data van de VCU 17, 28. De derde ingangsbron verschaft tijdsbepalende en statusinformatie van de modem 19, 30a. De modem 19 levert het meesterklokpulssignaal dat gebruikt wordt in de keten VCU-CCU-modem. Bovendien levert de modem 19, 30a statusinformatie omtrent de nauwkeurigheid van 30 zijn bit volgende synchronisatie, HF AGC niveau-instellingen en andere ’’correctheid” indicatoren die worden gebruikt door de CCU 18, 29 om te bepalen of een voldoende betrouwbare communicatie kan plaats vinden over het kanaal. De CCU 18, 29 probeert de "fijn afstemming” van het momentane bedrijf van de modem 19, 30a te besturen via instructies voor het variëren van de zendvermogenniveaus, de AGC niveaus en de tijdsbepaling/afstandsberekening. Kwaliteitsniveaumetingen van modemuitzendingen worden gerapporteerd 35 aan de RPU 20 of de STU 27. De vierde ingangsbron wordt gevormd door de werkelijke modemdata ontvangen als symbolen van maximaal vier bits elk (afhankelijk van de modulatieniveaus). Deze symbolen worden gebufferd, gedemultiplext en afgegeven aan de ontvangstschakelingen van de VCU 17, 28 voor decodering.

Figuur 21 is een blokschema van de CCU. De architectuur van de CCU is in hoofdzaak die van twee 40 eenwegs direct toegankelijke datageheugenkanalen met een intelligente microprocessorstuureenheid. De functie van de DMA kanalen is het overdragen van data vanaf de VCU naar de modem en omgekeerd. De CCU-koppelschakeling naar de VCU is voorzien van twee parallelle DMA bussen, een TX bus 107 voor het zendkanaal (VCU naar CCU naar modem) en een RX bus 108 voor het ontvangstkanaal (modem naar CCU naar VCU). Data die wordt verwerkt door de zendschakelingen in de VCU wordt gebufferd in het VCU 45 geheugen totdat de CCU een DMA overdracht vraagt. 41 bytes worden overgedragen naar de CCU gedurende elke blokoverdrachtsperiode. Twee van deze blokken worden overgedragen per actief spraak-kanaal (maximaal vier spraakkanalen in het basisstation) per TDMA frame. De CCU ontvangt deze zendbytes via een zendspraakcodecinterfacemodule (TVCIM) 109 en buffert deze in de zendgeheugen-module (TMM) 110. Afhankelijk van de gespecificeerde bedrijfsmodus voor een bepaald kanaal voegt een 50 CCU processor, ondergebracht in de microstuureenheidmodule (MCM) 111 een stuur/synchronisatiekop toe aan de gecodeerde spraakbytes, waarbij een compleet spraakpakket wordt geformateerd voor transmissie naar de modem via de zendmodemkoppelschakelingsmodule 112. De MCM 111 handhaaft de frametijdsin-formatie en draagt de data over naar de modem op het juiste tijdstip. Voor overdracht naar de modem wordt de zenddata door de MCM 111 omgevormd van het 8 bit byteformaat dat gebruikt wordt door de CCU naar 55 een symboolformaat dat 1, 2 of 4 bits per symbool bevat afhankelijk van de modulatieniveaus voor dat slot.

Het omgekeerde proces wordt uitgevoerd voor de ontvangstdata van de modem. Data van de modem wordt ontvangen door een ontvangstmodemkoppelschakelingsmodule (RMIM) 114 en gebufferd in een 195021 40 ontvangstgeheugenmodule (RMM) 115. Deze data wordt dan omgevormd van het 1, 2 of 4 bit per symboolformaat, gebruikt door de modem, naar het 8 bit byteformaat dat intern door de CCU en alle andere basisband verwerkende eenheden wordt gebruikt. De overhead en stuurbits worden gestript uit de inkomende datastroom op de RX Bus 108 door de MCM 111 op basis van zijn kennis van de frametijds-5 relaties, welke worden verschaft door de modem aan de frametijdmodule (FTM) 116 en op basis van zijn eigen identificatie van de verschillende codewoorden in de symboolstroom. De omgevormde data wordt geleverd aan de VCU via een ontvangstspraakcodeckoppelschakelingsmodule (RVCIM) 117.

De CCU verschaft ook de verbindingsniveaubesturing van de uitzendingen op het radiostuurkanaal (RCC) zowel in het basisstation als in de abonneestations. In het basisstation is slechts een CCU door de 10 RPU gevormd voor het verwerken van het RCC kanaal. De CCU bestuurt de ontvangst en het formateren van boodschappen vanaf de RPU in het basisstation naar de STU stuureenheid in de abonneestations.

Deze stuurfunctie van de CCU omvat detectie en foutcontrole in RCC boodschappen alsmede het formateren en tot pakketten vormen van de RCC informatie voor uitzending over de radioverbinding. De CCU detecteert ook collisies in de inkomende RCC in het basisstation. De CCU bestuurt de vermogens* en 15 afstandsberekeningen voor de abonneestations bij het uitvoeren van initiële acquisitiepogingen. Het acquisitieprotocol en andere RCC functies zijn in het bovenstaande reeds beschreven.

Figuur 22 toont de in software geïmplementeerde functionele architectuur van de CCU. De CCU heeft drie afzonderlijke datawegen: de zendbus TX 107, de ontvangstbus RX 108 en de lokale microstuureenheid-bus 119. De microstuureenheid 111 deelt de TX bus 107 met een geheugentoegangsregelaar (DMA) 120 20 en deelt de RX bus 108 met een directe geheugentoegangsregelaar DMA 121. De microstuureenheid 111 gebruikt deze bussen voor het besturen van de randeenheden van de DMA-regelaar, de stuur/ statusregisters 122 en het verkrijgen van toegang tot zowel het zendbuffergeheugen 110 als het ontvangst-buffergeheugen 115. De stuur- en statusregisters 122 aangesloten op de lokale microregelaarbus 119 verschaffen de koppelschakelingen naar de RFU, de modem en de CCU hardware. Een RS-232 C 25 verbinding 123 tussen de RPU en de CCU wordt ondersteund door een UART op de microregelaarchip 111. In het abonneestation is de RPU vervangen door de STU, maar de interface blijft dezelfde.

De microregelaar 111 heeft toegang tot drie fysisch gescheiden RAM gebieden: de lokale RAM, de zendbuffer en de ontvangstbuffer. De lokale RAM kan verder worden verdeeld in op de chip aanwezige RAM en niet op de chip aanwezige RAM. De zendbuffer en de ontvangstbuffer kunnen alleen worden 30 aangesproken door de microregelaar als de respectievelijke DMA regelaar vrij is.

De zendbuffer 110 is verdeeld in een aantal onderscheiden segmenten. Elk segment bevat het skelet van een spraak- of RCC pakket, gereed voor transmissie over het kanaal. De preambule en het unieke woord (alleen RCC) zijn constanten die geïnitiatiseerd worden door de microregelaar 111 na terugstelling van een CCU. Het codewoord (alleen spraak), de spraakdata en de RCC data worden ingeschreven in de 35 zendbuffer 110 door de microregelaar juist voorafgaand aan de DMA overdracht naar de modem 19, 30a. Omdat de "nul ACK” van de RCC een vaste boodschap is die met een hoge frequentie wordt uitgezonden, wordt ze opgeborgen als een afzonderlijk gegeven in de zendbuffer 110.

De ontvangstbuffer 115 is verdeeld in een aantal onderscheiden segmenten. Een segment is bestemd voor opslag van spraakdata, die gebufferd is en overgedragen is op een VCU blokbasis. RCC data wordt 40 afzonderlijk van de spraakdata gebufferd om het mogelijk te maken deze vast te houden gedurende een langere tijdsperiode. Indien nodig kan de microregelaar 111 een historisch overzicht van twee RCC frames vasthouden in de ontvangstbuffer 115 waardoor de RCC kopieertaak (van buffer naar lokale RAM) een minder tijdkritische gebeurtenis wordt

De lokale RAM bevat de bedrijfsvariabelen die door de microregelaar 111 worden gebruikt. Een 45 belangrijke datastructuur die daarin is opgeborgen ondersteunt het basisbandstuurkanaal (BCC) tussen de CCU en de RPU. Een registerbank van de lokale RAM is toegewezen voor het leveren van de basiswachtrij-informatie aan de RS-232C interruptie-behandelingseenheid. Een aanwijzer (pointer) en een lengteveld in deze bank definiëren het actieve zenddatablok (TXDB), van Waaruit data wordt gelezen en uitgezonden. De TXDB bevat lengte- en aanwijsinformatie naar de volgende TXDB in de wachtrij; dit vormt 50 derhalve een gekoppelde lijst. Aan de ontvangstzijde wordt een rondlopende buffer gebruikt voor het opbergen van de inkomende databytes. Als een complete boodschap is ontvangen dan geeft de interrupt-behandelingseenheid een vlag af om de seriële code te interpreteren.

De microregelaar 111 gebruikt zijn lokale bus 119 om toegang te verkrijgen tot de modem, de RFU en de CCU stuur/statusregisters 122. De bus verschaft eveneens via de logische isolerende schakelingen 124 en 55 125 toegang tot de TX bus 107 respectievelijk de RX bus 108. Om verstopping te vermijden worden de afstandsbussen 107,108 alleen aangesproken door de microregelaar 111 indien de respectievelijke DMA-regelaar 120 of 121 vrijlopend is.

41 195021

De CCU en RPU communiceren via de verbinding 123 over een volledige duplex RS-232C koppel-schakeling, die het basisbandstuurkanaal (BCC) wordt genoemd. Asynchrone karakters zijn 8 bit binair en worden overgedragen met 9600 baud. Een startbit en een stopbit worden gebruikt voor de frame-indeling van de databytes. Boodschappen worden beëindigd door een uniek byte met een zodanige bytevulling dat 5 het optreden van dit unieke byte binnen een boodschap wordt vermeden. Een afwisselend bitprotocol en een 8 bit controlesom worden gebruikt om de integriteit op de verbinding te verzekeren.

Twee externe interrupts worden ondersteund door de microregelaar. Een daarvan wordt gegenereerd door de zendende DMA regelaar 120 en de ander wordt gegenereerd door de ontvangende DMA regelaar 121. Deze interrupts treden op wanneer de respectievelijke regelaar 120,121 zijn blokoverdracht beëindigd; 10 daarmee wordt de besturing van zijn bus vrijgegeven aan de microregelaar 111.

De BCC koppelschakeling wordt aangestuurd door een interne interrupt. De software wordt onderbroken bij ontvangst of uitzending van een byte.

In het basisstation is de CCU microregelaar 111 verantwoordelijk voor het besturen en bewaken van de gezamenlijke vierkanaals dataweg die eraan is toegewezen, en die omvat de VCU 17, 28, de CCU 18, 29, 15 de modem 19, 30a en de RFU 30, 31a. In het abonneestation regelt en bewaakt de microregelaar 111 dezelfde hardware, maar ondersteunt daarbij slechts een dataweg. Op zijn beurt wordt de CCU bestuurd door de RPU (in het basisstation) of de STU (in het abonneestation).

De CCU levert aan de VCU de bedrijfsmodusinformatie. Modusveranderingen treden alleen op bij de systeemslotbegrenzingen. Tijdens spraakcompressiebedrijf verschaft de CCU ook aan de VCU informatie 20 omtrent de positie van het VCU blok binnen het systeemslot (er zijn twee VCU blokken per systeemslot). De VCU adressering wordt gerealiseerd door de CCU voorafgaand aan overdracht van data, waarmee de MUX/DMUX taak wordt uitgevoerd. De VCU status wordt gelezen door de CCU na elke blokoverdracht en geschikte statistieken worden bijgehouden door de CCU. De CCU kan ook een harde terugstelling voor de VCU en/of een VCU initiëren.

25 De microregelaar 111 verschaft het lopende modulatieniveau aan een symbool-naar-byte omvormer 126 op de RX bus 108 en een byte-naar-symboolomvormer 127 op de TX bus 107.

De modem krijgt informatie toegevoerd omtrent het type te ontvangen data, RCC of spraak, als gevolg van de verschillende acquisitieprocedures die bij ontvangst ervan worden gebruikt. De modem levert aan de CCU een fractionele klokoffset, het AGC niveau en de verbindingskwaliteitswaarde van elk slot. De CCU 30 frequentietoewijzing wordt geleverd door de RPU of STU. De CCU bestuurt de initiatie van de harde terugstelling van de modem, het zelf testen ervan of de leermodus aan de ontvangstzijde.

De CCU behandelt een volledige duplex datastroom via de zend- en ontvangstbussen 107,108. Gedurende een bepaalde slotperiode wordt zendspraakdata die afkomstig is van de VCU per blok overgedragen naar de zendbuffer 110 via de zendende DMA regelaar 121. Elk blok heeft een lengte van 35 1 VCU blok; derhalve zijn er twee overdrachten nodig voor elk gesprekskanaal. De CCU levert aan de VCU het geschikte kanaaladres voorafgaand aan de overdracht, waarmee derhalve multiplexbedrijf wordt gerealiseerd.

Een preambule en codewoord, opgeborgen in de zendbuffer 110, worden uitgezonden voorafgaand aan de VCU data aan het begin van elk slot.

40 De zendende DMA brengt data over vanaf de zendbuffer naar het opnieuw klokkende FIFO-register 128 terwijl de modem zonodig data ontvangt van het FIFO register 128. Byte-naar-symboolomvorming wordt uitgevoerd door de byte-naar-symboolomvormer 127 gedurende de overdracht. De besturing van de zendende DMA randapparatuur wordt behandeld door de microregelaar tezamen met het vormen en invoegen van het spraakpakketcodewoord.

45 De ontvangstdatastroom vormt zeer sterk een spiegelafbeelding van de zendzijde. De data wordt ingeschreven in de opnieuw klokkende FIFO stack 129 zoals ze verschijnt bij de modem 19, 30a. De ontvangende DMA regelaar 121 brengt de inhoud van zijn FIFO stack 129 over in de ontvangstbuffer 115 zodra dit wordt gevraagd. De symbool-naar-byte-omvorming wordt uitgevoerd door de symbool-naar-byte-omvormer 126 en de frametijdrelaties worden gehandhaafd door de klokpulsschakeling 130. De bytebegren-50 zingsuitlijning treedt automatisch op zodra een kanaal is gesynchroniseerd. Zodra een compleet VCU blok is ontvangen wordt dit als DMA-blok overgedragen naar de betreffende VCU. De besturing van de ontvangende DMA regelaar wordt uitgevoerd door de microregelaar 111.

De codewoorddetectie wordt in elk slot uitgevoerd. De microregelaar 111 voert deze taak uit door het kopiëren van het codewoordbyte in de lokale RAM en het vergelijken ervan met een lijst van geldige 55 codewoorden. Gedurende elk slot verschaft de modem 19, 30a een fractionele symbooloffset en een AGC-waarde. Deze worden door de microregelaar 111 gelezen en op de juiste wijze geïnterpreteerd. Als er vermogens- of afstandsproblemen optreden dan wordt het abonneestation daarover geïnformeerd via het 195021 42 zendcodewoord.

RCC zenddata wordt gesynthetiseerd in het zendbuffer 110 door de CCU in overeenstemming met de inhoud van de RCC boodschapwachtrij. Als de RPU een RCC boodschap heeft gezonden naar de CCU, dan wordt deze boodschap geformateerd in de zendbuffer 110. In andere gevallen wordt de boodschap 5 GEEN KENNIS, die permanent is opgeborgen in de zendbuffer 110, gebruikt. Zodra het RCC pakket gereed is wordt de RCC preambule, het unieke woord en de RCC data RMA-uitgezonden naarde modem 19, 30a zodra dit nodig is. De CCU voert een collisiedetectie uit en stelt in overeenstemming daarmee het uitwen-dige RCC collisiedetectiebit in.

De ontvangende RCC databehandelingseenheid kent twee modi: ’’frame zoeken” en ’’bewaken”. In de 10 framezoekmodus wordt ervan uitgegaan dat het RCC kanaal uit synchronisatie is. Elke inkomende RCC boodschap moet worden gesynchroniseerd gebruikmakend van een detectie-algoritme voor het unieke woord. In de bewakingsmodus is het RCC kanaal gesynchroniseerd en wordt het unieke woord zoekalgoritme niet geactiveerd. Het basisstation is altijd in de framezoekmodus omdat abonnees op ieder willekeurig moment met een foutieve tijdsrelatie kunnen binnenkomen. In het abonneestation is de RCC 15 databehandelingseenheid in de bewakingsmodus behalve wanneer het station geen RCC synchronisatie heeft bereikt.

In de framezoekmodus wordt de unieke woorddetectie (UW-detectie) uitgevoerd na elk RCC slot De microregelaar 111 voert deze taak uit door het aftasten op het unieke woord in een venster rond de "nominale” locatie van dit unieke woord. Een succesvolle detectie van het unieke woord verschaft de CCU 20 een symbooltijdinformatie.

De ontvangen RCC data wordt DMA-overgedragen vanaf de modem 19, 30a naar de ontvangstbuffer 115. Zodra een overdracht is voltooid wordt de RCC data gekopieerd in de lokale microregelaar RAM voor verdere verwerking. De ontvangen RCC pakketten worden gefilterd door de CCU. Een RCC pakket wordt doorgegeven aan de RPU alleen als een unieke woord is gedetecteerd en de CRC correct is.

25 Tijdens RCC bedrijf is het corresponderende VCU kanaal in de wachttoestand geplaatst. Er treedt geen data-overdracht op tussen de VCU en de CCU gedurende deze kanaalperiode, zowel via de zend- als via de ontvangstdatawegen 107,108.

De software werkt op een Intel 8031 microregelaar 111. Het programmageheugen wordt verschaft door een externe EPROM aangesloten op de lokale bus van de microregelaar. De software is nodig om in echte 30 tijd te reageren op DMA dienstverzoeken de 64 kbps datastroom in beide richtingen te handhaven zonder verlies aan data. FIFO buffering door de stacks 128 en 129 op de modeminterface verschaft de benodigde tijdruimte voor de microregelaar 111 om de DMA blokovergangen en de systeemregelfuncties uit te voeren.

De software is verdeeld in vijf afzonderlijke modules: de supervisiemodule, data-overdrachtsmodule, BCC zend/ontvangstmodule, BMM stuurmodule en de utiliteitsmodule. Elke module is ontworpen met slechts een 35 ingang en een uitgangspunt, met uitzondering van interrupts en fouttoestanden. Een verdere uitzondering daarop is de utiliteitsmodule die een assortiment aan utiliteitsroutines bevat die direct door de andere modules kunnen worden aangesproken. In het algemeen vindt communicatie tussen de modules plaats door het gebruik van globale variabelen gedefinieerd in een afzonderlijk datasegment. De supervisiemodule omvat een initialisatiefunctie, handhaaft de totale programmabesturing en voert zelftestfuncties uit.

40 De data-overdrachtsmodule ondersteunt de besturing van de dataoverdracht over de zendbus 107 en de ontvangstbus 108 voor zowel spraaksignalen als RCC, voert de synchronisatiepoortdetectie uit voor alle modulatieniveaus op zowel de spraak als de RCC data en ondersteunt de CCU-RPU RS-232 communicatieverbinding 123.

De BCC zend/ontvangstmodule voert PCC zend/ontvangsttaken uit, behandelt de BCC wachtrijen, 45 formateert uit te zenden BCC boodschappen, verwerkt ontvangen BCC data en transporteert RCC data in en uit de CCU via de BCC.

De BBM stuurmodule bestuurt de RFU, modem, VCU en CCU hardware via registers, leest en interpreteert statusinformatie van deze organen (b.v. modem AGC, verbindingskwaliteit en symbool-eenduidigheid), decodeert ingebedde codewoorden in het ontvangen spraakkanaal, formateert het codewoord voor het 50 spraakzendkanaal, voedt een werkelijke tijd software/hardware tijdseenheid en voert on line zelftests uit.

De utiliteitsmodule voert diverse verschillende utiliteitsroutines uit die kunnen worden aangesproken door andere modules.

De CCU software is verdeeld in vier afzonderlijke processen die in hoofdzaak simultaan in bedrijf zijn.

Drie daarvan zijn BCC data- TX DMA- en RX DMA-processen, die via interrupts worden gestuurd en die 55 alleen in werking treden wanneer een speciale gebeurtenis om aandacht vraagt. Alle drie de door gebeurtenissen gestuurde processen zijn ondergebracht in de data-overdrachtsmodule. Het overblijvende proces, dat gedistribueerd is over de modules, is een achtergrondproces waarmee de andere drie processen worden 43 195021 ' geïnitialiseerd, bestuurd en bewaakt. Als BCC boodschappen arriveren vanaf de RPU (of STU in het abonneestation), dan worden ze door het BCC dataproces ontvangen en gebufferd. Zodra een complete boodschap is ontvangen waarschuwt het BCC dataproces het achtergrondproces via een brievenbus. Het achtergrondproces tast regelmatig deze brievenbus af tijdens zijn hoofdlus en detecteert daarbij eventuele 5 nieuwe boodschappen. Boodschappen worden geïnterpreteerd door het achtergrondproces en een relevante actie wordt ondernomen. Een eventueel antwoord wordt ingeschreven in de uit te zenden BCC boodschap-wachtrij door het achtergrondproces en het BCC dataproces wordt daarvan op de hoogte gebracht.

BCC boodschappen kunnen een herconfiguratie van de CCU datakanalen initiëren. De benodigde stuurinformatie wordt ingeschreven in de modem 19, 30a en de VCC 17, 28 op de juiste tijdstippen. De 10 modem reageert op een nieuw stuurwoord op de slotbegrenzingen. De VCU verwacht het optreden van modusveranderingen bij de eerste VCU blokoverdracht van een slotbegrenzing. Het achtergrondproces is er verantwoordelijk voor dat de correcte stuurtijdrelaties worden gehandhaafd.

Het verzamelen van statusinformatie wordt uitgevoerd door het achtergrondproces, TX DMA proces en RX DMA proces. Deze laatste twee verzamelen statuswoorden van de respectievelijke TX- en RX-zijden 15 van de VCU. Dit is nodig omdat deze statusregisters alleen kunnen worden aangesproken via de TX bus 107 en de RX bus 108, die slechts gedurende beperkte tijdsperioden vrij zijn. Het achtergrondproces verzamelt statusinformatie direct van de modem 19, 30a via de stationsregisters 122 op de lokale bus 119. Na het verzamelen wordt alle statusinformatie bij elkaar gebracht door het achtergrondproces en opgeborgen in specifieke statusvariabelen. Statusverzoeken die vanaf de RPU worden ontvangen worden door het 20 achtergrondproces behandeld op basis van deze statushistorie.

Een deel van de statusinformatie, zoals de AGC-waarde en de fractionele bit-offset, kan een CCU-actie noodzaken. Deze data wordt niet alleen opgeborgen als statushistorie, maar wordt ook gebruikt als correctie bij abonneevermogens- en afstandsproblemen. In het geval van RCC boodschappen worden vermogens- en afstandsinformatie overgedragen direct naar de RPU als deel van de RCC. Het achtergrondproces voert 25 deze functie uit door een BCC boodschap, die RCC, AGC en afstandsdata bevat, te formateren. Zodra het pakket gereed is wordt het in de BCC zendwachtrij geplaatst en wordt het BCC dataproces gewaarschuwd. Voor spraakkanalen wordt deze statusinformatie gebruikt voor het formateren van codewoorden die worden ingebed in uitgaande spraakpakketten. Het achtergrondproces voert deze formateerfunctie uit en bestuurt de transmissie van het codewoord via het spraakkanaal. Alle codewoorden moeten gedurende vijf achter elkaar 30 volgende frames worden uitgezonden, waardoor een 1:5 redundantie-codering wordt verschaft. Het TX DMA proces zendt automatisch het codewoord, geselecteerd door het achtergrondproces, uit.

Het achtergrondproces voedt ook een software/hardware echte tijd klok. Dat wordt gedaan door het afvragen van een van de klokken van de 8031 en het tellen van overiooppulsen. De echte tijd klok functie verschaft een tijdbasis voor het verstrijken van softwarematig bepaalde perioden en andere tijdsafhankelijke 35 gebeurtenissen. Het achtergrondproces controleert om te zien of de systeemtijdsbepaling wordt gehandhaafd door het afvragen van CCU hardware foutindicatoren en te controleren dat de data-overdrachtsgebeurtenissen optreden op die tijdstippen waarop ze in het systeemframe zouden moeten optreden. De systeemframeinformatie wordt verschaft via de start van de systeemframestatuslijn en een tijdseenheid die gekoppeld is met de 16 kHz klok 130. Datasynchronisatie wordt door het achtergrondproces 40 uitgevoerd.

Het BCC dataproces reageert op de RS-232 interrupts, die kunnen optreden voor zowel de zend- als de ontvangstrichtingen van de poort. Het proces geeft eenvoudig een andere byte af aan de zendzijde of voert een andere byte in aan de ingangszijde. Een einde-boodschap indicator aan de ontvangstzijde zorgt ervoor dat de BCC dataroutine het achtergrondproces waarschuwt.

45 Het TX DMA proces en het RX DMA proces behandelen de zend- en ontvangst DMA kanalen.

Een stap voor stap beschrijving van de data-overdrachtsfunctie bestuurd door de software wordt in het volgende gegeven. Gebeurtenissen in het data-overdrachtsproces worden gemarkeerd door de DMA regelaar interrupts. Een interrupt treedt op nadat de DMA regelaar de toegewezen blokoverdracht heeft voltooid. Elke doorloop start aan het begin van een slotdata-overdracht. Het is nuttig om te refereren naar 50 de figuren 23 en 24 bij het doorlezen van deze sectie. Figuur 23 is een tijddiagram voor het overdragen van RCC data en 16 PSK spraakdata via de zendbus van de CCU. Figuur 24 is een tijddiagram voor het overdragen van RCC data en 16 PSK data op de ontvangstbus van de CCU. De tabellen 13 en 14 beschrijven de kenmerken van de tijdsymbolen die getoond zijn in de respectievelijke figuren 23 en 24.

195021 44 TABEL 13 tijdsymbool operatie max (ps) min (ps) typ (ps) 5 tS CCU DMA instellen 150 - 100 tVCB VCU DMA overdracht 600 - 100* tRCC RCC overdracht van CCU - - 900 tM1 RCC TX modemblok - 10350 10350 tM2 1e RX modemblok - 4300 4300 10 tM3 2e RX modemblok - 4225 4825*

. 'Gebaseerd op RELP VCU

TABEL 14 is_:_;____ tijdsymbool operatie max (ps) min (ps) typ (ps) tS CCU DMA instellen 150 - 100 tVCB VCU DMA overdracht 600 - 100* 20 tMO 1e TX modemblok - 5225 5825* tM1 2e TX modemblok - 4225 4825* tM2 RCC RX modemblok - 5600 5800* tRCC RCC overdracht naar CCU - - 900

2^ 'Gebaseerd op RELP VCU

Zendfunctie-RCC

1. Ontvang "einde van TX DMA overdracht" interrupt. Dit geeft aan dat de verwerking van het voorafgaande slot voltooid is en dat de verwerking van het volgende slot kan beginnen. Het TX DMA proces wordt 30 geactiveerd.

a. Geef stuurkanaal- en modulatieschakelinformatie af. Deze informatie wordt gevraagd door de modem 19, 30a en door de byte-naar-symboolomvormer 127.

b. Formateer een eventuele aanwezige RPU RCC boodschap in de zendbuffer 110. In andere gevallen wordt een nul-bevestigingsboodschap voorbereid en uitgezonden.

35 c. Initialiseren en vrijgeven van DMA overdracht vanaf de zendbuffer 110 naar de modem 19, 30a wijzend op de RCC preambule, het unieke woord en het RCC datablok.

d. Terugkeer van de interrupt en verder gaan met de achtergrondverwerking.

Zendfunctie-spraak 1. Ontvang "einde TX DMA overdracht” interrupt Deze signaleert dat de verwerking van het voorafgaande 40 slot voltooid is en dat de verwerking van het volgende slot kan beginnen. Het TX DMA proces wordt aangeroepen.

a. Afgeven van spraakkanaal· en modulatieschakelinformatie voor het volgende slot. Deze informatie wordt gevraagd door de modem 19,30a en de byte-naar-symboolomvormer 127.

b. Kiezen van VCU poortadres en vrijgeven van DMA overdracht vanaf VCU naar zendbuffer 110.

45 c. Inschrijven van VCU stuurwoord.

d. Interrupt van VCU voor het starten van de overdracht.

d. Terugkeren vanaf de interrupt en verder gaan met de achtergrondverwerking.

2. Ontvangen "einde van TX DMA overdracht” interrupt. Dit signaleert dat de overdracht van de VCU naar de zendbuffer voltooid is. Het TX DMA proces wordt opgeroepen.

50 a. Lees VCU statuswoord.

b. Schrijf codewoord naar zendbuffer 110.

c. Initialiseren en vrijgeven van DMA overdracht vanaf de zendbuffer 110 naar de modem 19, 30a wijzend op de spraakpreambule, codewoord en spraakdatablok.

d. Terugkeren van interrupt en doorgaan met de achtergrondverwerking.

55 3. Ontvangen van "einde TX DMA overdracht" interrupt. Dit signaleert dat de overdracht van het eerste halve slot vanaf de zendbuffer 110 naar de modem 19, 30a voltooid is. Het TX DMA proces wordt aangeroepen.

45 195021 a. Selecteren van VCU poortadres en vrijgeven van DMA overdracht vanaf VCU naar zendbuffer.

b. Schrijven VCU stuurwoord.

c. Interrupt VCU teneinde overdracht te starten.

d. Terugkeer vanaf interrupt en doorgaan met achtergrondverwericing.

5 4. Ontvangen van "einde van TX DMA overdracht” interrupt. Dit signaleert dat de overdracht van VCU naar zendbuffer voltooid is. Het TX DMA proces wordt aangeroepen.

a. Lees VCU statuswoord.

b. Initialiseren en vrijgeven van DMA regelaar 120 voor overdracht van zendbuffer naar modem.

c. Terugkeren van interrupt en doorgaan met achtergrondverwerking.

10

Ontvangstfunctie-RCC

1. Ontvangen "einde van RX DMA overdracht” interrupt. Dit signaleert dat de verwerking van het voorafgaande slot voltooid is en dat de verwerking van het volgende slot kan beginnen. Het RX DMA proces wordt aangeroepen.

15 a. -Instellen van BPSK modulatie. Deze informatie wordt gevraagd door de symbool naar byte omvormer 126. De modem 19, 30a zal op dit moment deze informatie al hebben ontvangen.

b. Initialiseren en vrijgeven van DMA overdracht van de modem 19, 30a naar de ontvangstbuffer 115 voor de RCC boodschap.

c. Terugkeer van interrupt en verder gaan met achtergrondverwerking. AGC berekening en verwerking van 20 bitsynchronisatieeenduidigheid moet op dit tijdstip plaats vinden.

2. Ontvangen van "einde van RX DMA overdracht” interrupt. Dit signaleert dat de RCC overdracht van de modem 19, 30a naar de ontvangstbuffer 115 voltooid is. Het RX DMA proces wordt aangeroepen.

a. Kopiëren van RCC in lokale RAM.

b. Terugkeer van interrupt en verder gaan met achtergrondverwerking. Voorbereiden om de ontvangen 25 RCC door te geven aan de RPU indien het unieke woord is gedetecteerd en de controlesom correct is.

Ontvangstfunctie-spraak 1. Ontvangen van "einde van RX DMA overdracht” interrupt. Dit signaleert dat de verwerking van het voorafgaande slot voltooid is en dat de verwerking van het volgende slot kan beginnen. Het RX DMA proces 30 wordt aangeroepen.

a. Instellen voor spraakdata met correcte modulatie. Deze informatie wordt gevraagd door de symbool-naar-byte omvormer 126. De modem zal op dit moment deze informatie al hebben ontvangen.

b. Initialiseren en vrijgeven van DMA overdracht vanaf de modem 19, 30a naar de ontvangstbuffer voor het eerste halve slot van de spraakdata.

35 c. Terugkeren van interrupt en verder gaan met achtergrondverwerking. De AGC berekening, bit-synchronisatie eenduidigheidsverwerking en codewoordverwerking moeten op dit tijdstip plaatsvinden.

2. Ontvangen van "einde van RX DMA overdracht" interrupt. Dit signaleert dat de overdracht van het eerste halve slot vanaf de modem 19, 30a naar de ontvangstbuffer 115 voltooid is. Het RX DMA proces wordt aangeroepen.

40 a. Selecteren van VCU poortadres en vrijgeven van DMA overdracht vanaf de ontvangstbuffer 115 naar de VCU. Interrupt VCU voor het starten van de overdracht, b. Terugkeer van de interrupt en verder gaan met de achtergrondverwerking.

3. Ontvangen van "einde van RX DMA overdracht”' interrupt. Dit signaleert dat de overdracht van het eerste halve slot van de ontvangstbuffer 115 naar de VCU voltooid is. Het RX DMA proces wordt aangeroepen.

45 a. Initialiseren en vrijgeven van de DMA regelaar 121 voor de overdracht van modem naar ontvangstbuffer -voor het tweede halve slot.

b. Terugkeren van interrupt en verder gaan met achtergrondverwerking.

4. Ontvangen van "einde van RX DMA overdracht” interrupt. Dit signaleert dat de overdracht van het tweede halve slot vanaf de modem 19. 30a naar de ontvangstbuffer 115 voltooid is. Het TX DMA proces 50 wordt aangeroepen.

a. Selecteren van VCU poortadres en vrijgeven van DMA overdracht vanaf de ontvangstbuffer 115 naar de VCU. Interrupt VCU voor het starten van de overdracht.

b. Terugkeer van interrupt en doorgaan met achtergrondverwerking.

55 Het uitvoeren van de CCU software

De uitvoering van een softwareprogramma begint als resultaat van een hardwareterugstelling en de uitvoering start in de supervisiemodule. De supervisiemodule zorgt voor een eventuele hardware- en 195021 46 software initiatie voordat begonnen wordt met de hoofddienstlus. De supervisiemodule voert een aantal zelftestfuncties uit na een hardwareterugstelling en op verzoek van de RPU. De hoofddienstlus vraagt toegang tot de andere modules in een bepaalde volgorde. Het ontwerp van de supervisiemodule is zodanig dat taken zijn onderverdeeld in beheersbare tijdsneden, waarmee wordt gegarandeerd dat de hoofddienstlus 5 een redelijke ’’ergste geval” periodiciteit heeft. Taken waarop een responsie in echte tijd wordt gevraagd worden via interrupt-dienstroutines afgehandeld.

Elke interrupt-dienstroutine voert een minimale verwerking uit om aan het dienstverzoek te voldoen. Dat wordt gedaan om de seriële aard van de programma-uitvoering zoveel mogelijk te handhaven en het ontstaan van interrupt wachtrijen tot een minimum te beperken. Een interrupt dienstroutine zal in een 10 kenmerkend geval data overdragen van of naar een koppelschakeling en zal een booleaanse variabele instellen om aan te geven dat de actie is uitgevoerd. Serieel uitgevoerde code, aangesproken vanuit de hoofddienstlus, gaat dan verder met het verwerken van de informatie zoals gevraagd werd.

De CCU microregelaar 111 is een datadoorstroommachine omdat softwaregebeurtenissen worden gestuurd door de aankomst en het vertrek van data. De nauwkeurige systeemtijdsrelaties verschaffen het 15 frame voor deze datastroming; de softwaregebeurtenissen worden echter direct afgeleid uit de stroom van data en niet uit de systeemframemerktekens. Deze benadering maakt het mogelijk dat de software reageert op ’’werkelijke” gebeurtenissen (zoals data in-/uitvoerverzoeken) in plaats van op ’’kunstmatige” gebeurtenissen (zoals systeemtijdmerktekens). De software vertrouwt op de hardware voor het omvormen van de asynchrone acties van eerstgenoemde tot gebeurtenissen die synchroon zijn met de systeemframetijds-20 relaties. Daartoe is het noodzakelijk dat de software garandeert dat er dingen worden geïnitialiseerd en gereed zijn voordat de systeemframegebeurtenissen optreden.

Het zal derhalve duidelijk zijn dat, alhoewel de CCU software niet zwaar wordt belast, ze wordt aangesproken om te reageren op gebeurtenissen en om bepaalde taken uit te voeren binnen een begrensd tijdsbestek. Deze echte-tijdsverwerking wordt gestuurd door interrupts en vergt derhalve een aanzienlijke 25 aandacht bij het ontwerp ervan. Er zijn vier potentieel conflicterende echte tijd gebeurtenissen die gevraagd worden door de microregelaar: bedienen van een zend DMA, bedienen van een ontvangst DMA, bedienen van een zend RS-232 en bedienen van een ontvangst RS-232. De interrupts van de RS-232 hebben de laagste prioriteit omdat ze optreden met een maximale snelheid van een per milliseconde. De software is zodanig ontworpen dat de beperking van een milliseconde geen geweld wordt aangedaan. Responsietijden 30 voor spraakdata en RCC databehandeling zijn kritischer en een bespreking daarvan wordt in het volgende gegeven.

De relatieve tijdsbepaling voor de data-overdrachten op de zendbus- en ontvangstbus zijn getoond in de figuren 23 en 24. De diagrammen zijn ongeveer op schaal getekend en tonen het scenario voor de tijdsbepaling in het slechtste geval. De tijdmultiplex-aard van de zend- en ontvangstbussen is duidelijk 35 geTllustreerd door de diagrammen. De donkere dwarslijnen, getoond op de zend- en ontvangstwegen, corresponderen met activiteit van de microregelaar op de respectievelijke bus (tg, V^c). Gedurende deze perioden is de respectievelijke DMA regelaar 120,121 vrijlopend. De korte tijdsperioden tussen de DMA regetaarinstellingen (tVCB) corresponderen met VCU blokoverdrachten. Gedurende deze perioden is de DMA regelaar toegewijd aan de respectievelijke VCU. Gedurende de resterende tijdsduur (t^, t^, t^. W is de 40 DMA regelaar 120,121 bestemd voor het bedienen van de modemkoppelschakeling.

De opnieuw klokkende FIFO stacks 128,129 van de modemkoppelschakeling creëren de belangrijkste tijdvereisten die impliciet in de tijddiagrammen aanwezig zijn. De FIFO stacks bevatten 16 symbolen en verschaffen een buffertijd van 1 milliseconde voor te snelle data (TX) of te langzame data (RX). Gedurende deze milliseconde kan de CCU de zend- of ontvangstbussen 107,108 gebruiken voor het voltooien van 45 blokoverdrachten naar en van de VCU of RCC data kopiëren in de lokale RAM.

Bij het inschakelen van de voeding voert de CCU software een interne zelftest uit en plaatst de VCU, modem en RFU in hun defaulttoestanden. De microregelaar 111 bewaakt de systeemframetijdrelaties en begint blokoverdrachten uit te voeren om de VCU in staat te stellen om synchronisatie te verkrijgen. Zodra data-overdrachten zijn geïnitieerd gebruikt de microregelaar 111 de DMA blokeinde-interrupt om de 50 systeemtijdsrelaties te verkrijgen. Deze interrupt wordt direct gekoppeld aan de datadoorstroming door de CCU en derhalve aan de 16 kHz symboolklokpuls 130. De VCU verkrijgt de systeemtijdsrelaties impliciet via DMA overdrachtsverzoeken gegenereerd door de microregelaar 111 als resultaat van de blokeinde-interrupt. De microregelaar 111 gaat door met het bewaken van de frametijdsrelaties om er zeker van te zijn dat het juiste bedrijf van het systeem wordt gehandhaafd.

55 In het abonneestation brengt het starten van het systeem ook een radiosynchronisatie mat zich mee. Dat wordt uitgevoerd door het lokaliseren van de RCC en de systeemtijdsrelaties daarvan af te leiden. Zodra de ontvangsttijdsrelaties zijn vastgesteld wordt de microregelaar 111 geactiveerd om de zendtijdrelaties met het 47 195021 basisstation vast te stellen.

De data-overdrachtsmodule ondersteunt de werkelijke tijd en de achtergronddata-overdrachtsgebeurte-nissen in de CCU. Data-overdrachten worden bediend voor de zenddataweg, de ontvangstdataweg, de zend BCC en de ontvangst BCC. Al deze functies worden gestuurd door interrupts die een responsie in echte tijd 5 vereisen. De module zorgt ook voor synchronisatieacquisitie en bewaking als een achtergrondfunctie.

De zenddataweg-behandelingseenheid wordt aangeroepen als de zend DMA regelaar 120 zijn diensten vraagt. Dit gebeurt in het algemeen volgend op een DMA blokoverdracht, op welk tijdstip de DMA randapparatuur een blokeinde-overdrachtinterrupt vraagt. De interrupt wordt ontvangen op een van de twee externe interruptlijnen van de model 8031 microregelaar 111. De dienstverlening die door de interrupt wordt 10 gevraagd hangt af van het type van de data-overdracht, RCC of spraak, en de tijd van optreden binnen het slot.

De zenddataweginterrupt treedt op op vooraf voorspelbare tijdstippen gedurende elke slotperiode. De interrupttijdstippen en tijdsduren zijn getoond in de figuren 23 en 24. Bij elk optreden wordt de microregelaar 111 verzocht het DMA randapparaat voor de volgende blokoverdracht te initialiseren. Deze operatie moet 15 worden uitgevoerd binnen 150 με vanaf het interruptverzoek tot aan de voltooiing van het interrupt. In het geval van RCC data vereist het eerste dienstverzoek dat de microregelaar de RCC boodschap in de zendbuffer 110 formateert voorafgaand aan de DMA overdracht. Deze operatie moet worden voltooid binnen 900 ps. Omdat de operaties op de zendweg over het algemeen kort zijn en een snelle responsie vereisen wordt aan deze interrupt de hoogste prioriteit gegeven.

20 Het enige uitgangssignaal van de zenddataweg interruptbehandelingseenheid is het VCU statuswoord dat wordt verzameld na de VCU blokoverdracht. Dit statuswoord wordt geanalyseerd door de software in de BBM stuurmodule.

De ontvangstdatawegbehandelingseenheid wordt aangeroepen wanneer de ontvangende DMA regelaar 121 zijn diensten vraagt. Dit gebeurt over het algemeen volgend op een DMA blokoverdracht, op welk 25 tijdstip de DMA randeenheid een blokeinde-overdrachtsinterrupt activeert. De interrupt wordt ontvangen op een van de twee externe interruptlijnen van de 8031 microregelaar 111. De dienst die door de interrupt wordt gevraagd hangt af van het type van de data-overdracht, RCC of spraak, en de tijd van optreden binnen het slot.

De ontvangstdataweginterrupt treedt op op vooraf voorspelbare tijdstippen gedurende elke slotperiode.

30 De interrupttijdstippen en tijdsduren zijn getoond in de figuren 23 en 24. Bij elk optreden wordt van de microregelaar 111 gevraagd de DMA regelaar 121 te initiëren voorde volgende blokoverdracht. Deze operatie moet worden uitgevoerd binnen 150 microseconden vanaf het interruptverzoek tot aan de interruptvoltooiing, indien DMA initiatie de enige uit te voeren functie is. In het geval van RCC data wordt door het laatste dienstverzoek aan de microregelaar 111 gevraagd de RCC boodschap van de ontvangst-35 buffer 115 te kopiëren in de lokale RAM na de DMA overdracht. Deze operatie moet worden voltooid binnen 900 microseconden. Omdat in deze tijd een zendwegdienstvertening kan optreden hebben ontvangstwegin-terrupts een lagere prioriteit dan die voor de zendweg. De ontvangstdataweg-interruptbehandelingseenheid stelt het VCU statuswoord beschikbaar na elke VCU blokoverdracht. Dit statuswoord wordt geanalyseerd door de software in de BBM stuurmodule. De behandelingeenheid leest ook nieuwe RCC boodschappen 40 van het kanaal, die dan in de BCC zend/ontvangstmodule worden geïnterpreteerd. De BCC ontvangst-module is geïmplementeerd via de op de chip aanwezige RS 232 UART. De UART is in staat om een intervalinterrupt te genereren, die wordt getrekkerd wanneer een byte wordt ontvangen of uitgezonden. De BCC behandelingseenheid vraagt een statusbit af om vast te stellen welk van de twee gevallen de interrupt heeft veroorzaakt en gaat in overeenstemming daarmee verder met het bedienen van de poort.

45 De Baudsnelheidgenerator is geprogrammeerd voor een nominale snelheid van 9600 Baud, resulterend in maximaal 1920 interrupts per seconde. Elke interrupt moet worden bediend binnen een periode van 1 ms om dataverlies te vermijden. Omdat de kenmerkende interruptfrequentie laag is en de responsietijd relatief lang is hebben BCC data-overdrachtsinterrupts een lage prioriteit.

De BCC data-overdrachtbehandelingseenheid maakt gebruik van aanwijzers om data in en uit een 50 wachtrij te halen bij resp. ontvangst en uitzenden. Er treedt hier alleen verbindingsniveauverwertdng op, met inbegrip van byte-vulling en boodschap-einde-invoeging. Deze acties zijn beschreven bij de specificatie van de systeemkoppelschakeling.

Er treedt zeer weinig dataverwerking op in de BCC zend/ontvangstmodule. De belangrijkste functie ervan is het in en uit een wachtrij plaatsen en halen van data terwijl de zend-, ontvangst- en BCC datawegen 55 worden behandeld. De datasynchronisatie-acquisitie en de databewaking, die in het onderstaande nog worden beschreven, vormen de belangrijkste verwerkingsfuncties van de BCC zend/ontvangstmodule.

Synchronisatiewoorddetectie vereist een synchronisatie-operatie op het symboolniveau. De term 195021 48 ’’synchronisatiewoord" is een algemene term die zowel geldt voor het unieke woord in de RCC als voor het codewoord in de spraakkanalen. Het unieke woord (UW) is een vast patroon van 8 bits dat wordt geplaatst aan het begin van een RCC boodschap. Een codewoord (CW) is momentaan willekeurig een uit acht mogelijke patronen van 8 bit die worden geplaatst aan het begin van een spraakkanaal. Naast hun 5 synchronisatierol worden de codewoorden gebruikt voor het indiceren van verbindingsstatus, vermogens* vereisten en afstandsinstellingen.

De basis CCU moet uitputtend controleren op een geldige RCC boodschap in elk slot. Deze taak wordt uitgevoerd door het unieke woord af te tasten in een venster ±3 symbolen rond de nominale UW locatie, gebaseerd op de meestersysteemtijdrelaties. Het zoekalgoritme start bij de nominale UW positie en 10 verschuift telkens een symbool naar rechts of naar links totdat (1) het UW patroon wordt gevonden en (2) een correcte RCC controlesom wordt geverifieerd. Het zoeken beëindigt zodra aan (1) en (2) is voldaan of alle mogelijkheden zijn uitgeput. De schuifinformatie, RCC boodschap en vermogensinformatie worden toegezonden aan de RPU volgend op een succesvolle zoekprocedure.

Gedurende elk spraakslot controleert de CCU van het basisstation de ontvangen spraakdata op een 15 geldig codewoord.-Alleen de nominale codewoordpositie wordt gecontroleerd omdat er geen actieve symboolsynchronisatie wordt uitgevoerd tijdens spraakbedrijf. Als er geen codewoord wordt gedetecteerd gedurende vijf opeenvolgende frames, dan wordt er vanuit gegaan dat het kanaal uit synchronisatie is en de RPU wordt omtrent deze toestand geïnformeerd. Het is nu de taak van de RPU om op dit tijdstip een geschikte actie te ondernemen. Er wordt vanuit gegaan dat de synchronisatie is hersteld nadat in drie uit vijf 20 opeenvolgende frames een succesvolle codewoorddetectie heeft plaats gevonden.

De CCU van de abonnee kan, bij het ontvangen van RCC data, in een van twee modi zijn: "frame zoeken” of ’’bewaken”. De framezoekmodus wordt gebruikt om ontvangstframetijdsrelaties te verkrijgen van de inkomende RCC data en wordt automatisch aangeroepen wanneer de ontvangst RCC synchronisatie verloren gegaan is. De bewakingsmodus wordt gebruikt wanneer de ontvangstframesynchronisatie is 25 gerealiseerd.

In de framezoekmodus moet de CCU van de abonnee uitputtend controleren op een geldige RCC boodschap na elk RCC slot. Evenals de CCU in het basisstation voert ze deze taak uit door het aftasten op het unieke woord binnen een venster van ±3 symbolen rond de nominale UW locatie, gebaseerd op de tijdsrelaties die afgeleid zijn uit de modem AM-openingsdetecb'e. Het zoekalgoritme start met de nominale 30 UW positie en verschuift een symbool naar rechts en naar links totdat (1) het UW patroon is gevonden en (2) een correcte RCC controlesom is geverifieerd. Het zoeken beëindigt zodra aan (1) en (2) is voldaan of alle mogelijkheden zijn uitgeput. De verschuivingsinformatie van een succesvolle zoekprocedure wordt gebruikt om de door de CCU gegenereerde ontvangstframemerktekens na te stellen. De acquisitie beëindigt wanneer aan (1) en (2) is voldaan gedurende drie opeenvolgende frames waarbij de UW zich in zijn 35 nominale positie bevindt. De STU wordt omtrent de frameacquisitie geïnformeerd zodra deze bereikt is.

RCC boodschappen worden niet aan de STU overgedragen gedurende de framezoekmodus.

Wanneer de frame-acquisitie voltooid is dan komt de CCU van het abonneestation terecht in de bewakingsmodus. Alleen de nominale UW positie wordt gecontroleerd om de mogelijkheid op foutieve UW acquisities te vermijden. Als geen UW wordt gedetecteerd gedurende vijf opeenvolgende frames dan wordt 40 ervan uitgegaan dat het kanaal uit synchronisatie is en komt de CCU terecht in de framezoekmodus. De STU wordt omtrent deze uit synchronisatie zijnde toestand geïnformeerd. Gedurende de bewakingsmodus worden RCC boodschappen, die een correcte controlesom en SIN-nummer hebben toegevoerd aan de STU.

Gedurende elk spraakslot controleert de CCU van het abonneestation de ontvangen spraakdata op een 45 correct codewoord. Alleen de nominale codewoordpositie wordt gecontroleerd omdat er geen actieve symboolsynchronisatie wordt uitgevoerd tijdens het spraakbedrijf. Er wordt in deze richting van het kanaal naar alle mogelijke codewoorden gezocht. Codewoorden kunnen leiden tot incrementele veranderingen in het vermogen en in de afstandskenmerken van het abonneestation. Incrementele afstandsveranderingen kunnen in feite resulteren in een symboolverandering alsmede in fractionele afstandswaarden. Ais er geen 50 codewoord wordt gedetecteerd gedurende vijf opeenvolgende frames dan wordt ervan uitgegaan dat het kanaal uit synchronisatie is en de STU wordt omtrent deze toestand geïnformeerd. Er wordt vanuit gegaan dat de synchronisatie is hersteld nadat in drie uit vijf opeenvolgende frames een succesvolle codewoord* detectie heeft plaats gehad.

55 Verdere CCU overwegingen

Het DMA zendoverdrachtsverzoek tussen de zendbuffer 110 en de modem 19, 30a moet worden afgeleid van het vol-bit van de FIFO stack 128. Dit impliceert dat de FIFO stack 128 altijd vol zal zijn als een DMA

49 195021 ’ blokoverdracht is voltooid.

Het DMA ontvangstoverdrachtsverzoek tussen de modem 19, 30a en de ontvangstbuffer 115 moet worden afgeleid van het teeg-bit van de stack 129. Dit impliceert dat de FIFO stack 129 altijd leeg zal zijn wanneer een DMA blokoverdracht is voltooid.

5 De software van de CCU regelaar verschaft nu het poortsignaal voor het vrijgeven van de DMA overdrachten, maar de externe besturing moet zorgen voor de handshake signalen voor het initiëren en handhaven van de blokoverdracht. Dit is in het bijzonder belangrijk voor de modeminterface waarin de frametijdsrelaties kritisch zijn.

De microregelaar 111 moet de mogelijkheid hebben om een DMA overdracht op te houden. De software 10 zal geen poging doen de DMA bus te gebruiken gedurende een blokoverdracht behalve wanneer deze mogelijkheid wordt gebruikt of de DMA randeenheid vrij is.

De opnieuw klokkende FIFO stacks 128,129 moeten automatisch periodiek worden gewist (teruggesteld).

Frametijdsinformatie moet beschikbaar zijn voor de microregelaar 111. Dit kan de vorm aannemen van 15 een symboolklokpulsingang naar een interne tijdseenheid van de microregelaar.

Als een RCC of spraakpakket wordt ontvangen door de CCU in synchronisatie, dan is er geen symbool-verschuiving nodig om het pakket binnen een bytebegrenzing te brengen. Dit moet gelden ongeacht het modulatieniveau.

20 Modem

De modem functioneert in een van drie operatiemodi. In het basisstation voert de modem een volledige duplex zend- en ontvangstfunctie uit. Bij bedrijf in het abonneestation werkt de modem in een half duplexmodus, waarbij wordt gezonden gedurende een deel van het TDMA frame en wordt ontvangen gedurende een ander deel van het TDMA frame. De derde modus is een zelf aanpassende leermodus. Het 25 modemontwerp is aangepast aan al deze functies. De modem voert de betreffende functie uit in responsie op sleutelsignalen die worden ontvangen van de sturende CCU.

De modem 30a van het abonneestation en de modem 19 van het basisstation zijn identiek. Een blokschema van de modem is getoond in figuur 25.

De modemzendersecties omvatten het TX symboolfilter 132, een digitaal/analoog-omvormer (D/A) 133, 30 een 200 kHz banddoorlaatfilter 134, een mengtrap 135 en een TX (zender) tijdstuurschakeling 136. De ontvangersectie van de modem omvat een mengtrap 138, een analoog/digitaal-omvormer (A/D) 139, een FIFO stack 140 en een model TMS 320 microregelaar 141.

De modemzendersectie zendt de informatie die eraan wordt toegevoerd door de CCU uit via 16 niveau PSK modulatie. Het is de taak van de CCU aan de ontvangstzijde om de data als DPSK, QPSK of 16 PSK 35 te interpreteren. De modem zendt uit zonder kennis van het modulatieniveau.

De modemzendersectie is geheel in hardware geïmplementeerd en vereist geen instellingen. Symbolen ontvangen van de CCU worden gecodeerd en hun corresponderende golfvormen worden nagevormd om goede interferentie-eigenschappen te verschaffen en geen last hebben van amplitudevervorming of groepvertragingsvervorming. De rechtvaardiging van dit concept berust op de veronderstelling dat in de 40 meest nabije frequentieband (binnen 50-100 kHz) ten opzichte van de gebruikte band er geen sterke interfererende signalen zijn (vermogensdichtheden van 30-40 dB boven het signaal). De modemzendersectie gebruikt relatief brede mf-filtering (100 kHz) zodat het uitgezonden signaal geen last zal hebben van amplitude- of groepvertragingsvervorming, en ook eventuele harmonischen, gegenereerd door de digitale filtering in de basisband, worden uitgefilterd.

45 Het TX symboolfilter 132 is een digitaal FIR (eindige duur impulsresponsie) filter met vaste coëfficiënten. Dit filter 132 simuleert een zes polig filter met een bemonsteringssnelheid van 50 monsters per symbool per 6 symbolen aanwezig in het FIR filter.

De modem ontvangt symbolen van zijn respectievelijke CCU met een snelheid van 16 k symbolen/ seconden. Deze symbolen worden dan omgevormd tot een DPSK code om ingevoerd te worden op de lijn 50 143 naar het FIR filter 132. Het FIR algoritme vereist dat om het andere symbool wordt geïnverteerd voor binnenkomst in het FIR filter. De Gray code wordt gebruikt voor DPSK codering. Dit verzekert dat als een symbool foutief wordt ontvangen er een goede mogelijkheid is dat de twee symbolen die naar de ontvanger-codec worden gestuurd slechts in een bit fout zullen zijn.

De impulsresponsie van het FIR filter 132 wordt afgeknot op 6T (T = 1/16 kHz). Het FIR filter zorgt voor 55 een overmatige bemonstering van de symbolen met een snelheid van 800 kHz zodat elk symbool 50 keer wordt bemonsterd gedurende de 5T verblijfstijd ervan in het filter. Dit is equivalent aan een bemonsteringssnelheid van 3T/25 waarin de bemonsteringsperiode gelijk is aan T/25, zodat monsters worden uitgegeven 195021 50 elke 3T/25 periode. De uitgevoerde signalen worden verschoven zodat alleen de eerste en vierde, tweede en vijfde, of derde en zesde monsterparen elkaar tegelijkertijd overlappen. Elk van deze monsters met een lengte van T/25 wordt in feite verdeeld in twee delen. Gedurende de eerste helft van de bemonsteringspe-riode wordt het I gedeelte van het uitgangssignaal berekend en gedurende de tweede helft van de periode 5 wordt het Q gedeelte van het uitgangssignaal berekend. De werkelijke snelheid waarmee het FIR filter 132 dus data afgeeft is 50 x 16 kHz = 800 kHz. De I- en Q-bemonstering is over een halve bemonsteringspe-riode ten opzichte van elkaar verschoven maar dit wordt door het FIR filter 132 gecorrigeerd.

Signalen die de vermenigvuldiging van symbolen en impulsresponsies in het FIR 132 filter vertegenwoordigen en de optelling van twee van deze vermenigvuldigingen worden geleverd door een 8Kx8 ROM op lijn 10 144 in responsie op de symbolen die op de lijn 143 worden ontvangen.

Het FIR filter 132 geeft 10 bit digitale monsters af op de lijn 144 met een snelheid van 800 kHz. Deze waarden worden ingevoerd in de D/A omvormer 133 teneinde een analoge golfvorm op lijn 145 te creëren. Deze golfvorm bestaat uit de tijd-verenigde I- en Q-golfvormen van het uit te zenden symbool. Deze verenigde golfvorm op lijn 145 wordt gefilterd door het 200 kHz banddoorlaatfilter 134 en vervolgens via lijn 15 146 toegevoerd aan de mengtrap 135. Het ingangssignaal van de lokale oscillator van de mengtrap Is een mf frequentiesignaal van 20 MHz op lijn 147. De I- en Q-componenten worden daarbij omhoog getransformeerd naar 20,2 MHz middenfrequentuitgangssignaal op lijn 148. Het uitgangssignaal op lijn 148 wordt door een 20,2 MHz banddoorlaatfilter (niet getoond) geleid en toegevoerd aan de RFU 21, 31a.

Het gewenste uitgangssignaal van de D/A omvormer 134 is gecentreerd op 200 kHz met een band-20 breedte van ongeveer 32 kHz. Door de 200 kHz golfvorm te vermenigvuldigen met 20 MHz, worden in de uitgangsgolfvorm de I- en Q-monsters gemengd met de SIN en COS componenten van de midden-frequentie. Het 20 MHz signaal kan dus direct de uitgangsgolfvorm vermenigvuldigen en de exacte componentvermenigvuldigingen zullen automatisch worden uitgevoerd. Het is derhalve niet nodig om een discrete schakeling voor het genereren van SIN (MF)/COS (MF) te verschaffen voor het vermenigvuldigen 25 van de l/Q monsters van de D/A zoals in de ontvanger. Dit elimineert ook de isolatiedoorvoer in de mengtrap vanaf de basisband naar de uitgang van de mengtrap.

De uitgangsdata die opgeborgen is in het FIR filter 132 in de zender wordt berekend als correctie op eventuele fouten die kunnen optreden als gevolg van het 1/50 T verschil in de I- en Q-tijdwaarden. Ook het MF-filter in de RFU (figuren 28 en 29) voegt twee waarden bij elkaar teneinde de gecorrigeerde zendgolf-30 vorm te verschaffen omdat de bandbreedte ervan relatief klein is ten opzichte van de middenfrequentie.

In de modemontvangersectie mengt de mengtrap 138 een analoge golfvorm, ontvangen van de RFU via lijn 150, door middel van een 20 MHz banddoorlaatfilter (niet getoond) met een 20 MHz middenfrequent-signaal op de lijn 151 voor het omlaag transformeren van het analoge signaal naar de basisband op lijn 152. Het analoge signaal wordt dan door de A/D-omvormer 139 omgevormd tot een digitaal signaal op lijn 35 153 dat gebufferd wordt in de FIFO stack 140 voor verwerking door de microprocessor 141. De microprocessor 141 voert dan een frequentie- en bitvolgprocedure uit op het ontvangen digitale signaal en voert ook de FIR filtering uit en de demodulatie van het signaal tot een binaire symboolstroom die wordt geleverd op de lijn 154 naar de CCU.

Naast de analoge en digitale datasignalen die door de modem worden verwerkt worden een aantal stuur-40 en statussignalen gezonden naar en van de modem. Deze signalen worden in het algemeen uitgezonden naar de modem vanaf de CCU. De modem zendt ook stuursignalen naar de RFU teneinde functies zoals het zendvermogensniveau, de frequentie, de AGC en de antenne-omschakeling voor diversiteitsdoeleinden te besturen.

De modemkoppelschakelingen zijn getoond in de figuren 26 en 27. De modem ontvangt de meeste van 45 zijn ingangssignalen van de CCU. Andere ingangssignalen zijn afkomstig van de RFU en van tijdsbepalende eenheden. De modemingangssignalen zijn de volgende:

De volgende lijnen transporteren de signalen die worden beschreven naar de modem 19,30a vanaf de CCU 18, 29:

De TX DATA lijnen 156 transporteren een 4 bit symbool dat uitgezonden moet worden naar de modem 50 (2 bits voor QPSK, 1 bit voor BPSK). De MOD BUS 157 is een bidirectionele microprocessorbus die stuur/status-informatie verschaft naar/van de modem. De MOD WR lijn 158 transporteert een stuursignaal naar de MOD BUS grendelschakeling in de modem. De MOD RD lijn 159 transporteert een stuursignaal voor hét plaatsen van modemstatusinformatie en andere informatie op de MOD BUS voor transmissie naar de CCU 18, 29. De MOD RECET lijn 160 transporteert een transporteren adressignalen naar verschillende 55 locaties voor het vergrendelen van waarden in de modem. De TX SOS lijn 162 transporteert een signaal voor het starten van de uitzending van een TX slot. De RX SOS lijn 163 transporteert een signaal voor het starten van de ontvangst van een RX slot.

51 195021

De IF RECEIVE lijn 165 transporteert een middenfrequent ontvangstfrequentie-ingangssignaal naar de modem 19,30a vanaf de RFU 21, 31a.

De volgende lijnen transporteren de beschreven signalen naar de modem 19 vanaf de STIMU 35. De 80 MHz lijn 167 transporteert een 80 MHz ECL klokpulssignaal. Een soortgelijk signaal wordt aan de 5 modem 30a verschaft door een (niet getoonde) tijdsbepalende eenheid in het abonneestation. De 16 KHz lijn 168 transporteert een meester TX CLK signaal dat in het basisstation wordt gebruikt. De SOMF lijn transporteert een meesterframestartsignaal in het basisstation vanaf de STIMU. Dit signaal wordt niet in de modem gebruikt maar toegevoerd aan de CCU 18, 29.

De volgende lijnen transporteren de beschreven signalen vanaf de modem 19, 30a naar de CCU 18, 29. 10 De TX CLK lijn 171 transporteert een 16 kHz klokpulssignaal dat aan de CCU de symboolzendtijdstippen verschaft. Symbolen worden geklokt in de modem op de stijgende flank van dit klokpulssignaal. In het basisstation hebben alle sloten dezelfde meester TX CLK. Alle signalen van het basisstation worden dus op hetzelfde tijdstip uitgezonden. In het abonneestation wordt de TX CLK verschoven over een fractionele afstandsvertraging door de modem op informatie die wordt geleverd door de CCU. De RX CLK lijn 172 15- transporteert het -16-kHz klokpulssignaal dat wordt afgeleid uit het ontvangen signaal. Dit signaal wordt altijd geleverd in het abonneestation, maar wordt alleen geleverd gedurende de stuurslotacquisitie in het basisstation. Dit klokpulssignaal klokt het ontvangen symbool uit naar de CCU en verschaft symbooltijds-relaties aan de CCU. De RX DATA lijnen 173 transporteren het 4 bit ontvangen symbool, geklokt door het RX CLK signaal. De MOD BUS 157 transporteert status- en data-informatie vanaf de modem. De MOD 20 SOMF lijn 175 transporteert het SOMF signaal vanaf de STIMU naar de CCU in het basisstation. De AM STROBE lijn 176 transporteert een hoog naar laag overgang om aan de CCU een ruw framemerkteken te verschaffen tijdens de RCC acquisitie in het abonneestation. Dit is een monostabiele lijn die door middel van een puls wordt geactiveerd wanneer de microprocessor 141 de benaderde locatie van een AM opening bepaalt.

25 De navolgende lijnen transporteren de beschreven signalen vanaf de modem 19, 30a naar elke RFU 21, 31a. De RF RX bus 178 is een 8 bit bus tussen de modem en de RFU sectie. Deze bus transporteert AGC-Informatie en frequentiekeuze-informatie naar de RF RX sectie. De modem bestuurt de uit te zenden AGC-waarden en voert frequentiekeuze-informatie toe aan de CCU. De frequentiekeuze-informatie wordt toegevoerd aan de modem door de CCU via de MOD BUS 157. In de leermodus zal de modem de RF RX 30 frequentieselectie besturen. De RF TX BUS 178 is een 8 bit bus tussen de modem en de RFU TX sectie. Deze bus transporteert het TX vermogensniveau en de frequentiekeuze-informatie naar de RFU TX sectie. De modem heeft daar niets mee te maken en deze informatie wordt dus alleen overgedragen naar de RF TX sectie. De RX 80 MHz REF lijn 180 transporteert een ECL 80 MHz referentieklokpulssignaal naar de RFU RX sectie. De TX EN lijn 182 naar de RFU TX sectie transporteert een signaal voor het vrijgeven van 35 de hoogfrequente uitzending. De RX EN lijn 183 naar de RFU RX sectie transporteert een signaal voor het vrijgeven van de hoogfrequente ontvangst. De AGC WR lijn 184 transporteert een schrijfpoortsignaal voor het vergrendelen van AGC data in de RFU RX sectie. De RXFREQ WR lijn 185 transporteert een schrijfpoortsignaal voor het inschrijven van de frequentie in de RFU TX sectie. De PWR WR lijn 186 transporteert een schrijfpoortsignaal voor het vergrendelen van vermogensinformatie in de RFU TX sectie. De PWR RD 40 lijn 187 transporteert een leespoortsignaal voor het teruglezen van vermogensinformatie uit de RFU TX sectie. De TXFREQ RD lijn 188 transporteert een leespoortsignaal voor het teruglezen van de zendfrequentie uit de RFU TX sectie. De TXFREQ WR lijn 189 transporteert een schrijfpoortsignaal voor het inschrijven van frequentiewaarden in de RFU TX sectie. De IF TRANSMIT lijn 190 transporteert een zendsignaal op de middenfrequentie naar de RFU.

45 De volgende lijnen transporteren de beschreven signalen vanaf de modem 19 naar de STIMU 35. De VCXO bus 192 is een 20 bit databus naar een VCX0 in de STIMU 35 met stuurinformatie voor het frequentievolgproces. De VCXO WR lijn transporteert een schrijfpuls naar de VCXO schakeling voor het vergrendelen van de VCXO bus 192 op de VCXO. Soortgelijke signalen worden getransporteerd vanaf de modem 30a naar een (niet getoonde) tijdsbepalende eenheid in het abonneestation.

50 De werking van de basisstationmodem is toegewezen aan een vaste hf frequentie. Communicatie in het basisstation is volledig duplex en derhalve zullen de ontvanger en de zender van de modem tegelijkertijd functioneren. Een modem is bestemd als stuurfrequentiekanaalmodem, waarin dus alleen informatie wordt uitgezonden en ontvangen met het radiostuurkanaal (RCC) formaat gedurende de betreffende stuurslot-periode. Alle uitzendingen vanaf de basisstationmodems worden geklokt op het meester TX CLK signaal 55 met 16 kHz op lijn 171. Anders dan bij de abonneemodems geven de basisstationmodems 19 het fractionele gedeelte van de symbooltijd tussen het meester TX CLK signaal op lijn 171 en het afgeleide RX CLK signaal op lijn 172 in de modem 19 af aan de CCU 18. Deze informatie wordt dan toegezonden aan 195021 52 het abonneestation in de RCC, zodat het abonneestation zijn uitzending zal vertragen om ervoor te zorgen dat het signaal in het basisstation synchroon met alle andere sloten wordt ontvangen.

De basisstationmodem 19 zendt ook een nulenergiesignaal in het stuurslot om de RCC AM-opening te verschaffen (die zorgt voor het tot stand brengen van een framereferentie) als de RFU een nulenergie-5 signaal uitzendt. Dit deel zonder draaggolf van de RCC-uitzending wordt gebruikt voor initiële RX acquisitie in het abonneestation.

De modem 19 is onbewust van het feit dat er vier spraakcodecs in het basisstation aanwezig zijn, gemultiplext door de CCU 18, voor vier 16 PSK abonneeslottoewijzingen. De modem 19 accepteert de bitstroom van de CCU 18 en behandelt de transmissie op dezelfde wijze als één enkele codec-abonnee.

10 Alle operaties in de abonneestationmodem 30a worden afgeleid van het ontvangen RX CLK signaal op lijn 172 dat wordt herwonnen uit de ontvangen transmissie. Dit signaal doet dienst als meesterklokpuls voor het abonneestation. Het TX CLK signaal op lijn 171 naar de CCU 29 is niet een meesterklokpulssignaal zoals in het basisstation. Het wordt afgeleid uit het RX CLK signaal op lijn 192 en gedurende een fractionele tijdsperiode, geselecteerd door de CCU 29, vertraagd. De CCU 29 bepaalt de vertraging van de RCC. Deze 15 vertraging wordt bepaald door de afstand tussen het basisstation en de abonneestations. De CCU 29 van het abonneestation voert deze fractionele tijdsinformatie toe aan de modem 30a via zijn MOD BUS 157. De modem 30a houdt zelf rekening met de fractionele vertraging. De CCU 29 houdt rekening met de gehele symboolvertraging door het invoegen van het TX SOS signaal op de lijn 162, vertraagd met het correcte aantal symbolen. Dit proces zorgt ervoor dat de verschillen in de signalen als gevolg van de variaties in 20 afstand van alle abonneestations worden geëlimineerd.

De communicatie is half duplex in het abonneestation. Als dus de zender vrij loopt, dan is ze geblokkeerd. De modem 30a wordt, als ze niet actief met een uitzending bezig is, ingesteld in de ontvangstmodus en kan derhalve de versterkingsniveaus van het ontvangen signaal waarnemen om voorbereid te zijn wanneer een signaaltrein arriveert vanaf het basisstation.

25 De abonneestationmodem 30a zendt geen AM bewakingsband uit voor de RCC slot. Er is er ook geen nodig omdat het basisstation het frame definieert. In tegenstelling met de op een vaste frequentie werkende basisstationmodems 19 kunnen de abonneestationmodems 30a ook data uitzenden of ontvangen op willekeurig een van de 26 frequenties die in de RFU door de CCU 29 worden geselecteerd.

Er zijn vele vertragingsbronnen in de modem die een uitgesproken effect hebben op de systeem-30 tijdsbepaling. Daartoe behoren de analoge filtervertragingen, propagatievertragingen, FIR filterbewerkings-vertragingen, enz. Deze vertragingen zorgen voor het scheef lopen van de TX en RX frames ten opzichte van elkaar en met dit scheef lopen moet nauwkeurig rekening wonden gehouden.

De vertraging tussen het TX SOS signaal op lijn 162 in het basisstation en de eerst ontvangen analoge symbool "piek” in het basisstation bedraagt +7,4 symbolen. Derhalve is er een verschuiving tussen de TX 35 en RX sloten. Om de inkomende fase correct te decoderen moet de modem dus beginnen met bemonsteren ongeveer 3,5 symbolen voordat de ’’piek” arriveert. Derhalve bedraagt de verschuiving tussen het TX SOS signaal en het begin van de RX bemonstering ongeveer 4 symboollengten.

In het basisstation vindt de start van het RX slot plaats ongeveer 4 T na de start van het TX slot. De start van het RX slot is gedefinieerd als het moment waarop het eerste analoge monster wordt genomen 40 teneinde de eerste "piek”, die wordt ontvangen, te detecteren.

De klokpulsen in het abonneestation worden geheel afgeleid uit een meester 80 MHz VCX0 in de (niet getoonde) tijdsbepalende eenheid in het abonneestation. De VCX0 wordt bestuurd door een analoge lijn vanaf de modem 30a. Daaruit worden alle zend- en ontvangstklokpulsen berekend. De modem 30a levert dan aan de CCU 29 het 16 kHz RX CLK signaal op lijn 172 afgeleid uit de inkomende datastroom. De CCU 45 29 detecteert zelf het unieke woord in het stuurkanaal en kan frame- en slotmerktekens bepalen uit het unieke woord en uit het RX CLK signaal op lijn 172. Het AM openingssignaal uit het signaal, gedemodu-leerd door de modem, informeert de CCU 29 waar moet worden gekeken naar het unieke woord.

Tijdens de ontvangst van een willekeurig slot voert de modem 19, 30a een frequentiesynchronisatie uit door acquisitie en blijft daarna volgen. In het abonneestation staat de VCX0 onder directe besturing van de 50 microprocessor 141 via een D/A omvormer. De microprocessorfrequentie-acquisitie en de volgalgoritmen berekenen de veranderingen die in de VCXO nodig zijn om de synchronisatie te handhaven.

In het basisstation is een in de STIMU 35 aanwezige OCXO ingesteld op een vaste frequentie en doet dienst als meesterklokpulsgenerator van het systeem. Er zullen derhalve bij ontvangst geen frequentle-afwijkingen optreden.

55 Tijdens de ontvangst van een willekeurig slot voert de modem 19,30a ook een bitsynchronisatie uit op de vervormde bitsynchronisatie van de ontvangen datastroom. Een algoritme zorgt voor een bitvolglus binnen de ontvanger. De microprocessor 141 heeft de besturing over een variabele frequentiedeler van de 53 195021 80 MHz VCXO of OCXO (alleen tijdens de stuurslotdemodulatie). Binnen de bitvolglus modificeert de microprocessor 141 de frequentieverdeling teneinde bitsynchronisatie te verkrijgen. Gedurende de ontvangst van een spraakkanaal hebben de deelwaarden stapgrootten van 0,1% van 16 kHz, maar gedurende een stuurslot kunnen de waarden veel verder variëren, tot ±50%.

5 De framesynchronisatie wordt in het basisstation en in de abonneestations op een volledig andere wijze behandeld. In het basisstation wordt het meester SOMF (start van het modemframe) signaal toegezonden aan de CCU 18 op lijn 175 vanaf de tijdsbepalende eenheid op lijn 169 via de modem 19. Dit is het meester SOMF signaal dat wordt gebruikt voor alle uitzendingen vanaf het basisstation. Daaruit en uit de meester· systeemsymboolklokpulssignaal (16 kHz) kan de CCU 18 alle slot- en frametijdsrelaties afleiden.

10 In het abonneestation wordt de framesynchronisatie uitgevoerd door de CCU 29 met de detectie van het unieke woord in de ontvangen RCC datastroom. Bij de initiële acquisitie verschaft de modem 30 een uit een puls bestaand benaderend framemerkteken (AM STROBE) op lijn 176. Tijdens de acquisitie zoekt de modem 30a naar de AM opening in de RCC. Als de AM opening wordt gedetecteerd dan telt de modem 30a deze gedurende een aantal frames en verschaft dan het AM STROBE merkteken op de lijn 176 aan de 15 CCU 29 op de framelocatie van de AM opening. De CCU 29 gebruikt dit poortmerkteken voor het instellen van initiële framemerktekentellers (venstervorming) die gemodificeerd kunnen worden door de CCU software voor een exacte framesynchronisatie. Dit geeft tevens aan dat de AM opening werd gedetecteerd en de RCC is ontvangen.

De slotsynchronisatie staat onder besturing van de CCU 18, 29. De signalen TX SOS op lijn 162 en RX 20 SOS op lijn 163 zijn instructies naar de modem 19,30a om te beginnen met het uitzenden of ontvangen van een slot. Deze signalen zijn gesynchroniseerd op het TX CLK signaal op lijn 171 en het RX CLK signaal op lijn 172.

De zelflerende modus bestaat uit een teruggekoppelde toestand waarin de modem terecht komt voor het trainen van de digitale FIR filtercoëfficiënten van de ontvanger teneinde eventuele analoge filterdegradaties 25 bij de ontvangst, die zowel in tijd als met de temperatuur kunnen optreden, te corrigeren. De analyse wordt uitgevoerd door de zenddata terug te voeren door de RF eenheid en een bekend patroon in de ontvanger te ontvangen. De coëfficiënten worden geoptimaliseerd ten opzichte van een systeem volgens LaGrangian met vijf beperkingen. Deze beperkingen zijn (1) de ontvangen datastroom; (2) de datastroom vertraagd met 0,05 T; (3) de datastroom in voorwaartse richting verschoven over 0,05 T; (4) de datastroom van het 30 aangrenzende hogere kanaal; en (5) de datastroom van het aangrenzende lagere kanaal. Tijdens het leerproces verschaft de microprocessor 141 aan het TX FIR filter 131 een reeks van 32 symbolen lange leerpatronen op de lijn 143. Dat wordt gedaan via een (niet getoonde) FIFO stack die tijdens de leermodus vrijgegeven is. Voorwaartse en achterwaartse verschuivingen in de tijd worden uitgevoerd door de ontvangstbitvolgschakeling, die de twee stromen over 0,05 T ten opzichte van elkaar zal verschuiven.

35 De CCU 18, 29 plaatst de modem 19, 30a in de leermodus om het de modemzendersectie mogelijk te maken om de speciale leerdata uit de FIFO stack binnen de modem te lezen. De ontvangersectie zal in de tijd voorwaarts/achterwaarts worden verschoven gedurende enkele van de tests. Als het proces voltooid Is dan zendt de modem een statusboodschap naar de CCU 18, 29 met de melding dat de coëfficiënten zijn berekend. Op dat tijdstip test de CCU 18, 29 de modem door deze in het normale bedrijf te brengen en een 40 instelpatroon af te geven, de RFU 21, 31 in een terugkoppellus te instrueren en vervolgens de terugkomende data te lezen en op geldigheid te testen.

De modem wordt verder in detail beschreven in de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage getiteld ’’Modem for Subscriber RF Telephone System”, ingediend op dezelfde datum als de onderhavige indieningsdatum door Eric Paneth, David N. Critchlow en Moshe Yehushua, naar welke beschrijving hier als 45 referentie wordt verwezen.

HF/MF eenheid (RFU) en antennekoppelschakeling

Het RFU subsysteem zorgt voor de communicatiekanaalverbinding tussen de modem en de antenne zowel in het basisstation als in het abonneestation. De RFU functioneert als een lineaire amplitude- en frequentie-50 translator en is in hoofdzaak transparant voor de kanaaldata en voor de modulatiekenmerken.

De antennekoppelschakeling voor het abonneestation is getoond in figuur 28. Een logische RFU stuurschakeling 192 is gekoppeld met de zendantenne 32 en met de drie ontvangstantennes 32a, 32b, 32c via de antennekoppelschakeling. De logische RFU stuurschakeling 192 is ook gekoppeld met de zendsectie van de modem 30a, en de ontvangstsecties van de modems 30a, 30b en 30c. in werkelijkheid vormen 32 55 en 32a dezelfde antenne.

De zendersectie van de antennekoppelschakeling is voorzien van een opwaarts transformerende omvormer en een versterkerschakeling 193, een TX synthetiseerinrichting 194, een vermogensversterker 195021 54 196 en een zend/ ontvangstmodusschakelaar 197. Een eerste ontvangersectie RX 1 van de antennekoppel-schakeling is voorzien van een neerwaarts transformerende omvormer en versterker 198, een RX synthe-tiseereenheid 199 en een voorversterker 200 die gekoppeld is met schakelaar 197. Elke extra diversiteit-ontvangersectie, TXn (n = 2, 3) omvat een neerwaarts transformerende omvormer en versterker 202, een 5 RX synthetiseereenheid 203 en een voorversterker 204.

De logische RFU stuurschakeling 192 verschaft de volgende signalen aan de zendersectie van de antennekoppelschakeling in responsie op de signalen ontvangen van de zendsectie van de modem 30a: (1) een TX vrijgeefsignaal op lijn 206 om ervoor te zorgen dat de TX/RX schakelaar 197 de uitzending via de zendantenne 32 vrijgeeft; (2) een MF ingangssignaal op lijn 207 naar de opwaarts transformerende 10 omvormer en versterker 193; (3) een vermogenstuursignaal op lijn 208, ook naar de opwaarts transformerende omvormer en versterker 193; (4) een klokpulsreferentiesignaal op lijn 209 naar de TX synthetiseereenheid 194; en (5) een kanaalkeuzesignaal op lijn 210, ook naar de TX synthetiseereenheid 194. De TX synthetiseereenheid 194 reageert op het kanaalkeuzesignaal op lijn 210 door het verschaffen van een TX frequentiekeuzesignaal op lijn 211 aan de opwaarts transformerende omvormer en versterker 193, gelijk aan 15 - het-verschil.tussen.de gewenste zendfrequentie en de modemmiddenfrequentie.

De logische RF stuureenheid 192 verschaft de volgende signalen aan elk van de ontvangersecties van de antennekoppelschakeling in responsie op de signalen ontvangen van de respectievelijke ontvangst-secties van de modems 30a, 30b en 30c: (1) een TX vrijgeefsignaal op de lijnen 213 om ervoor te zorgen dat de neerwaarts transformerende omvormer en versterkerschakelingen 198, 202 functioneren in de 20 ontvangstmodus; (2) een automatisch versterkingsregelsignaal (AGC) op de lijnen 214 naar de neerwaarts omvormende en versterkende schakelingen 198, 202; (3) een klokpulsreferentiesignaal op de lijnen 215 naar de RX synthetiseereenheden 199,203; en (4) een kanaalkeuzesignaal op de lijnen 216 ook naar de RX synthetiseereenheden 199,203 reagerend op het kanaalkeuzesignaal op de lijnen 216 door het verschaffen van een RX frequentiekeuzesignaal op de lijnen 217 naar de neerwaarts omvormende en 25 versterkende schakelingen 198,202, gelijk aan het verschil tussen de gewenste ontvangstfrequentie en de modemmiddenfrequentie. De neerwaarts transformerende en versterkende schakelingen 198,202 leveren middenfrequent uitgangssignalen op de lijn 218 aan de logische RFU stuurschakeling 192 voor aflevering aan de ontvangstsecties van de respectievelijke modems 30a, 30b en 30c.

De opwaarts omvormende en versterkende schakeling 193 in de zendersectie ontvangt het gemodu-30 leerde middenfrequentsignaal op de lijn 207, versterkt dit en brengt het over op de geselecteerde hoogfrequente kanaalfrequentie. Een combinatie van (niet getoonde) filters, versterkers 196, 197 en niveaustuur-schakelingen (ook niet getoond) wordt dan gebruikt voor het verschaffen van het juiste uitgangsniveau en onderdrukt ongewenste signalen op de spiegelfrequentie en op harmonische frequenties. De zender-uitgangsfrequentie is de som van de modem-middenfrequentie en een omvormfrequentie die gesynthe-35 tiseerd is in stappen van 25 kHz vanuit de door de modem geleverde referentiefrequentie.

De RFU van het abonneestation functioneert als een half duplex zend/ontvanger waarbij de ontvangers niet actief zijn tijdens de zendintervallen. De zendsignaaltreinsnelheid is voldoende hoog om voor de gebruiker een volledig duplex bedrijf te simuleren. Het toegewezen frequentiekanaal wordt geselecteerd door het basisstation RPU.

40 De antennekoppelschakeling voor het basisstation is getoond in figuur 29. Een logische RFU stuurschakeling 219 is gekoppeld met de zenderantenne 23 en met de drie ontvangerantennes 34a, 34b en 34c via de antennekoppelschakeling. De logische RFU stuurschakeling 219 is ook gekoppeld met de zendsectie van de modem 19, en met de ontvangstsecties van de modems 19,19b. en 19c. De modems 19b en 19c zijn diversiteitsmodems die in figuur 2 niet zijn getoond).

45 De zendersectie van de antennekoppelschakeling is voorzien van een opwaarts omvormende en versterkende schakeling 220, een TX synthetiseereenheid 221, een vermogensversterker 222, een hoog vermogenversterker 223, een vermogensdetector 224 en een banddoorlaatfilter 225. Een eerste ontvangersectie RX1 van de antennekoppelschakeling is voorzien van een neerwaarts omvormende en versterkende schakeling 230, een RX synthetiseereenheid 231, een voorversterker 232 en een banddoorlaatfilter 233.

50 Elke verdere diversiteitontvangersectie RXn omvat een neerwaarts omvormende en versterkende schakeling 234, een RX synthetiseereenheid 235, een voorversterker 236 en een banddoorlaatfilter 237.

De logische RFU stuurschakeling 219 verschaft de volgende signalen aan de zendersectie van de antennekoppelschakeling in responsie op de signalen die worden ontvangen van de zendersectie van de modem 19: (1) een TX ON signaal op de lijn 239 naar de omvormende en versterkende schakeling 220 55 voor het inschakelen van de zendsectie teneinde het zenden via de zenderantenne 23 vrij te geven; (2) een middenfrequent ingangssignaal op lijn 240, eveneens naar de opwaarts omvormende en versterkende schakeling 220; (3) een klokpulsreferentiesignaal op lijn 24 naar de TX synthetiseereenheid 221; en (4) een 55 195021 kanaalkeuzesignaal op lijn 242, ook naar de TX synthetiseereenheid 221. De TX synthetiseereenheid 221 reageert op het kanaalkeuzesignaal op lijn 242 door het verschaffen van een RX frequentiekeuzesignaal op lijn 243 naar de opwaarts omvormende en versterkende schakeling 220, gelijk aan het verschil tussen de gewenste zendfrequentie en de modem middenfrequentie. Een niveaustuursignaal wordt verschaft op lijn 5 244 vanaf de vermogensdetector 224 naar de opwaarts omvormende en versterkende schakeling 220.

De logische RFU stuurschakeling 219 verschaft de volgende signalen aan elk van de ontvangersecties van de antennekoppelschakeling in responsie op de signalen ontvangen van de respectievelijke ontvangst-secties van de modems 19,19b, 19c: (1) een automatisch versterkingsregelsignaal (AGC) op de lijnen 245 naar de neerwaarts omvormende en versterkende schakelingen 230, 234; (2) een klokpulsreferentiesignaal 10 op de lijnen 246 naar de RX synthetiseereenheden 231, 235; en (3) een kanaalkeuzesignaal op de lijnen 247 ook naar de RX synthetiseereenheden 231, 235. De RX synthetiseereenheden 231, 235 reageren op het kanaalkeuzesignaal op de lijnen 247 door een RX frequentiekeuzesignaal te verschaffen op de lijnen 248 naar de neerwaarts omvormende en versterkende schakelingen 230, 234 dat gelijk is aan het verschil tussen de gewenste ontvangstfrequentie en de modemmiddenfrequentie. De neerwaarts omvormende en 15 versterkende schakelingen 230, 231 verschaffen middenfrequentuitgangssignalen op lijn 249 naar de logische RFU stuurschakeling 219 voor aflevering aan de ontvangstsecties van de respectievelijke modems 19, 19b, 19c.

De RFU’s in het basisstation en in de abonneestations zijn soortgelijk met uitzondering van de extra hoogvermogenversterker 223 die wordt gebruikt voor het vergroten van het zendvermogen aan de 20 hoogfrequente uitgangen van het basisstation. De basisfunctie van de RFU’s in willekeurig welk station is het omvormen van het gemoduleerde middenfrequentsignaal (20,2 MHz) van de modemzendersectie naar de gewenste hoogfrequente zendfrequentie in het 450 MHz UHF gebied. De ontvangstzijde van de RF eenheid voert de tegengestelde actie uit door omlaag transformeren van de ontvangen 450 MHz UHF signalen naar een middenfrequent signaal van 20 MHz. De zend* en ontvangstfrequenties zijn 5 MHz ten 25 opzichte van elkaar verschoven. De RF eenheden zijn door de CCU stuurfunctie geprogrammeerd om te functioneren op verschillende frequenties die in het gehele stelsel worden gebruikt. Elke RFU in een basisstation zal kenmerkend ingesteld zijn om te functioneren op een bepaalde frequentietoewijzing bij systeeminitialisatie en zal niet variëren. Het aantal RFU’s in het basisstation correspondeert met het aantal zend- en ontvangstfrequentiekanaalparen die in het basisstation zijn vastgelegd. De RFU’s van de 30 abonneestations zullen kenmerkend van bedrijfsfrequentie veranderen bij elk nieuw telefooncontact.

De RFU’s zijn voorzien van een variabele automatische versterkingsregeling en zendvermogenniveau-instelling. De AGC versterkingscoëfficiënt wordt verschaft door de modem gebaseerd op een berekening in de processor 141 in de ontvangstsectie van de modem. Het zendvermogenniveau van het abonneestation wordt door de CCU berekend gebaseerd op boodschappen ontvangen van het basisstation via het RCC 35 kanaal en andere stuurparameters.

Als alle slots in het frequentiekanaal niet worden gebruikt dan zal de RFU een vrijlooppatroon uitzenden geplaatst in de RFU door de CCU. Als een compleet frequentiekanaal niet wordt gebruikt dan kan de zender voor deze frequentie worden uitgeschakeld door de CCU software via de modem.

De schakeltijd voor de diversiteitschakelaars moeten kleiner zijn dan 50 microseconden.

40 Drie antennes en drie afzonderlijke HF/MF eenheden zijn aangebracht (een enkele zender en drie ontvangers).

Veel delen van de RFU en de antennekoppelschakeling in het basisstation zijn identiek aan die, in het bovenstaande beschreven voor het abonneestation. Deze subsectie benadrukt de verschillen.

De RFU’s en de antennekoppelschakelingen in het basisstation werken op volledige duplexbasis. Alle 45 zenders en ontvangers functioneren normaal met een 100% aan/uit-verhouding. Bovendien is het economisch aantrekkelijk voor het basisstation om met een hoger zendvermogen te functioneren en ontvangers met lagere ruiscijfers met diversiteit te gebruiken. De zender is bestemd voor bedrijf op het hoogst toegestane vermogensniveau zonder dynamische regeling. De ontvangerdiversiteit wordt verschaft door een aantal ontvangstantennes en een aantal modems.

50 Het basisstation verandert normaal gesproken niet van bedrijfsfrequentie of zendvermogenniveau tijdens bedrijf. De zend- en ontvangstsecties zijn volledig afstembaar op elk van de 26 kanalen.

De zendsectie van de antennekoppelschakeling van het basisstation ontvangt het gemoduleerde IF INPUT signaal op lijn 239 van de modem en verwerkt dit evenals in de abonneezendersectie die in het bovenstaande is beschreven. Het wordt verder versterkt tot het vereiste vermogensniveau en gefilterd door 55 een voorkiezend banddoortaatholtefilter 225 om de ruis op de bedrijfsfrequenties van de op dezelfde plaats aanwezige ontvangers te reduceren en het zendniveau van ongewenste signalen te reduceren.

De ontvangstsectie van de antennekoppelschakeling van het basisstation is soortgelijk aan diegene die in 195021 56 het bovenstaande is beschreven voor het abonneestation met uitzondering van het feit dat het ingangs-gedeelte voorafgegaan wordt door voorselecterende banddoorlaatholtefilters 233, 237 die helpen bij het elimineren van de verminderde gevoeligheid veroorzaakt door de op dezelfde plaats of dichtbij geplaatste zenders. Voorversterkers met een lage ruis worden dan ook gebruikt voor het reduceren van het bruikbare 5 drempelsignaalniveau. Alle antennes 23, 34a, 34b, 34c hebben een 30 dB isolatie ten opzichte van andere antennes. Extra isolatie wordt verschaft in de zenden ontvangstsecties om ongeveer 80 dB isolatie te verzekeren tussen zendsignalen en ontvangen signalen. Het banddoorlaatfilter, de voorversterkers en de versterkers zijn gelokaliseerd aangrenzend aan de betreffende zend* of ontvangstantenne.

10 Verwerking van diversiteitontvangst

Diversiteitontvangst wordt gebruikt voor het reduceren van de waarschijnlijkheid dat een kanaal fading ondervindt onder een geaccepteerde drempelwaarde. Het diversiteitsysteem is in staat om driewegs diversiteit toe te passen op de weg van abonnee naar basis en van basis naar abonnee. De diversiteits· hardware in zowel het basisstation als de abonneestations is voorzien van een speciale diversiteitscombina-15 tieschakeling, drie modems en bijbehorende hoogfrequenteenheden en antennes. Slechts een modem-RFU-antennecombinatie heeft een zendmogelijkheid. Alhoewel de diversiteitcombinatieschakeling 33 alleen in het diagram van het abonneesysteem in figuur 2 is getekend is ze aanwezig en aangesloten op de modems en de CCU in het basisstation op dezelfde wijze als in het abonneestation.

Bij bedrijf met diversiteitontvangst gebruikt het basisstation of het abonneestation drie ontvangstantennes 20 die op een dusdanig voldoende afstand van elkaar zijn gescheiden dat wordt verzekerd dat de fading-eigenschappen van de ontvangen signalen geen correlatie met elkaar bezitten. Deze drie antennes voeden drie identieke ontvangersecties in de antennekoppelschakeling naar de logische RFU stuurschakeling, waarvan de middenfrequentuitgangssignalen gaan naar afzonderlijke modems voor demodulatie. Een TMS 320 microprocessor in de diversiteitcombinatieschakeling 33 (diversiteitprocessor) ontvangt de uitgangs-25 signalen van de modems en verschaft een meer betrouwbare datastroom naar de rest van het systeem op een wijze die een enkele modem emuleert. De twee functies, te weten het uitvoeren van de diversiteit-combinatie en het optreden als een enkele modem voor de CCU, zijn de verantwoordelijkheid van de diversiteitprocessor hardware-software.

De diversiteitprocessor leest van de drie modems hun datasymbolen, AGC-waarden, signaal/ruis-30 verhouding, grootte en fasefout (deviatie van de gedetecteerde fase van de ideale 22,5 graden referentie-vectoren). Het gebruikte algoritme voor het vaststellen van het gedemoduleerde symbool maakt gebruik van een meerderheidsstemming en berekeningen van de signaal/ruis-verhoudingen voor elke modem om die modem te identificeren die het meest waarschijnlijke correcte antwoord geeft.

De registers van de diversiteitprocessor-CCU koppelschakeling zijn nagenoeg identiek aan de registers 35 die worden aangetroffen in de modems, met uitzondering van het feit dat de extra registers die gebruikt worden voor het doorgeven van informatie die toegepast wordt in de diversiteitverwerkingsfunctie niet nodig zijn en dat daarom slechts drie adresbits nodig zijn.

Omdat de in/uitvoermogelijkheden van de TMS 320 processor klein zijn, en omdat de meeste verwerkingsstappen met een type in/uitvoerregister per keer werken, zal een speciaal register het register-40 adres bevatten dat op een bepaald moment nodig is. De AGC-waarde voor elke modem moet bijvoorbeeld worden uitgelezen, de hoogste waarde moet worden gekozen en het resultaat moet worden ingeschreven in de 1/0 registers van de diversiteitprocessor van waaruit ze kan worden gelezen door de CCU. Het adresseren van deze registers wordt het meest efficiënt gedaan als het adres van het AGC register allereerst wordt ingeschreven in een poort van waar het adres wordt geplaatst op de modemadreslljnen. Daarna behoeft de 45 processor alleen de correcte modem te adresseren of de microprocessorregisterbank, waardoor de InVuitvoeroperaties worden versneld.

In het diversiteitstelsel van het abonneestation heeft elke modem een eigen tijdsbepalende eenheid en de tijdsignalen die door de drie modems in het diversiteitsysteem worden gebruikt zijn niet noodzakelijkerwijze in fase. Omdat de modemklokpulssignalen van de drie modems niet met elkaar zijn gesynchroniseerd 50 zijn er grendelschakelingen nodig om het datasymbool aan de uitgang van elke modem vast te houden totdat de diversiteitsprocessor het symbool heeft gelezen.

Een belangrijke functie van de diversiteitprocessor is het handhaven van de communicatie tussen de CCU en de drie modems. Deze communicatie moet snel genoeg worden uitgevoerd om te voldoen aan alle CCU's voorwaarden maar niet zo snel dat de diversiteitprocessor wordt overbelast.

Claims

57 195021

1. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem omvattende basisstations en abonneestations, welk systeem voorziet in de transmissie van oproepen op radiofrequente kanaalparen, waarbij zend· en ontvangmiddelen, 5 signaalbewerkingsmiddelen, besturingsmiddelen en controlemiddelen, signaleringsmiddelen, synchronisatie-middelen en koppelmiddelen aanwezig zijn; waarbij de basisstations zijn voorzien van schakelmiddelen voor verbindingen met trunklijnen van telefooncentrales en voor het routeren van oproepen en de abonneestations zijn voorzien van koppelmiddelen voor het verbinden van oproepen vanaf abonneegebruikers, waarbij het systeem gelijktijdig voorwaartse informatiesignalen en terugwaartse informatiesignalen tussen de 10 trunklijnen en de abonneestations op voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen kan overdragen, waarbij elk van de voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen is verdeeld in een aantal tijdsleuven, met het kenmerk, dat de schakelinrichting in het basisstation voorwaartse informatie vanaf de trunklijnen als voorwaartse signalen koppelt naar een uit een aantal compressoren gekozen compressor en terugwaartse signalen die ontvangen zijn uit de decompressoren in het basisstation als terugwaartse informatie koppelt 15 naar de trunklijnen, waarbij de koppelmiddelen in elk abonneestation terugwaartse informatie als terug· waartse signalen vanuit een gebruiker koppelt en voorwaartse signalen die ontvangen zijn uit een decompressor in het abonneestation als voorwaartse informatie koppelt voor afgifte aan een gebruiker signaal-compressoren in het basisstation zijn verbonden met de schakelinrichting in het basisstation voor het opwekken van gecomprimeerde voorwaartse signalen op een tijdsleuf in één van de voorwaartse frequentie-20 kanalen, welke gecomprimeerde voorwaartse signalen in een abonneestation kunnen worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als voorwaartse signalen af te geven, die geleverd zijn voorafgaand aan de compressie, waarbij de compressor van elk abonneestation is verbonden met de koppelmiddelen voor het comprimeren van terugwaartse signalen van de koppelmiddelen van het abonneestation en voor het opwekken van gecomprimeerde terugwaartse signalen die in het basisstation kunnen 25 worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als de terugwaartse signalen te leveren, die geleverd zijn voorafgaand aan de compressie; de signaaldecompressoren in het basisstation zijn verbonden met de schakelinrichting in het basisstation voor het decomprimeren van gecomprimeerde terugwaartse signalen die vanuit de abonneestations op het terugwaartse frequentiekanaal worden ontvangen en voor het opwekken van terugwaartse signalen voor de schakelinrichting van het basisstation, welke in hoofdzaak 30 dezelfde informatie als de afgegeven terugwaartse signalen leveren, waarbij de decompressor van elk abonneestation is verbonden met de koppelmiddelen van het abonneestation voor het decomprimeren van gecomprimeerde voorwaartse signalen die zijn ontvangen vanuit het basisstation op het voorwaartse frequentiekanaal en voor het opwekken van voorwaartse signalen voor de koppelmiddelen van het abonneestation, welke in hoofdzaak dezelfde informatie als de geleverde voorwaartse signalen leveren; een 35 afstandsprocessor aanwezig is, die is verbonden met de trunklijnen en reageert op oproepverzoeken vanuit de trunklijnen en vanuit abonneegebruikers, voor het selecteren van welke van de afzonderlijke compressoren door de schakelinrichting moet worden verbonden met één van de trunklijnen voor het daarbij toewijzen van een kanaal/sleuf voor een van de voorwaartse en terugwaartse gecomprimeerde informatiesignalen, zodat deze kunnen worden overgedragen over respectieve voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen 40 naar een respectievelijk station van het basisstation en abonneestations, waarbij de afstandsprocessor een geheugen bijhoudt ten aanzien van welk kanaal/sleuf aldus is toegewezen en het geheugen raadpleegt bij ontvangst van het oproepverzoek; een oproepprocessor aanwezig is, die met de afstandsprocessors verbonden en reageert op het toewijzingssignaal, waardoor de schakelinrichting de verbinding completeert overeenkomstig het sleuftoewijzingssignaal; een kanaalbesturingsinrichting aanwezig is die met de 45 compressoren van het basisstation is verbonden voor het combineren van de gecomprimeerde voorwaartse signalen voor de toevoer aan het voorwaartse frequentiesignaal, waarbij elk van de respectieve gecomprimeerde voorwaartse signalen een tijdsleuf binnen het voorwaartse frequentiekanaal innemen; en een zender en ontvanger, in het basisstation en in de abonneestations aanwezig zijn voor het verschaffen van de directe communicatie tussen het basisstation en de abonneestations op de radiofrequentie.

2. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 1, waarbij besturingssignalen in gespecificeerde tijdsleuven worden uitgezonden, met het kenmerk, dat een oproepverzoek vergezeld gaat van een abonnee-identificatiesignaal dat een abonneestation identificeert, tot welke de oproep is gericht, waarbij de afstandsprocessor reageert op het abonnee-identificatiesignaal door het naar de kanaalbesturingsinrichting uitzenden van een zendsleufstuursignaal dat een associatie tussen het geïdentificeerde abonneestation en 55 de toegewezen sleuf aangeeft en waarbij de kanaalbesturingsinrichting met de afstandsprocessor is verbonden en reageert op het zendsleufstuursignaal door het in een afzonderlijke sleuf van de zendkanaal-bitstroom uitzenden van een afstandsbesturingsbericht gericht aan het abonneestation dat door het 195021 58 zendsleufstuursignaal is geïdentificeerd en door het aangeven van de sleuf die het gecomprimeerde voorwaartse signaal bevat, dat voorwaartse informatiesignalen voorstelt die uit de trunklijn worden ontvangen, waaruit het oproepverzoek en het begeleidende abonnee-identificatiesignaal werden ontvangen.

3. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een modem aanwezig 5 is voor het ontvangen van een terugwaarts kanaalsignaal en voor het verwerken van het terugwaartse kanaalsignaal om een terugwaartse kanaalbitstroom op te wekken die gescheiden gecomprimeerde terugwaartse signalen bevat in verschillende respectieve herhaalde sequentiële sleufposities; dat een aantal decompressoren aanwezig zijn die respectievelijk zijn toegevoegd aan een verschillende sleufpositie in de terugwaartse kanaalbitstroom en die de terugwaartse signalen uit de terugwaartse gecomprimeerde 10 kanaalbitstroom reconstrueert, waarbij de kanaalbesturingsinrichting de afzonderlijke gecomprimeerde terugwaartse signalen scheidt uit de terugwaartse kanaalbitstroom en de afgescheiden afzonderlijke i gecomprimeerde terugwaartse signalen verdeelt over de afzonderlijke decompressoren toegewezen aan de respectieve tijdsleuven waaruit de signalen zijn afgescheiden; en dat de schakelinrichting de respectieve afzonderlijke terugwaartse signalen toevoert aan de trunklijnen en waarbij de afstandsbesturingsinrichting i5 reageert op het inkomende oproepverzoeksignaal dat over de trunklijnen is ontvangen, door het opwekken van een toewijzingssignaal dat aangeeft welke decompressor door de schakelinrichting moet worden verbonden met de trunklijn.

4. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de afstandsprocessor voorts aan de kanaalbesturingsinrichting een terugwaarts sleufstuursignaal afgeeft, dat de toevoeging 20 aangeeft tussen het abonneestation geïdentificeerd door het ontvangen abonnee-identificatiesignaal en de sleuf in de terugwaartse kanaalbitstroom toegevoegd aan signalen ontvangen uit het geïdentificeerde abonneestation waarbij de kanaalbesturingsinrichting reageert op het terugwaartse sleufstuursignaal door het in een sleuf van de zendkanaalbitstroom opwekken van een afstandsbesturingsbericht gericht aan het abonneestation dat door het terugwaartse sleufstuursignaal wordt geïdentificeerd en aangeeft wanneer het 25 geadresseerde abonneestation de gecomprimeerde terugwaartse signalen zodanig moet uitzenden dat de gecomprimeerde terugwaartse signalen uit het geadresseerde abonneestation de toegewezen sleuf in de terugwaartse kanaalbitstroom in beslag nemen.

5. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het abonneestation voorts een kanaalbesturingsinrichting bevat voor het verwerken van het afstandsbesturingsbericht in het 30 ontvangen zendkanaalsignaal om signalen vanaf het abonneestation over te dragen op tijdstippen aangegeven door het afstandsbesturingsbericht.

6. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de spraakcompressoren de kanaalbesturingsinrichtingen en de modem zijn opgenomen in een aantal voorwaartse kanaalketens die elk worden toegewezen aan verschillende radiofrequente kanalen, dat een 35 sleuftoewijzingssignaal een voorwaartse kanaalketen aangeeft, dat de afstandsprocessor de toewijzing van een trunklijn aan een voorwaartse kanaalketen bestuurt, dat de afstandsprocessor een geheugen bijhoudt over welke tijdsleuven zijn toegewezen aan elk van het aantal voorwaartse kanaalketens en bij het raadplegen van het geheugen een sleuftoewijzingssignaal levert voor de verbinding van een voorwaartse kanaalketen waarbij niet alle tijdsleuven zijn toegewezen aan een andere trunklijn.

7. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat in responsie op het abonnee-identificatiesignaal Ie afstandsprocessor een voorwaarts zendsleufstuursignaal toevoert aan de kanaalbesturingsinrichting in de zendkanaatketen toegewezen in responsie op het begeleidende oproepverzoek, dat het voorwaartse kanaalstuursignaal een toewijzing tussen de geïdentificeerde abonnee en het radiofrequente kanaal aangeeft, dat is toegewezen aan de voorwaartse kanaalketen en dat de kanaal-45 besturingsinrichting reageert op het voorwaartse sleufstuursignaal en voorts het radiofrequente kanaal aangeeft dat aan de zendkanaalketen is toegewezen in responsie op het oproepverzoek.

8. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens een van de conclusies 2-7, met het kenmerk, dat de modem, de spraakdecompressoren, de kanaalbesturingsinrichtingen worden opgenomen in een aantal terugwaartse kanaalketens die elk worden gepaard aan een van de voorwaartse kanaalketens, die elk zijn 50 toegewezen aan een verschillend radiofrequent kanaal, dat het sleuftoewijzingssignaal de terugwaartse kanaalketen eren aangeeft, dat de afstandsprocessor de aangegeven terugwaartse kanaalketen toewijst aan de trunklijn en dat de afstandsprocessor een geheugen bijhoudt over welke tijdsleuven in de trugwaartse kanaalbitstroom zijn toegewezen aan een aantal terugwaartse kanaalketens en het geheugen raadpleegt en aan de oproepprocessor een sleuftoewijzingssignaal afgeeft voor het verbinden van de terugwaartse 55 kanaalketen, waarin niet alle tijdsleuven zijn toegewezen aan een andere trunklijn en die behoort bij een voorwaartse kanaalketen waarin niet alle tijdsleuven zijn toegewezen aan een andere trunklijn.

9. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de afstandsprocessor 59 195021 aan de kanaalbesturingsinrïchting in de terugwaartse kanaalketen een terugwaarts kanaalstuursignaal afgeeft, dat een toewijzing tussen het geïdentificeerde abonneestation en het radiofrequente kanaal aangeeft, dat is toegewezen aan de terugwaartse kanaalketen in responsie op het betreffende oproep-verzoek en dat de kanaalbesturingsinrïchting het radiofrequente kanaal aangeeft dat aan de terugwaartse 5 kanaalketen is toegewezen in responsie op het oproepverzoek.

10. Radiofrequent abonneetelefoonsysteem omvattende basisstations en abonneestations, welk systeem voorziet in de transmissie van oproepen op radiofrequente kanaalparen, waarbij zend- en ontvangmiddelen, signaalbewerkingsmiddelen, besturingsmiddelen en controlemiddelen, signaleringsmiddelen, synchronisatie-middelen en koppelmiddelen aanwezig zijn; waarbij de basisstations zijn voorzien van schakelmiddelen voor 10 verbindingen met trunklijnen van telefooncentrales en voor het routeren van oproepen en de abonneestations zijn voorzien van koppelmiddelen voor het verbinden van oproepen vanaf abonneegebruikers, waarbij het systeem gelijktijdig voorwaartse informatiesignalen en terugwaartse informatiesignalen tussen de trunklijnen en de abonneestations op voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen kan overdragen, waarbij elk van de voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen is verdeeld in een aantal tijdsleuven, met 15 het kenmerk, dat de schakelinrichting in het basisstation voorwaartse informatie vanaf de trunklijnen als voorwaartse signalen koppelt naar één uit een aantal compressoren gekozen compressor en terugwaartse signalen die ontvangen zijn uit de decompressoren in het basisstation als terugwaartse informatie koppelt naar de trunklijnen, waarbij de koppelmiddelen in elk abonneestation terugwaartse informatie als terugwaartse signalen vanuit een gebruiker koppelt en voorwaartse signalen die ontvangen zijn uit een decom-20 pressor in het abonneestation als voorwaartse informatie koppelt voor afgifte aan een gebruiker; signaal-compressoren in het basisstation zijn verbonden met de schakelinrichting in het basisstation voor het opwekken van gecomprimeerde voorwaartse signalen op een tijdsleuf in één van de voorwaartse frequentiekanalen, welke gecomprimeerde voorwaartse signalen in een abonneestation kunnen worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als voorwaartse signalen af te geven, die geleverd zijn 25 voorafgaand aan de compressie, waarbij de compressor van elk abonneestation is verbonden met de koppelmiddelen voor het comprimeren van terugwaartse signalen van de koppelmiddelen van het abonneestation en voor het opwekken van gecomprimeerde terugwaartse signalen die in het basisstation kunnen worden gereconstrueerd om in hoofdzaak dezelfde informatie als de terugwaartse signalen te leveren, die geleverd zijn voorafgaand aan de compressie; de signaaldecompressoren in het basisstation zijn verbonden 30 met de schakelinrichting in het basisstation voor het decomprimeren van gecomprimeerde terugwaartse signalen die vanuit de abonneestations op het terugwaartse frequentiekanaal worden ontvangen en voor het opwekken van terugwaartse signalen voor de schakelinrichting van het basisstation, welke in hoofdzaak dezelfde informatie als de afgegeven terugwaartse signalen leveren, waarbij de decompressor van elk abonneestation is verbonden met de koppelmiddelen van het abonneestation voor het decomprimeren van 35 gecomprimeerde voorwaartse signalen die zijn ontvangen vanuit het basisstation op het voorwaartse frequentiekanaal en voor het opwekken van voorwaartse signalen voor de koppelmiddelen van het abonneestation, welke in hoofdzaak dezelfde informatie als de geleverde voorwaartse signalen leveren; een kanaalbesturingsinrïchting aanwezig is die met de compressoren van het basisstation is verbonden voor het combineren van de gecomprimeerde voorwaartse signalen voor de toevoer aan het voorwaartse frequentie-40 signaal, waarbij elk van de respectieve gecomprimeerde voorwaartse signalen een tijdsleuf binnen het voorwaartse frequentiekanaal innemen; en een zender en ontvanger in het basisstation en in de abonneestations aanwezig zijn voor het verschaffen van de directe communicatie tussen het basisstation en de abonneestations op de radiofrequentie; en elk abonneestation werkt in een half-duplex modus binnen een frame voor tijdsverdeelde meervoudige toegang, waarbij deze zendt in één gedeelte van het frame en 45 ontvangt in een verder gedeelte van het frame; waarbij het basisstation werkt op de voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen in full-duplex modus teneinde plaats te bieden aan een veelvoud van gelijktijdige signalen op elk van de voorwaartse en terugwaartse frequentiekanalen, waarbij het voorwaartse frequentiekanaal is toegewezen aan het basisstation voor zenden naar de abonneestations en voor ontvangst door de abonneestations wanneer de abonneestations niet zenden en het terugwaartse 50 frequentiekanaal is toegewezen aan de abonneestations voor zenden naar het basisstation en voor ontvangst door het basisstation vanaf een abonneestation wanneer het basisstation niet zendt naar dat abonneestation.

11. Abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de signaalcompressoren voorzien in het digitaliseren van spraak met een codeersnelheid van 14,6 Kbps gecombineerd met een DPSK- 55 modulatie van 16 niveaus om volledige duplexverbindingen op een enkel paar van 20 kHz kanalen uit te voeren.

12. Abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de kanaalbesturingsinrïchting de 195021 60 transmissie van gecomprimeerde digitale signaalmonsters uit het basisstation naar de abonneestations synchroniseert om de signalen die aan het basisstation worden ontvangen uit de abonneestations op te lijnen om tegemoet te komen aan variaties in de afstanden tussen de afzonderlijke abonneestations en het basisstation.

13. Werkwijze voor het bedrijven van een abonneetelefoonsysteem volgens conclusie 1 of 10 voor het leveren van een aantal spraak- en/of datasignalen over hetzij een enkel of een aantal radiofrequente kanalen, waarbij een aantal signalen die informatie kunnen dragen, worden verwerkt en worden ontvangen over telefoonlijnen voor de transmissie over radiofrequente verbinding naar vooraf bepaalde ontvangeenheden, gekenmerkt door 10 (A) het ontvangen van het aantal voorwaartse informatiesignalen uit telefoonlijnen voor de verwerking voor transmissie over radiofrequente verbindingen naar vooraf bepaalde ontvangeenheden die de voorwaartse informatiesignalen kunnen verwerken volgens de stap (B); (B) het verwerken van het aantal voorwaartse informatiesignalen volgens de volgende deelstappen, (1) het toewijzen en routeren voor het verwerken van elk voorwaartse informatiesignaal dat over 15 radiofrequente verbindingen moet worden overgedragen naar een vooraf bepaalde ontvangeenheid, (2) het op een vooraf bepaalde manier vangen van elk voorwaartse informatiesignaal dat volgens de routering wordt verwerkt toegewezen bij deelstap (B) (1) om signaalmonsters voort te brengen die representatief zijn voor elk van het aantal voorwaartse informatiesignalen, (3) het comprimeren van de signaalmonsters, zodanig dat deze signaalmonsters in vooraf bepaalde 20 ontvangeenheden kunnen worden gereconstrueerd om wezenlijk dezelfde informatie als die in respectieve voorwaartse informatiesignalen te leveren, die volgens stap (B) zijn verwerkt, waarbij de compressiestap resulteert in een selectieve verwijdering van ten minste een signaalkenmerk van de signaalmonsters en (4) het plaatsen van de gecomprimeerde signaalmonsters in vooraf bepaalde discrete posities van elk 25 herhaald segment van een zendsignaalkanaal; en (C) het uitzenden van het aantal voorwaartse informatiesignalen over ten minste een van de radiofrequente verbindingen naar ten minste een vooraf bepaalde ontvangeenheid waarbij het gedeelte van elk herhaald segment van het zendsignaalkanaal de gecomprimeerde signaalmonsters voor elk van het aantal informatiemonsters bevat. Hierbij 22 bladen tekening