NO178418B

NO178418B - Adaptive tunnel supply

Info

Publication number: NO178418B
Application number: NO912335A
Authority: NO
Inventors: Peter Hans Fischer; Reihold Leutgeb; Herbert Diemling
Original assignee: Kapsch Ag
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 1995-12-11
Also published as: AT394797B; NO912335L; EP0465457A3; EP0465457A2; NO912335D0; FI913176A0; FI913176A; IE912140A1; NO178418C; MC2271A1; GR920300013T1; ES2028769T1; ATA141490A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for automatisk forsyning av en tunnel, en undergang eller lignende med en nedkoblingsfrekvens og en tilordnet oppkoblingsfrekvens ved et mobilt radiosystem med flere fra en basisstasjon utstrålte nedkoblingsfrekvenskanaler og flere fra en mobilstasjon utstrålte respektive tilordnede oppkoblingsfrekvenskanaler som angitt i innledningen til krav 1. The present invention relates to a device for automatically supplying a tunnel, an underpass or the like with a downlink frequency and an assigned uplink frequency in a mobile radio system with several downlink frequency channels radiated from a base station and several respective assigned uplink frequency channels radiated from a mobile station as stated in the introduction to claim 1 .

Prinsippene, funksjonsmåtene og definisjonene av nevnte generelt celleformede oppbygde mobilradiosystemene er for eksempel beskrevet i "Total Access Communications System, Mobile Station - Land Station, Compatibility Specification", utgave 3, oktober 1984, British Telecom Research Laborato-ries, eller tilsvarende US-spesifikasjon US EIA CIS-3, EIA Engineering Department. The principles, modes of operation and definitions of said generally cellular structured mobile radio systems are described, for example, in "Total Access Communications System, Mobile Station - Land Station, Compatibility Specification", Issue 3, October 1984, British Telecom Research Laboratories, or equivalent US specification US EIA CIS-3, EIA Engineering Department.

Til nå har forbindelsen mellom mobilstasjonen og basisstasjonen blitt avbrutt ved en tunnel eller en undergang eller 1ignende. Until now, the connection between the mobile station and the base station has been interrupted by a tunnel or an underpass or similar.

Prinsipielt er det mulig også å anordne en basisstasjon i tunnelen med en radiocelle. Dette har imidlertid betydelige ulemper. På ene siden er feltstyrkegradienten i tunnelen svært høy slik at tiden som er til rådighet for systemet ved tunnelgjennomkjøring for overkobling til en basisstasjon er for kort. Ved systemer hvor det ikke tillates en overkobling i løpet av en bestående forbindelse fører den hurtige feltstyrkereduksjonen til at forbindelsen mistes. På andre siden er tilførsel av nødvendig modulasjons- eller ledninger til en tunnel tilordnet basisstasjonen dyr og komplisert. In principle, it is also possible to arrange a base station in the tunnel with a radio cell. However, this has significant disadvantages. On the one hand, the field strength gradient in the tunnel is very high, so that the time available to the system when passing through the tunnel for switching to a base station is too short. In systems where a switchover is not permitted during an existing connection, the rapid field strength reduction leads to the connection being lost. On the other hand, supplying the necessary modulation or wiring to a tunnel assigned to the base station is expensive and complicated.

US-patentpublikasjon nr. 4 677 687 beskriver forsyning av et mottakersvakt område, f.eks. en tunnel, med en mobil radioforbindelse, idet tunnelen er tilvist en spesiell forsterkerkanal (booster-kanal) og mobilradioenheten modifiseres slik at ved en nedgang i mottakerfeltstyrken kobler den automatisk på denne forsterkerkanalen. Denne løsningen krever imidlertid spesielt utformede mobilradio-enheter slik at systemet ikke er forenbart med bestående mobilradiosystem. US Patent Publication No. 4,677,687 describes the provision of a receiver sensitive area, e.g. a tunnel, with a mobile radio connection, as the tunnel is assigned a special amplifier channel (booster channel) and the mobile radio unit is modified so that in the event of a decrease in the receiving field strength, it automatically connects to this amplifier channel. However, this solution requires specially designed mobile radio units so that the system is not compatible with existing mobile radio systems.

EP-Å-0 274 857 beskriver et adaptivt forsyningssystem for mottakersvake områder ved et cellemobilradiosystem, hvor et er anordnet en eller flere "repeater"-enheter, mellom en i det frie rommet tilordnet antenne og en antenne tilordnet det mottakersvake området (f.eks. tunnelen). Repeaterenhetene er Duplex-enheter og innbefatter respektive mottakere med etterkoblede sendere for oppoverkobling og en mottaker med etterkoblet sender for nedoverforbindelse. Ved enhver Duplex-retning foregår en demodulasjon på en første mellomfrekvens og en påfølgende modulasjon tilbake på sendefrekvensen. Alle mellomfrekvenstrinnene blir styrt av en felles innstillbar oscillator. Repeater-enhetene er en felles avsøker-mottaker for tunnelområdet henholdsvis tilordnet respektive egne avsøkermottakere for tunnel- og friområdet. Avsøkermottakerne låses på respektive opptatte trafikkanaler. EP-Å-0 274 857 describes an adaptive supply system for weak reception areas in a cellular mobile radio system, where one or more "repeater" units are arranged between an antenna assigned to the free space and an antenna assigned to the weak reception area (e.g. . the tunnel). The repeater units are Duplex units and include respective receivers with downstream transmitters for uplink and a receiver with downstream transmitter for downlink. In any Duplex direction, a demodulation takes place on a first intermediate frequency and a subsequent modulation back on the transmission frequency. All intermediate frequency steps are controlled by a common adjustable oscillator. The Repeater units are a common scanner-receiver for the tunnel area respectively assigned to their own scanner receivers for the tunnel and free area. The scanner receivers are locked on the respective busy traffic channels.

Dette er en vesentlig forskjell ved foreliggende oppfinnelse. Avstandsmottakeren i ovenfornevnte europeiske patentpublikasjon låses på såvel i friområdet som også i tunnelområdet på opptatte trafikkanaler, mens ved foreliggende oppfinnelse er hensikten å låse mottakeren på friromsiden på en ledig trafikkanal for å mate denne inn i tunnelen. Først derved blir det ved et mobilradiosystem ifølge NMT-standard muliggjort å bygge opp en samtale fra en i tunnelen seg befinnende mobilstasjon ut av tunnelen da mobilstasjonen trenger den på forhånd foretatte registrering av en ledig trafikkanal. This is a significant difference in the present invention. The distance receiver in the above-mentioned European patent publication is locked on both in the free area and also in the tunnel area on busy traffic channels, while in the present invention the purpose is to lock the receiver on the free space side on a free traffic channel to feed it into the tunnel. Only then does a mobile radio system according to the NMT standard make it possible to set up a call from a mobile station in the tunnel out of the tunnel, as the mobile station needs the registration of a free traffic channel made in advance.

Et tunnelforsyningssystem ifølge den europeiske patent-publ ikasj onen, som utelukkende mater inn opptatte trafikkanaler i tunnelen, tillater ikke en fra mobilstasjonen i tunnelen utgående samtaleoppbygning ifølge NMT-standarden. Foreliggende oppfinnelse har til formål, i motsetning til ovenfornevnte europeiske patentpublikasjon, til oppgave å forbedre dette fra denne publikasjonen kjente mobilradiosystem slik at det er mulig også ved mobilradiosystemet ifølge NMT-standarden å bygge opp en forbindelse ut av tunnelen. A tunnel supply system according to the European patent publication, which exclusively feeds busy traffic channels into the tunnel, does not allow a call set-up from the mobile station in the tunnel according to the NMT standard. The purpose of the present invention, in contrast to the above-mentioned European patent publication, is to improve the mobile radio system known from this publication so that it is also possible with the mobile radio system according to the NMT standard to build up a connection out of the tunnel.

Videre har foreliggende oppfinnelse til hensikt å til-veiebringe en innretning av den innledningsvis nevnte art som tilveiebringer en sikker forbindelse på en billig en enkel måte. Furthermore, the present invention aims to provide a device of the type mentioned at the outset which provides a secure connection in a cheap and simple way.

Ovenfornevnte tilveiebringes ved hjelp av en innretning av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene. The above is provided by means of a device of the kind mentioned at the outset, the characteristic features of which appear in claim 1. Further features of the invention appear in the other independent claims.

Derved blir kun de frekvenskanalene matet inn i tunnelen som er nødvendige for forbindelsen. Dersom alle i fritt felt tilstedeværende frekvenskanaler blir matet inn bredbåndet i tunnelen, ville dette føre til et intermodulasjons- og overstyringsproblem som ikke ville være mulig å beherske. Systemet ifølge oppfinnelsen innstiller seg nå automatisk på den for en forbindelse til en tunnelbefinnende mobilstasjon nødvendige frekvenskanal og mater kun disse inn i tunnelen henholdsvis overfører disse fra tunnelen i det frie rommet. Systemet ifølge oppfinnelsen forlenger på denne måten sende-og mottakerområdet til basisstasjonen adaptivt inn i tunnelen. Thereby, only the frequency channels that are necessary for the connection are fed into the tunnel. If all frequency channels present in the free field are fed into the broadband in the tunnel, this would lead to an intermodulation and override problem that would not be possible to control. The system according to the invention now automatically adjusts to the frequency channel required for a connection to a mobile station located in a tunnel and feeds only these into the tunnel or transmits these from the tunnel in free space. In this way, the system according to the invention extends the transmitting and receiving area of the base station adaptively into the tunnel.

Ved systemer med en kombinert anrops- og trafikkanal pr. forbindelseskanal kan tunnelen ved hjelp av en eneste slik innretning bli forsynt med en forbindelse. Ved systemer med en anropskanal og en adskilt trafikkanal pr. forbindelseskanal er to innretninger ifølge oppfinnelsen nødvendig. Naturligvis kan flere innretninger ifølge oppfinnelsen være anordnet i en tunnel for å kunne frembringe samtidige forbindelser med flere i tunnelen seg befinnende mobilsta-sjoner. In the case of systems with a combined call and traffic channel per connection channel, the tunnel can be provided with a connection by means of a single such device. In the case of systems with a call channel and a separate traffic channel per connection channel, two devices according to the invention are necessary. Naturally, several devices according to the invention can be arranged in a tunnel in order to be able to create simultaneous connections with several mobile stations located in the tunnel.

Utgangene til frittromsmottakeren, frittromsavsøkermot-takeren, tunnelmottakeren henholdsvis tunnelavsøkermottakeren kan være ført via demodulatorer til en bearbeidelseslogikk, som er innstilt i avhengighet av meldingstrafikken på kanalene til sende- og mottakerfrekvensen og derved utfører endringene av meldingstrafikken, opptatt og ledig. The outputs of the free-space receiver, the free-space scanner receiver, the tunnel receiver and the tunnel scanner receiver respectively can be fed via demodulators to a processing logic, which is set in dependence on the message traffic on the channels of the transmitting and receiving frequency and thereby performs the changes of the message traffic, busy and free.

En slik bearbeidelseslogikk, for eksempel mikroprosessorer, kan på enkel måte programmeres for disse oppgavene hvorved den koblingstekniske kompleksiteten reduseres. Such processing logic, for example microprocessors, can be easily programmed for these tasks, thereby reducing the complexity of the connection technology.

På denne måten er det også fordelaktig når frittromavsøker-mottakeren henholdsvis tunnelavsøkermottakeren er dannet av frekvensinnstillbare mottakere styrt av bearbeidelseslogikken, idet bearbeidelseslogikken er programmert på avstemming av mottakerfrekvensen. In this way, it is also advantageous when the free-space scanner receiver and the tunnel scanner receiver respectively are formed by frequency-adjustable receivers controlled by the processing logic, the processing logic being programmed to match the receiver frequency.

Bearbeidelseslogikken kan anvendes for overvåking om det er aktive forbindelseskanaler med en til tunnelstedet tilordnet basisstasjon eller om det dreier seg om såkalte medslepte kanaler. I dette tilfellet sørger oppfinnelsen for at bearbeidelseslogikken ved en ikke i den innlagrede kanal-tabellen inneholdende aktiv forbindelseskanal reduserer sendeeffekten til frittromssenderen. Derved tilveiebringes et feltstyrkefall som medfører at systemet kobler over til den riktige tilordnede basisstasjonen. The processing logic can be used for monitoring whether there are active connection channels with a base station assigned to the tunnel site or whether they are so-called entrained channels. In this case, the invention ensures that the processing logic of an active connection channel that is not in the stored channel table reduces the transmission power of the free space transmitter. Thereby a field strength drop is provided which causes the system to switch over to the correctly assigned base station.

Mellom en frittrommottaker, frittrom-avsøkermottaker, tunnelmottaker henholdsvis tunnelavsøkermottaker og de respektive frittromssendere henholdsvis tunnelsendere, koblet etter dem, kan være mellomkoblet en signalregenerator. På denne måten økes vesentlig driftssikkerheten til den tilveiebrakte forbindelsen. Between a free space receiver, free space scanner receiver, tunnel receiver or tunnel scanner receiver and the respective free space transmitters or tunnel transmitters, connected after them, a signal regenerator can be connected. In this way, the operational reliability of the provided connection is significantly increased.

Derved kan på enkel måte en frittromsmottaker, frittrom-avsøkermottaker , tunnelmottaker henholdsvis tunnel-avsøkermottaker være en FM-mottaker og signalgeneratoren være dannet av begrensningsforsterkeren og kanalbåndpassfilteret til denne FM-mottakeren, hvorved det kan anvendes vanlige tilgjengelige mottakermoduler. Thereby, a free-space receiver, free-space scanner receiver, tunnel receiver and tunnel scanner receiver respectively can be an FM receiver and the signal generator can be formed by the limiting amplifier and the channel bandpass filter of this FM receiver, whereby commonly available receiver modules can be used.

Frekvenssynkroniseringen til senderen med den forankoblede mottakeren tilveiebringes fortrinnsvis ved at frekvensblanderen til en frittrommottaker, frittrom-avsøkermottaker, tunnelmottaker henholdsvis tunnelavsøkermottaker med tilsvarende frekvensblandere til respektive etterkoblede frittromssender, henholdsvis tunnelsender er tilknyttet respektive felles oscillator. Dette utgjør en enkel og sikker frekvenssynkroniseringsart. The frequency synchronization of the transmitter with the upstream receiver is preferably provided by the frequency mixer of a free-space receiver, free-space scanner receiver, tunnel receiver or tunnel scanner receiver with corresponding frequency mixers to the respective downstream free-space transmitter or tunnel transmitter being connected to the respective common oscillator. This constitutes a simple and safe type of frequency synchronization.

Imidlertid kan også en frekvensblander til en frittromssender henholdsvis en tunnelsender være tilsluttet en styrbar oscillator, som er styrt av et frekvensmåletrinn, hvis inngang er koblet foran utgangen til respektive frittromsmottaker, frittrom-avsøkermottakere, tunnelmottakere, henholdsvis tunnelavsøkermottakere. Derved kan en eventuell frekvensdrift til mottakersignalet bli utlignet. Frekvens-måletrinnet registrerer avviket til den mottatte frekvensen fra en innstilt ønsket frekvens og innstiller blandeoscil-latoren til senderen slik at blandingen av den ønskede frekvensen igjen blir tilveiebrakt. However, a frequency mixer for a free space transmitter or a tunnel transmitter can also be connected to a controllable oscillator, which is controlled by a frequency measuring stage, the input of which is connected in front of the output of the respective free space receiver, free space scanner receivers, tunnel receivers, respectively tunnel scanner receivers. Thereby, any frequency drift of the receiver signal can be equalised. The frequency measuring stage registers the deviation of the received frequency from a set desired frequency and adjusts the mixing oscillator of the transmitter so that the mixing of the desired frequency is again provided.

Foreliggende oppfinnelse angår også en innretning for forsyning av en mellom to nabostasjoner liggende tunnel med respektive forbindelseskanaler med en basisstasjon, hvor innretningen er kjennetegnet ved at det er anordnet frittromsender, frittrommottaker og frittrom-avsøkermottaker til en første innretning for automatisk forsyning av tunnelen med en nedkoblingsfrekvenskanal og en tilordnet oppkoblingsfrekvenskanal på ene side av tunnelen og f rittromsender, frittrommottaker og frittrom-avsøkermottaker til den andre innretningen for automatisk innstilling av forsyningen av tunnelen med nedkoblingsfrekvenskanal og en tilordnet oppkoblingsfrekvenskanal på den andre siden av tunnelen og hvor sende- og mottakerområdet til tunnelsender, tunnelmottaker henholdsvis tunnelavsøkermottaker er forlenget 10 til 100 m, fortrinnsvis 20 til 50 m til tunnelportalen ovenforliggende den tilordnede basisstasjonen. The present invention also relates to a device for supplying a tunnel lying between two neighboring stations with respective connection channels with a base station, where the device is characterized by the fact that a free space transmitter, free space receiver and free space scanner receiver are arranged to a first device for automatically supplying the tunnel with a downlink frequency channel and an assigned uplink frequency channel on one side of the tunnel and free space transmitter, free space receiver and free space scanner receiver to the other device for automatically setting the supply of the tunnel with downlink frequency channel and an assigned uplink frequency channel on the other side of the tunnel and where the transmitting and receiving area of the tunnel transmitter, tunnel receiver or tunnel scanner receiver is extended 10 to 100 m, preferably 20 to 50 m to the tunnel portal above the assigned base station.

Derved blir på ene siden matet inn forbindelseskanaler til begge basisstasjoner i tunnelen og på andre siden blir sende-og mottakerområdet til tunnelforsyningen forlenget i det frie rommet slik at ved utkjøring av tunnelen blir den aktive mobilstasjon også kortfristig opprettholdt forbindelsen med basisstasjonen på den andre siden av tunnelen for at systemet skal ha tilstrekkelig tid til rådighet for å koble om til basisstasjonen på den andre siden av tunnelen. Thereby, on the one hand, connection channels are fed into both base stations in the tunnel and on the other hand, the sending and receiving area of the tunnel supply is extended in the free space so that when exiting the tunnel, the active mobile station also briefly maintains the connection with the base station on the other side of the tunnel in order for the system to have sufficient time to reconnect to the base station on the other side of the tunnel.

Oppfinnelsen skal i det påfølgende beskrives nærmere ved hjelp av utførelseseksempler og med henvisning til teg-ningene, hvor: fig. 1 viser innretningen ifølge oppfinnelsen for forsyning av en tunnel i området av enkelt basisstasjon med to variable ned- henholdsvis oppkoblingsfrekvenskanaler og en fastliggende ned- henholdsvis oppkoblingskanal. Fig. 2 viser en innretning for forsyning av en mellom to tilliggende basisstasjoner liggende tunneler med en variabel ned- henholdsvis oppkoblingsfrekvenskanal og en fastliggende ned- henholdsvis oppkoblingsfrekvenskanal . Fig. 3 viser en tunnelforsyning, som styres av en bearbeid elseslogikk . Fig. 4 viser en mottaker henholdsvis avsøkermottaker med In what follows, the invention will be described in more detail with the help of design examples and with reference to the drawings, where: fig. 1 shows the device according to the invention for supply of a tunnel in the area of a single base station with two variable downlink or uplink frequency channels and a fixed downlink or uplink channel. Fig. 2 shows a device for supplying tunnels between two adjacent base stations with a variable downlink or uplink frequency channel and a fixed downlink or uplink frequency channel. Fig. 3 shows a tunnel supply, which is controlled by a process else logic. Fig. 4 shows a receiver or scanner receiver with

etterkoblet, frekvenssynkron sender. connected, frequency-synchronous transmitter.

Fig. 5 viser en mottaker henholdsvis en avsøkermottaker med etterkoblet sender med automatisk frekvenskorrektur. Fig. 5 shows a receiver or a scanner receiver with a connected transmitter with automatic frequency correction.

På fig. 1 er vist en tunnel 1, en basisstasjon 2 og en i tunnelen seg bevegelig mobilstasjon 3. Det frie rommet 4 i området av tunnelportalen ligger i sende- og mottakerområdet til basisstasjonen 2. In fig. 1 shows a tunnel 1, a base station 2 and a mobile station 3 that moves in the tunnel. The free space 4 in the area of the tunnel portal is located in the transmitting and receiving area of the base station 2.

Gjennom tunnelen 1 er ført en strålerkabel 5, for eksempel en koaksialkabel med statisk fordelte skjermslisser av kjent art, som ofte er anbrakt i tunneler for radiomottagning. A radiation cable 5 is routed through the tunnel 1, for example a coaxial cable with statically distributed screen slots of a known type, which is often placed in tunnels for radio reception.

Strålerkabelen 5 tjener som felles sende- og mottakerantenne for den senere mer utførlig beskrevne tunnelsender 7, 11, 15, tunnel-avsøkermottaker 8, 12 og tunnelmottaker 16. Antenne-inngangene henholdsvis -utgangene kan være tilsluttet ved vilkårlige steder på strålerkabelen 5, slik at ikke bare den på fig. 1 viste anordning er mulig, men for eksempel kan alle tunnelsender, -mottaker og -avsøkermottakere være tilsluttet ved ende av strålerkabelen og derved være anordnet i området av en tunnelportal. I stedet for en strålerkabel kan det også anvendes enkeltantenner eller adskilte antenner. The radiator cable 5 serves as a common transmitting and receiving antenna for the later described in more detail tunnel transmitter 7, 11, 15, tunnel scanner receiver 8, 12 and tunnel receiver 16. The antenna inputs and outputs can be connected at arbitrary places on the radiator cable 5, so that not only the one in fig. The arrangement shown in 1 is possible, but for example all tunnel transmitters, receivers and scanner receivers can be connected at the end of the beam cable and thereby be arranged in the area of a tunnel portal. Instead of a radiation cable, single antennas or separate antennas can also be used.

For det enkleste anvendelsestilfellet av et mobilt system hvor det er anordnet pr. forbindelseskanal en eneste, som kombinerte nedkoblings-anrop- og trafikkanal tjenende nedkoblingsfrekvenskanal og en eneste, som kombinerte oppkoblings-anrops- og trafikkanal tjenende oppkoblingsfrekvenskanal er det nødvendig med kun en frittrom-avsøkermot-taker 6, en tunnelsender 7, en tunnel-avsøkermottaker 8 og en frittromsender 9. For the simplest application case of a mobile system where it is arranged per connection channel a single, combined downlink call and traffic channel serving downlink frequency channel and a single, combined uplink call and traffic channel serving uplink frequency channel, only one free space scanner receiver 6, one tunnel transmitter 7, one tunnel scanner receiver 8 are required and a free space transmitter 9.

Frittrom-avsøkermottakeren 6 mottar en tilsvarende nedkob-1ingsfrekvenskanal fra basisstasjonen 2 og mater denne via etterkoblet tunnelsender 7 inn i tunnelen 1. Tunnel-avsøkermottakeren 8 mottar tilsvarende tilordnet oppkoblingsfrekvenskanal fra mobilstasjonen 3 og sender denne ut i det frie rommet 4. The free space scanner receiver 6 receives a corresponding downlink frequency channel from the base station 2 and feeds this via downstream tunnel transmitter 7 into the tunnel 1. The tunnel scanner receiver 8 receives a corresponding assigned uplink frequency channel from the mobile station 3 and sends this out into the free space 4.

Frittrom-avsøkermottakeren 6 er innstilt innlåst på den første funnede, frie nedkoblingsfrekvenskanalen. Den etterkoblede tunnelsenderen 7 er frekvenssynkronisert og stråler også nedkoblingsfrekvenskanalen ut i tunnelen. Denne frekvenssynkroniseringen betyr at senderen sender på en radiofrekvens, som er lik mottakerfrekvensen til den forankoblede mottakeren eller entydig tilordnet denne. The free-space scanner receiver 6 is set locked on the first free downlink frequency channel found. The downstream tunnel transmitter 7 is frequency synchronized and also radiates the downlink frequency channel into the tunnel. This frequency synchronization means that the transmitter transmits on a radio frequency, which is equal to the receiver frequency of the connected receiver or uniquely assigned to it.

Tunnel-avsøkermottakeren 8 er innstilt på innlåsning på den første, funnede, aktive oppkoblingsfrekvenskanalen. Den etterkoblede frittrom-senderen 9 er frekvenssynkronisert og stråler også oppkoblingskanalen ut i det frie rommet. The tunnel scanner receiver 8 is set to lock on the first active uplink frequency channel found. The connected free space transmitter 9 is frequency synchronized and also radiates the connection channel into free space.

Registrering av en fri henholdsvis aktiv frekvenskanal i avsøkermottakeren 6, 8 kan foregå for eksempel ved hjelp av mottakerfeltstyrkemåling. Registration of a free or active frequency channel in the scanner receiver 6, 8 can take place, for example, by means of receiver field strength measurement.

For anvendelsestilfellet, hvor det er anordnet pr. forbindelseskanal en som nedkoblings-anropskanal tjenende nedkoblingsfrekvenskanal, en som nedkoblings-trafikkanal tjenende ytterligere nedkoblingsfrekvenskanal, en som oppkoblings-anropskanal tjenende oppkoblingsfrekvenskanal og en som oppkoblingstrafikkanal tjenende ytterligere oppkoblingsfrekvenskanal er det nødvendig med et ytterligere sett med frittroms-avsøkermottaker 10, tunnelsender 11, tunnel-avsøkermottaker 12 og frittromsender 13. Det ene sende- og mottakersettet 6-9 tjener til forsyning av tunnelen med anropskanal og den ytterligere sende- og mottakersettet 10-13 tjener til forsyning av tunnelen med trafikkanalen. For the application case, where it is arranged per connection channel, a downlink frequency channel serving as a downlink call channel, an additional downlink frequency channel serving as a downlink traffic channel, an uplink frequency channel serving as an uplink call channel and an additional uplink frequency channel serving as an uplink traffic channel, an additional set of free-space scanner receiver 10, tunnel transmitter 11, tunnel- scanner receiver 12 and free space transmitter 13. The one transmitter and receiver set 6-9 serves to supply the tunnel with the call channel and the further transmitter and receiver set 10-13 serves to supply the tunnel with the traffic channel.

Avsøkermottakerene 6, 8, 10, 12 kan derved være forbundet via ledninger 18 med hverandre for å styre hverandre slik at de ikke låses inn på samme frekvenskanaler. The scanner receivers 6, 8, 10, 12 can thereby be connected via wires 18 to each other in order to control each other so that they are not locked onto the same frequency channels.

Sende- og mottakersatsene 6-9 og/eller 10 til 13 kan anordnes i et ønsket antall for forsyning av en tunnel med flere forbindelseskanaler. Også i dette tilfellet er avsøkermot-takerene forbundet via ledninger 18 med hverandre og styrer hverandre for å forhindre innlåsing av samme frekvenskanaler. The transmitter and receiver sets 6-9 and/or 10 to 13 can be arranged in any desired number to supply a tunnel with several connection channels. Also in this case, the scanner receivers are connected via wires 18 to each other and control each other to prevent locking of the same frequency channels.

Ved anvendelse ved et mobilradiosystem, hvor det er anordnet en bestemt, fastliggende nedkoblingfrekvenskanal og en bestemt, fastliggende oppkoblingsfrekvenskanal er alle nedkoblings- og oppkoblingsfrekvenskanalene tilordnet felles, for eksempel når anropskanalen til alle forbindelseskanalene er felles og kun trafikkanalene er forskjellige for hver forbindelseskanal kan en frekvensinnstillbar frittrommottaker 14 med etterkoblet frekvenssynkron tunnelsender 15 og en frekvensinnstillbar tunnelmottaker 16 med etterkoblet, frekvenssynkron frittromsender 17 være anordnet. Den innstillbare frittrom-mottakeren 14 stilles inn på den fastliggende nedkoblingsfrekvenskanalen, for eksempel på nedkoblingsanropskanalen, og den innstillbare tunnelmottakeren 17 stilles på den tilordnede oppkoblingsfrekvenskanalen, for eksempel på oppkoblings-anropskanalen. When used in a mobile radio system, where a specific, fixed downlink frequency channel and a specific, fixed uplink frequency channel are arranged, all the downlink and uplink frequency channels are assigned in common, for example when the call channel of all connection channels is common and only the traffic channels are different for each connection channel, a frequency adjustable free space receiver 14 with downstream frequency synchronous tunnel transmitter 15 and a frequency adjustable tunnel receiver 16 with downstream frequency synchronous free space transmitter 17 be arranged. The tunable free space receiver 14 is tuned to the fixed downlink frequency channel, for example on the downlink call channel, and the tunable tunnel receiver 17 is tuned to the assigned uplink frequency channel, for example on the uplink call channel.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er i stand til å kunne oppfylle samtlige krav med hensyn til opptredende driftstil-stander. Dette skal beskrives nærmere ved et mobilradiosystem med en anropskanal felles for alle forbindelseskanalene og en trafikkanal pr. forbindelseskanal. The device according to the invention is able to fulfill all requirements with regard to occurring operating conditions. This shall be described in more detail in the case of a mobile radio system with a call channel common to all connection channels and a traffic channel per connection channel.

I hviletilstand låses frittrom-avsøkermottakeren 6 på en fri nedkoblingstrafikkanal og mater denne via tunnelsenderen 7 inn i tunnelen. Tunnelavsøkermottakeren 8 overvåker kontinuerlig om oppkoblingstrafikkanalen i tunnel anvendes. In the idle state, the free space scanner receiver 6 is locked onto a free downlink traffic channel and feeds this via the tunnel transmitter 7 into the tunnel. The tunnel scanner receiver 8 continuously monitors whether the connection traffic channel in the tunnel is used.

Den generelle nedkoblingsanropskanalen blir kontinuerlig matet over frittrom-mottakeren 14 og tunnelsenderen 15 i tunnelen og disse overføres via tunnelmottakeren 16 og frittromsenderen 17 ut i det frie rommet. The general downlink call channel is continuously fed over the free space receiver 14 and the tunnel transmitter 15 in the tunnel and these are transmitted via the tunnel receiver 16 and the free space transmitter 17 out into the free space.

Den seg i tunnelen bevegende mobilstasjon 3 låses på de Innmatede kanalene. The mobile station 3 moving in the tunnel is locked onto the Infeed channels.

En anrop til en mobilstasjon i tunnelen blir overført via nedkoblings-anropskanalen i tunnelen. Den angjeldende mobilstasjonen besvarer anropet på oppkoblings-anropskanalen og meddeler basisstasjonen at den har en ledig trafikkanal til rådighet og anvender denne. Den aktivblivende ene oppkoblings-trafikkanalen i tunnelen blir registrert av tunnel-avsøkermottakeren 8. Tunnel-avsøkermottakeren 8 låses på denne kanalen og overfører den via frittromsenderen 9 til basisstasjonen. Samtidig får tunnel-avsøkermottakeren over ledningen 19 avsøkningsforløpet til frittrom-avsøkermot-takeren 6 og innstiller denne tvangsmessig på den tilordnede nedkoblings-traf ikkanalen. A call to a mobile station in the tunnel is transferred via the downlink call channel in the tunnel. The relevant mobile station answers the call on the connection call channel and informs the base station that it has a free traffic channel at its disposal and uses this. The active one connection traffic channel in the tunnel is registered by the tunnel scanner receiver 8. The tunnel scanner receiver 8 locks onto this channel and transmits it via the free space transmitter 9 to the base station. At the same time, the tunnel scanner receiver over the line 19 receives the scanning progress of the free space scanner receiver 6 and forcibly sets this to the assigned downlink traffic channel.

Ved et anrop fra en mobilstasjon i tunnelen foregår samme prinsipielle forløp, men forbindelsesoppbygningen på oppkoblings-anropskanalen begynner og det svares på nedkob-1ings-anropskanalen. In the case of a call from a mobile station in the tunnel, the same basic procedure takes place, but the connection setup on the connection call channel begins and an answer is given on the connection call channel.

Ved avbrudd av forbindelsen blir oppkoblings-frekvenskanalen fri, som registreres av tunnel-avsøkermottakeren 8. Denne fortsetter nå sitt avsøkningsforløp etter en aktiv oppkoblings-traf ikkanal og opphever samtidig blokkeringen og tvangsinnsti11 ingen av friroms-avsøkermottakeren 6 over ledningen 19. When the connection is interrupted, the uplink frequency channel becomes free, which is registered by the tunnel scanner receiver 8. This now continues its scanning process for an active uplink traffic channel and at the same time cancels the blocking and forced installation of the free space scanner receiver 6 over the wire 19.

Ved innkjøring i tunnelen av en aktiv mobilstasjon finner tunnel-avsøkermottakeren 8 den aktive oppkoblings-trafikkanalen og låses inn på denne og innstiller frirom-avsøker-mottakeren tvangsmessig på den tilordnede nedkoblings-traf ikkanalen. When an active mobile station enters the tunnel, the tunnel scanner receiver 8 finds the active uplink traffic channel and locks onto this and forcibly sets the free space scanner receiver to the assigned downlink traffic channel.

Ved utkjøring av tunnelen av en aktiv mobilstasjon fortsetter tunnel-avsøkermottakeren 8 sin leting etter en aktiv oppkoblings-trafikkanal og frigjør tvangsinnstillingen til frirom-avsøkermottakeren, som fortsatt søker igjen en ledig trafikkanal og låses på denne. When exiting the tunnel by an active mobile station, the tunnel scanner receiver 8 continues its search for an active connection traffic channel and releases the forced setting of the free space scanner receiver, which continues to search again for a free traffic channel and locks onto it.

Fig. 2 viser en tunnel 1, som ligger mellom to nabobasis-stasjoner 2 og 2', som er definerte ved mobilradiosystemet som naboceller. Frirommet 4 i området av den ene tunnelportalen ligger i sende- og mottakerområdet til basisstasjonen 2 og frirommet 4' i området til basisstasjonen 2'. Fig. 2 shows a tunnel 1, which lies between two neighboring base stations 2 and 2', which are defined by the mobile radio system as neighboring cells. The free space 4 in the area of one tunnel portal is located in the transmitting and receiving area of the base station 2 and the free space 4' in the area of the base station 2'.

Den viste innretningen viser til forsyning av tunnelen 1 med respektive forbindelseskanaler til en basisstasjon 2, 2', idet en forbindelseskanal består av en nedkoblings/oppkob-1ings-anropskanal felles for alle forbindelseskanalene til en basisstasjon og en forbindelseskanal pr. nedkoblings/oppkob-1ingstrafikkanal. The device shown refers to supplying the tunnel 1 with respective connection channels to a base station 2, 2', a connection channel consisting of a downlink/uplink call channel common to all the connection channels to a base station and a connection channel per downlink/uplink traffic channel.

For dette formål er anordnet friromsender, -mottaker og -avsøkermottaker til sende- og avsøkermottakersettet 6-9 og sende- og mottakersettet 14-17 ifølge fig. 1 i sende- og mottakerområdet 4. Frirom-senderen, -mottakeren og -avsøkermottakeren til like sett 6'-9' og 14' til 17' er anordnet i sende- og mottakerområdet 4'. For this purpose, a free space transmitter, receiver and scanner receiver are arranged for the transmitter and scanner receiver set 6-9 and the transmitter and receiver set 14-17 according to fig. 1 in the transmitting and receiving area 4. The free-space transmitter, receiver and scanning receiver of equal sets 6'-9' and 14' to 17' are arranged in the transmitting and receiving area 4'.

Videre er sende- og mottakerområdet til tunnelsenderen, Furthermore, the transmitting and receiving area of the tunnel transmitter,

-mottakeren og -avsøkermottakeren til respektive tilordnet basisstasjon ovenfor tunnelportalen forlenget utgående i det frie rommet, idet for eksempel strålerkabelen er forlenget med 10 til 100 m, fortrinnsvis 20 til 50 m i det frie rommet, som er skissert med stiplede linjer 20, 20'. Dette har til formål å opprette en forbindelseskanal med basisstasjonen 2 til en mobilstasjon 3 som kjører ut av tunnelen i det frie romområdet 4' i et visst tidsrom slik at mobilradiosystemet har tilstrekkelig tid å utføre en automatisk omkobling og bygge opp en ny forbindelseskanal med basisstasjonen 2'. Det samme gjelder for omvendt kjøreretning ved utkjøring i det frie romområdet 4 for å opprettholde forbindelsen med basis- -the receiver and the -scanner receiver to the respective assigned base station above the tunnel portal extended out into the free space, for example the beam cable is extended by 10 to 100 m, preferably 20 to 50 m in the free space, which is outlined with dashed lines 20, 20'. The purpose of this is to create a connection channel with the base station 2 to a mobile station 3 that runs out of the tunnel in the free space area 4' for a certain period of time so that the mobile radio system has sufficient time to perform an automatic switchover and build up a new connection channel with the base station 2 '. The same applies to the reverse direction of travel when exiting the free space area 4 in order to maintain the connection with the base

stasjonen 2' inntil systemet har bygget opp en ny forbindelse med basisstasjonen 2. station 2' until the system has established a new connection with base station 2.

Fig. 3 viser en anordning bestående av en frekvensinnstillbar friroms-mottaker 21 med etterkoblet, frekvenssynkron tunnelsender 22 og en tunnel-avsøkermottaker 23 med etterkoblet, frekvenssynkron frirom-sender 24, hvilken anordning tilsvarer i funksjon sende- og avsøkermottakersettet 6-9 på fig. 1. Fig. 3 shows a device consisting of a frequency-adjustable free-space receiver 21 with a post-connected, frequency-synchronous tunnel transmitter 22 and a tunnel scanner receiver 23 with a post-connected, frequency-synchronous free-space transmitter 24, which device corresponds in function to the transmitter and scanner receiver set 6-9 in fig. 1.

Utgangene til mottakeren 21 og avsøkermottakeren 23 er ført via demodulator 25 henholdsvis 26 til en bearbeidelseslogikk 27, som overvåker og vurderer meldingstrafikken på kanalene og som i avhengighet av meldingstrafikken innstiller sende-og mottakerf rekvensen til sender og mottaker og som ved endring av meldingstrafikken etterinnstiller kanalene, opptar de og frigjør de. The outputs of the receiver 21 and the scanner receiver 23 are routed via demodulator 25 and 26 respectively to a processing logic 27, which monitors and evaluates the message traffic on the channels and which, depending on the message traffic, sets the sending and receiving frequency of the sender and receiver and which, when the message traffic changes, adjusts the channels , they occupy and they release.

Bearbeidelseslogikken 27 kan mellom annet være programmert på innjustering av mottakerfrekvensen til mottakeren 21 og 23 og danne med disse mottakerene funksjonelle avsøkermottakere. The processing logic 27 can, among other things, be programmed to adjust the receiver frequency of the receivers 21 and 23 and form functional scanning receivers with these receivers.

Bearbeidelseslogikken kan inneholde lagrede kanaltabeller, som for eksempel angir tilordning av frekvenskanalene til basisstasjonene. Blir en annen forbindelseskanal funnet som innbefatter frekvenskanaler som ikke er tilordnet basisstasjoner, som viser en forbindelseskanal slept med fra en annen basisstasjon reduserer bearbeidelseslogikken 27 sendeeffekten til friromsenderen 24 for å bringe basisstasjonen til en omkobling (handover). The processing logic can contain stored channel tables, which, for example, indicate the assignment of the frequency channels to the base stations. If another connecting channel is found that includes frequency channels not assigned to base stations, which shows a connecting channel dragged from another base station, the processing logic 27 reduces the transmit power of the free space transmitter 24 to bring the base station to a switchover (handover).

Videre kan bearbeidelseslogikken 27 vurdere kanaloverførings-kvalitet, idet den er programmert på statisk vurdering av de overførte signalene. Furthermore, the processing logic 27 can assess channel transmission quality, as it is programmed to statically assess the transmitted signals.

Fig. 4 og fig. 5 viser frekvenssynkroniseringen av mottakeren henholdsvis avsøkermottakeren med etterkoblede sendere. Ved den viste oppbygningen ligger til grunne sende/mottaker-seriekretser 6/7 8/9, 10/11, 12/13, 14/15, 16/17, 6'/7', 8'/9', 14'/15', 16'/17', 21/22 og 23/24. Frirom-avsøker-mottakeren 6 og tunnelsenderen 7 er vist. Fig. 4 and fig. 5 shows the frequency synchronization of the receiver or the scanner receiver with subsequently connected transmitters. The structure shown is based on transmitter/receiver series circuits 6/7 8/9, 10/11, 12/13, 14/15, 16/17, 6'/7', 8'/9', 14'/ 15', 16'/17', 21/22 and 23/24. The free space scanner receiver 6 and the tunnel transmitter 7 are shown.

Mottakeren 6 er en FM-mottaker med totrinnet frekvensblanding av kjent type og består av en seriekrets av en høyfrekvens-inngangsforsterker 25, en første frekvensblander 26, et mellomfrekvensbåndpassfilter 27, en mellomfrekvensforsterker 28, en andre frekvensblander 29, en begrensningsforsterker 30 og et kanalbåndpassfilter 31. Begrensningsforsterkeren 30 og kanalbåndpassfilteret 31 sørger for en signalregenerering. Mottakeren 6 kunne imidlertid også være koblet etter en spesiell signalregenerator. The receiver 6 is an FM receiver with two-stage frequency mixing of a known type and consists of a series circuit of a high-frequency input amplifier 25, a first frequency mixer 26, an intermediate frequency bandpass filter 27, an intermediate frequency amplifier 28, a second frequency mixer 29, a limiting amplifier 30 and a channel bandpass filter 31 The limiting amplifier 30 and the channel bandpass filter 31 ensure a signal regeneration. However, the receiver 6 could also be connected after a special signal regenerator.

Senderen 7 er en FM-sender med totrinnet frekvensblanding av kjent type og består av en seriekrets av en første frekvensblander 32, en mellomfrekvensforsterker 33, et mellomfrekvensbåndpassfilter 34, en andre frekvensblander 35, et høyfrekvensbåndpassfilter 36 og en høyfrekvensutgangsforster-ker 37. The transmitter 7 is an FM transmitter with two-stage frequency mixing of a known type and consists of a series circuit of a first frequency mixer 32, an intermediate frequency amplifier 33, an intermediate frequency bandpass filter 34, a second frequency mixer 35, a high frequency bandpass filter 36 and a high frequency output amplifier 37.

De respektive frekvensblanderene 29 og 32 henholdsvis 26 og 35, som gjennomfører den resiproke frekvensblandingen, er tilsluttet en felles oscillator 38 henholdsvis 39. Derved sikres frekvenssynkroniseringen av senderen med forankoblet mottaker. The respective frequency mixers 29 and 32 and 26 and 35 respectively, which carry out the reciprocal frequency mixing, are connected to a common oscillator 38 and 39, respectively. This ensures the frequency synchronization of the transmitter with the pre-connected receiver.

Oscillatoren 39 er innstillbar og blir styrt av avsøkermot-takerene 6, 8, 10, 12, 6', 8' av en ikke vist styreinnretning av i og for seg kjent innretning henholdsvis av bearbeidelseslogikken 27. The oscillator 39 is adjustable and is controlled by the scanner receivers 6, 8, 10, 12, 6', 8' by a control device not shown, by a device known in and of itself or by the processing logic 27.

Fig. 5 viser en krets for frekvenskorrektur av den første mellomfrekvens til senderen 7, idet den første frekvensblanderen til senderen er ikke tilsluttet oscillatoren 38, tilordnet en tilsvarende mottakerfrekvensblander, men til en egen, styrbar oscillator 41. Denne styres av et frekvensmåletrinn 40, som er tilsluttet utgangen til mottakerens 6 begrensningsforsterker 30 og måler avviket til mottakerfrekvensen fra en på forhånd innstilt ønsket frekvens og styrer oscillatoren 32 slik at etter frekvensblandingen 32 opptrer den ønskede mellomfrekvensen. Fig. 5 shows a circuit for frequency correction of the first intermediate frequency of the transmitter 7, the first frequency mixer of the transmitter is not connected to the oscillator 38, assigned to a corresponding receiver frequency mixer, but to a separate, controllable oscillator 41. This is controlled by a frequency measuring stage 40, which is connected to the output of the receiver's 6 limiting amplifier 30 and measures the deviation of the receiver frequency from a preset desired frequency and controls the oscillator 32 so that after the frequency mix 32 the desired intermediate frequency occurs.

Claims

1. Device for automatically supplying a tunnel, an underpass or the like with a downlink frequency channel and an assigned uplink frequency channel in a mobile radio system with several downlink frequency channels radiated from a base station and several respective assigned uplink frequency channels radiated from a mobile station, where a free-space scanning receiver is arranged (6, 10), which senses the downlink frequency channels radiated from the base station in free space, tunnel transmitter (7, 11) which is frequency-synchronously connected after the free space scanner receiver (6, 10) and which radiates the downlink frequency channel in the tunnel, a tunnel scanner receiver (8, 12 ) which senses the uplink frequency channels radiated from the mobile station in the tunnel and locks onto an active uplink frequency channel, and a free space transmitter (9, 13), which is frequency-synchronously connected after the tunnel scanner receiver (8, 12), and which radiates the uplink frequency channel in the free room, characterized by free room scanner reception the receiver (6, 10) is locked onto a downlink frequency channel registered as free and that the tunnel scanner receiver, in its locked state on an active uplink frequency channel, forcibly tunes the free space scanner receiver (6, 10) to the assigned downlink frequency channel.

2. Device according to claim 1, characterized in that the outputs of the free-space receiver, the free-space scanner receiver, the tunnel receiver and the tunnel scanner receiver respectively are routed via demodulators (25, 26) to a processing logic (27), which is not stored in a channel table containing active connection channel reduces the transmission power of the free space transmitter (9, 13, 17).

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a signal regenerator, which is formed by the limiting amplifier, is connected between a free space receiver designed as an FM receiver, free space scanner receiver, tunnel receiver or tunnel scanner receiver and the respective downstream free space transmitter or tunnel transmitter (30) and the channel bandpass filter (31) of this FM receiver.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frequency mixer (32) of a free space transmitter or tunnel transmitter is connected to a controllable oscillator (41) which is controlled by a frequency measuring stage (40), whose input is connected to the output of respective pre-connected free space receiver, free space scanner receiver, tunnel receiver and tunnel scanner receiver respectively.

5 . Device for supplying a tunnel lying between two neighboring stations with a respective connection channel to a base station according to one of claims 1 to 4, characterized in that the free space transmitter (9, 17), the free space receiver (14) and the free space scanner receiver (6) to a first device is arranged for automatically supplying the tunnel with a downlink frequency channel and an assigned uplink frequency channel towards one side of the tunnel and the free space transmitter (9', 17'), the free space receiver (14') and the free space scanner receiver (6 ') to a second device is arranged for automatically supplying the tunnel with a downlink frequency channel and an assigned uplink channel to the other side of the tunnel and that the transmitting and receiving area of the tunnel transmitter (7, 15, 7', 15'), the tunnel receiver (6, 6') respectively the tunnel scanner receiver (8, 8') is extended by 10 to 100 m, preferably 20 to 50 m from the respective assigned base station (2, 2') in relation to the above tunnel portal exiting in the free space.