NO173309B - Apparat for aa unngaa spektrum-spredning ved paa- og avslag av en sender - Google Patents

Description

TEKNISK OMRÅDE.

Oppfinnelsen vedrører et apparat for å unngå spektrum-spredning ved på- og avslag av en sender i en stasjon som inngår i et tidsmultipleks-radiooverføringssystem, f.eks. et mobiltelefonsystem, idet det fremskaffes to i forhold til hverandre 90 grader faseforskjøvne basissignaler (sin a(t), cos a(t)).

TEKNIKKENS STILLING.

I forbindelse med på- og avslag av en radiosender oppstår der såkalt spektrum-spredning, som innebærer at det utsendte frekvensspektrum er betydelig bredere enn ved kontinu-erlig sending. Spektrum-spredningen oppstår derfor f.eks.

i tidsmultipleks-mobiltelefonsystemer, fordi den utsendte effekt fra hver mobilstasjon går ned til null etter hver tidsluke. Spektrum-spredningen kan i den forbindelse forårsake forstyrrelser av kanaler som benytter andre frekvenser.

Spektrum-spredning oppstår også i forbindelse med anvend-else av frekvens-hoppende utrustninger. Det er kjent å redusere denne spektrum-spredning ved utnyttelse av et RC-nett i en reguleringssløyfe for styring av sluttrinnets utgangseffekt. I den forbindelse styrer man utgangs- . effekten på en slik måte at den økes fra null til en maksimalverdi i løpet av et tidsintervall umiddelbart etter hvert frekvenshopp, og vice versa umiddelbart før hvert frekvenshopp. Reduksjonen av spektrum-spredningen av-henger av den tenkte kurve som utgangseffekten økes eller reduseres i forhold til. Denne kurve er på sin side avhengig av RC-nettets kompleksitet og derved også av nett-verkets kostnad.

Man kan tenke seg å utnytte en lignende teknikk for å redusere spektrum-spredningen i et tidsmultipleks-radi<p>ov-erføringssystem, f.eks. et mobiltelefonsystem. I prak-

sis skulle det imidlertid ikke være mulig å fremskaffe tilstrekkelig spektrum-dempning for et slikt system ved

hjelp av et RC-nett i henhold til det ovenstående, med bi-behold av rimelig kompleksitet og kostnader hos dette nett.

REDEGJØRELSE FOR OPPFINNELSEN.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe et apparat av den innledningsvis angitte art, ved hjelp av hvilket spektrum-spredning kan unngås uten at man trenger å behøve et komplisert og dyrebart nett i henhold til ovenstående. Dette fremskaffes ved at effekten hos basisbåndsignalene i begynnelsen av hver tidsluke blir styrt for å følge et økende referansenivå, idet de ved enden av hver tidsluke styres til å følge et avtagende referansenivå.

Oppfinnelsen er kjennetegnet i henhold til de vedføyde patentkrav.

KORT OMTALE AV TEGNINGSFIGURENE.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningsfigurene. Figur 1 anskueliggjør en kjent krets for generering av et radiosignal i en sender. Figur 2 er et blokkdiagram over et apparat i henhold til oppfinnelsen.

DETALJERT OMTALE AV UTFØRELSESFORMER.

På figur 1 er der vist en kjent krets for fremskaffelse av et radiosignal i en sender. Med betegnelsen LO skal der forstås et lokaloscillatorsignal som tilføres en såkalt 90-graders hybridkrets betegnet H. I denne genereres der av lokaloscillatorsignalet to signaler som er forskjøvet 90 grader i forhold til hverandre, nemlig sinus wt og kosinus wt. Disse blandes med to i forhold til hverandre 90 graders faseforskjøvne basisbåndsignaler, kosinus a(t) og sinus a(t), i hver sin blander Bl og B2. Utsignalene fra blanderne adderes i en addisjonskrets A og danner et signal s (t) som tilføres senderens sluttrinn. Signalet s (t) er likt med sin wt x cos a(t) + cos wt x sin a(t) , som på sin side er likt med sin (wt + a (t)) . En krets i henhold til figur 1 kan også betegnes kvadraturmodulator.

Basisbåndsignalene sin a(t) og cos a(t) danner to såkal-te kvadraturkanaler/ som vanligvis betegnes henholdsvis I-kanal (inn-fase) og Q-kanal (kvadratur-fase). Kvadra-tursignalenes signaler kan dannes på forskjellige måter, avhengig av den valgte modulasjonsform. En måte å fremskaffe disse signaler på, er ved såkalt tabelloppslag i et digitalt lager, idet en digital inndatastrøm styrer adresseringen av lageret. Lageret fremskaffer i den forbindelse de to i forhold til hverandre faseforskjøvne signaler i digitalform, hvilke etter digital-analogom-forming og lavpassfiltrering tilføres blanderne motsvarende blanderne Bl og B2 på figur 1. Ved modulasjon i henhold til tilfeldig QAM eller QPSK (kvadraturampli-tudemodulasjon eller kvadraturfaseskiftenøkling) fremskaffes der et sinusformet signal hvis fasestilling vries i den ene eller annen retning, avhengig av den senest innkomne databit.

Figur 2 er et blokkskjerna over et apparat i henhold til oppfinnelsen. Et organ betegnet SL for styrelogikk er på kjent måte anordnet i avhengighet av en inndatastrøm å fremskaffe adressesignaler til to lagre MI og MQ som inngår i henholdsvis en I-kanal eller i en Q-kanal til-hørende to kvadraturkanaler. Lagrene er f.eks. av typen ROM og avgir digitalverdier motsvarende to i forhold til hverandre 90 grader faseforskjøvne signaler. I to til lagrene tilkoblede digital-analogomformere, henholdsvis DAI og DAQ, fremskaffes analoge motstykker til lagre-nes digitale utsignaler. De analoge verdier tilføres lavpassfiltre LPI og LPQ, hvis utgangssignaler er betegnet med henholdsvis sin a(t) og cos a(t) og overens-stemmende med de tilsvarende signaler på figur 1.

Styrelogikkorganet SL kan bl.a. omfatte en binærregner som styres trinnvis fremover med en hastighet som eksempelvis er åtte ganger høyere enn datastrømmens bittakt. For hver innkommen databit fremskaffes der således åtte adressesignaler til lagrene MI og MQ.

Styrelogikkorganet SL er ifølge oppfinnelsen også forbund-et med et tredje lager MP av samme type som lagrene MI

og MQ. Styrelogikkorganet SL og lageret MP er innrettet slik at lageret avgir digitalverdier, hvis nivåer øker suksessivt i henhold til en forhåndsbestemt, tenkt kurve fra null og til en maksimalverdi under et bestemt antall av de første databitene i hver tidsluke som er tildelt den aktuelle stasjon. Under den største del av tidsluken avgir lageret deretter den maksimale digitalverdi,

og under et bestemt antall av de siste databiter i tidsluken, avgis digitalverdier som suksessivt avtar i henhold til en forhåndsbestemt, tenkt kurve fra maksimal-verdien og ned til null. Styrelogikkorganet SL kan for dette formål omfatte en binærregner som føres fremover trinnvis med en hastighet som eksempelvis er åtte ganger høyere enn datastrømmens bithastighet under de oven-for nevnte bestemte antall av de første og siste databiter i stasjonens tidsluke, når lageret skal avgi henholdsvis økende eller minskende digitalverdier. For de øvrige databiter i tidsluken, dvs. under største-parten av tidsluken, bør telleverdien for telleren holdes konstant, slik at den nødvendige lagerkapasitet kan holdes lav. Dersom telleren f.eks. bringes trinnvis fremover for de åtte første og åtte siste data-

biter i tidsluken, og med åtte ganger høyere hastighet enn datastrømmens bithastighet, kan minnet lagre 2. x 8 x 8 = 128 digitalverdier. Antall lagrede digitalverdier kan reduseres til halvparten dersom telleren er innrettet til å telle opp i begynnelsen av tidsluk-

en og telle ned ved slutten av tidsluken.

Digitalverdiene fra lageret MP omformes til analogform

i en digital-analogomformer DAP, hvoretter de analoge verdier tilføres styringene hos digital-analogomformerne DAI og DAQ for styring av forsterkningen i disse organer. Med forsterkning skal i dette tilfelle forståes omformernes maksimale utgangsspenning, dvs. omformernes spennings-sving. En slik styrbar omformer kan eventuelt erstattes av en ikke styrbar omformer, etterfulgt av en styrbar forsterker. Den varierende spenning fra omformeren DAP kan således utnyttes som et styresignal for forsterkningen av basisbåndsignalene sin a(t) og cos a(t)

og er betegnet c(t). Forsterkningen i omformeren DAP

kan man tenke seg er styrt av en ikke vist fast referan-sespenning. Ved at forsterkningen i kvadraturkanalene under styrte former blir økt fra null i begynnelsen av hver tidsluke, og reduseres til null ved slutten av hver tidsluke, kan man redusere den ikke ønskede spektrum-spredning i betydelig grad ved senderens på- og avslag.

Reduksjonen av spektrum-spredningen er avhengig av den tenkte kurve som effekten hos kvadraturkanalenes signaler sin a(t) og cos a(t) økes eller reduseres i forhold til. Passende kurveformer er f.eks. kosinusform og gaussisk form. Kurven er lagret i lageret MP og kan i så fall velges vilkårlig ved innføring i lag-

eret .

Analogisignalene fra omformeren DAP blir også tilført

et lavpassfilter LPP og deretter en reguleringssløyfe for styring av uteffekten fra senderens sluttrinn som er betegnet S. Sluttrinnet får også tilført et radiosignal s (t) som er blitt fremskaffet i en krets f.eks.

i henhold til figur 1. Reguleringssløyfen består i det viste eksempel av et organ E som får tilført det lavpassfiltrerte styresignal fra lavpassfilteret LPP -

og et styresignal bs. Signalet bs genereres for å styre sluttrinnets maksimalutgangseffekt til ønsket verdi. Signalet bs kan i den forbindelse f.eks. avledes fra

en mottatt feltstyrke. Organet E kan utgjøres av en såkalt effektdeler, eksempelvis bestående av en fast og en styrbar motstand, idet denne fremskaffer en bør-verdi for den utgående signalstyrke fra stasjonens sluttrinn. Bør-verdien fra organet E sammenlignes med en er-verdi i en komparator K, hvis utgangssignal styrer utgangseffekten fra sluttrinnet S. Er-verdien kan i den forbindelse avledes fra en retningsbryter R som avføler utgangseffekten fra sluttrinnet.

På grunn av ufullkommenheter hos komponentene i blanderne kan der opptre ikke ønskede signaler som følge av lo-kaloscillatorlekkasje. Når denne lekkasje overstiger den signaleffekt, som bl.a. kan inntreffe ved på- og avslag, kreves der ytterligere dempning som oppnåes ved reguleringssløyfen. Det er imidlertid ikke nødven-dig at reguleringssløyfen omfatter organet E (effektdel-eren). Ved utelatelse av denne vil den maksimale uteffekt fra sluttrinnet S ikke være styrbar.

Claims (4)

1. Apparat for å unngå spektrum-spredning ved på- og avslag av en sender i en stasjon som inngår i et tidsmultipleks-radiooverføringssystem, f.eks. et mobiltelefonsystem, idet der fremskaffes to i forhold til hverandre 90 grader faseforskjøvne basisbåndsignaler (sin a(t), cos a (t)) innrettet til hver for seg å modulere en bærebølge, karakterisert ved at ap-paratet omfatter organer (MP, DAP, DAI, DAQ) for styring av effekten hos basisbåndsignalene (sin a(t), cos a(t))på en slik måte at effekten hos hver og en av disse under en bestemt tidsperiode i begynnelsen av hver for sending avsatt tidsluke som er tildelt stasjonen i det minste tilnærmelsesvis følger et i det minste hovedsakelig økende referansenivå, og under en bestemt tidsperiode ved slutten av hver slik tidsluke i det minste tilnærmelsesvis følger et i det minste hovedsakelig avtagende referansenivå.

2. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert ved at basisbåndsignalene (sin a(t), cos a(t)) genereres i hvert sitt tabell-lagringslager (MI, MQ) og en til hvert lager tilhørende digital-analogomformer (DAI, DAQ), at nevnte økende respektive avtagende refe-ransenivåer genereres ytterligere et tabelloppslagslager (MP) og en til dette lager hørende digital-analogomformer (DAP) som fremskaffer et styresignal (c(t)) for styring av forsterkningen av basisbåndsignalene (sin a(t), cos a(t)), og at et organ (SL) for styrelogikk er anordnet til å fremskaffe adressesignaler til lagrene (MI, MQ, MP) avhengig av en inndatastrøm som tilføres appa-ratet.

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at forsterkningen av basisbåndsignalene (sin a(t), cos a(t))styres ved påvirkning av forsterkningen i digital-analogomformerne (DAI, DAQ) tilhørende lagrene(MI, MQ) for generering av basisbåndsignalene (sin a(t) , cos a(t) ) •

4. Apparat som angitt i krav 2-3,karakterisert ved at det omfatter også en reguleringssløy-fe (E, K, S) for styring av senderens uteffekt avhengig av nevnte styresignal (c(t) ) .