NO300569B1

NO300569B1 - Sender/mottaker-system

Info

Publication number: NO300569B1
Application number: NO922786A
Authority: NO
Inventors: Veli Juola
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1997-06-16
Also published as: US5307371A; DE69108897D1; EP0511338B1; AU640542B2; FI86123B; WO1992009149A1; AU8847691A; EP0511338A1; ATE121244T1; DE69108897T2; FI905666A; FI86123C; FI905666A0; NO922786L; NO922786D0

Description

Oppfinnelsen vedrører et radio-sender/mottaker-system som omfatter en sender/mottaker for utsendelse av et utadrettet signal ved minst én senderfrekvens og for mottakelse av et inngående signal ved minst én mottakerfrekvens, og en behand-lingsanordning av et basisbåndsignal for behandling av nevnte utgående signal før omdannelse opp til senderfrekvensen og av det inngående signal etter omdannelse ned fra mottakerfrekven-sen.

Formålet med oppfinnelsen er å redusere behovet for kabelføring i utstyrsstativer for digitale sendere/mottakere.

Dette blir oppnådd ved hjelp av et radiosender/mottaker-system av den innledningsvis nevnte type, som ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at en toveis, seriemessig digital overføringsforbindelse er anordnet mellom sender/mottaker-anordningen og behandlingsanordningen-for basisbåndsignalet, slik at både det inngående signal fra senderen/mottakeren og det utgående signal som leveres til senderen/mottakeren, er tidsdelt multiplekset til den toveis, seriemessige digitale overføringsforbindelsen.

Oppfinnelsen er basert på den oppdagelse at den samme serieforbindelse kan brukes både i mottakende og sendende retning for signalering mellom radiotrinnene og basisbånd-trinnene i sender/mottaker-systemer hvor tidspunktene for sending og mottaking ikke faller sammen. Forbindelsen blir gjort toveis ved å bruke den samme forbindelse ved forskjel-• lige tider for signaler i senderretningen (utgående) og signaler i mottakerretningen (inngående). En slik toveis serie-overføringsforbindelse reduserer behovet for kabellegging i utstyrsstativer for sender/mottakersystemer.

Oppfinnelsen forenkler også i betydelig grad basisbånd-koplingsanordninger i systemer hvor frekvenshopp er realisert ved svitsjing av basisbåndsignaler til sendere/mottakere med fast frekvens.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer detaljert ved hjelp av en illustrerende utførelsesform under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 viser et blokkskjerna over et sender/mottakersystem ifølge oppfinnelsen;

fig. 2 viser et blokkskjema over hovedtrekkene ved basis-båndenhetene 7a-7c som er vist på fig. 1; og fig. 3 illustre-rer multipleksingen av den tidsmultipleksede seriebussen 8a som er vist på fig. 1 i sendende og mottakende retning.

Oppfinnelsen kan anvendes i ethvert radiosender/mottaker-system, men den er særlig egnet for bruk i celledelte, digitale mobilradiosystemer, slik som GSM-mobilradiosystemet, for realisering av frekvenshopping i radiokommunikasjon mellom basestasjoner og mobile stasjoner (f.eks. mobiltelefoner).

Fig. 1 viser et blokkskjema over et radio-sender/- mottaker-system ifølge oppfinnelsen. Systemet omfatter minst to, fortrinnsvis 4, radio-sender/mottaker-enheter 6a, 6b og 6c. I GSM-systemet er hver sender/mottaker for full dupleks-drift, og dupleksavstanden mellom mottakende og sendende radiofrekvenser er 45 MHz. Det frekvensområdet som benyttes av systemet, er fortrinnsvis fra 800 til 1000 MHz. Senderne/mottakerne 6a-6c har innbyrdes forskjellige faste sender- og mottaker-frekvenser. Utgangene 10a-10c i senderne/mottakerne 6a-6c er koplet til en radiofrekvens-kombineringsanordning 1 som kombinerer senderne/mottakerne 6a-6c til en felles senderantenne 2 og mottakerne til en felles mottakerantenne 3. Alternativt kan det være anordnet to mottakerantenner hvis multippelmottaking blir brukt. Radiofrekvens -kombiner ingsanordningen 1 inneholder et senderfilter av båndpasstypen for senderen i hver sender/mottaker-enhet 6, idet filteret blir avstemt automatisk eller manuelt til senderfrekvensen for den spesielle sender. Mottakerfrekvens-filtre for hver kanal er anbragt i sender/-mottakerenhetene

6a-6c. I praksis forplanter signalene seg derved ikke gjennom kombineringsanordningen 1 i mottaknings-retningen. Tilsvarende inneholder kombineringsanordningen 1 et mottakerfilter for mottakeren i hver sender/mottaker-enhet 6, hvilket filter separerer et signal i antennesignalet i båndet for mottaker-frekvensene og så forsterker det og deler det til alle mottakerne .

Systemet på fig. 1 omfatter videre flere behandlings-enheter 7a, 7b og 7c for basisbånd-signalbehandling som gene-rerer basisbånd-moduleringssignaler for sender/mottakerenhetene 6a-6c og som behandler de signalene som er mottatt og omformet til basisbånd-frekvensen ved hjelp av senderne/- mottakerne. En koplingsmatrise 5 av krysspunkt-typen er anordnet mellom sender/mottaker-enhetene 6a-6c og behandlings-enheten 7a-7c. Denne matrisen kopler i basisbånd-sendersig-nalene som genereres av basisbåndsignal-behandlingsenhetene 7 til de forskjellige senderne/mottakerne 6a-6c i samsvar med en forutbestemt frekvenshoppings-rekkefølge på en slik måte at senderfrekvensen til et signal som genereres av en viss basisbåndsignal -behandlingsenhet 7, hopper fra én senderfrekvens til en annen. Tilsvarende kopler koplingsmatrisen 5 de signalene som er mottatt og omformet til basisbåndfrekvensen ved hjelp av senderne/mottakerne til basisbåndsignal-behandlingsenhetene 7a-7c i samsvar med nevnte forutbestemte frekvenshoppings-rekkefølge.

I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen er det signalet som skal sendes et seriemessig, tidsdelt multiplekset digitalsignal som omfatter flere, fortrinnsvis åtte, kanal-tidsluker. Fig. 2 viser de prinsippielle funksjonsblokkene i signalbehandlingsenhetene 7a-7c på fig. 1 for det digitale signalet som er beskrevet ovenfor. Basisbånd-behandlingen av signalene finner i sin helhet sted i enhetene 7a-7c. Generelt blir data som skal sendes kodet og anbragt i en rammestruktur av signalet i basisbåndsignal-behandlingsenhetene 7a-7c. Ved mottakelsen blir dataene demodulert, rammestrukturen blir demontert og dekoding blir utført. Mer nøyaktig blir data (f.eks. tale) fra andre deler av radiosystemet, slik som basisstasjonen-styreenheten i GSM-systemet, behandlet ved hjelp av en kanalkodingsenhet 71 før utsendelse. Kanalkod-ingsenheten 71 kan f.eks. utføre følgende funksjoner: tilpasning av senderhastighet, kanalkoding, fletting, krypter-ing, sammenstilling av TDMA-rammer og regulering av effekt-styring av senderen. Innenfor hver tidsluke sender enheten 71 et utbrudd som inneholder de data som skal overføres i denne spesielle tidsluken til en grensesnittenhet 74. Grensesnittenheten 74 omdanner de parallelle data som er mottatt fra enheten 71 til serieform, og sender dem i serieform gjennom koplingsmatrisen 5 til den spesielle senderen/mottåkeren 6a-6b, idet matrisen 5 kopler serie-basisbåndsignalet i en tilsvarende tidsluke til én av senderne/mottakerne i overensstem-melse med frekvenshoppings-algoritmen. Tilsvarende mottar grensesnittenheten 74 et seriesignal fra en buss 8 innenfor hver mottakende tidsluke, idet seriesignalet inneholder basis-båndsampler utledet fra det signalet som er mottatt av en sender/mottaker 6a-6c utvalgt av koplingsmatrisen 5 i samsvar med frekvenshoppings-algoritmen. Grensesnittenheten 74 til-fører disse samplene i parallell form til en demodulator 73, som behandler samplene. Demodulatoren 73 inneholder f.eks. følgende funksjoner: bufferlagring av sampler, dekryptering, GMSK-demodulering. Demodulatoren 73 tilfører de demodulerte data til en kanal-dekodingsenhet 72 som f.eks. utfører følgen-de funksjoner: kombinering av signaler fra forskjellige anten-ner når multippelantenner benyttes (to mottakerantenner), demontering av rammestrukturen, oppbrekking av flettingen, foldings-dekoding, blokkdekoding, kontroll av CRC og feilret-ting, tilpasning av senderhastighet. Kanal-dekodingsenheten 72 sender de dekodede data videre til de andre enhetene, og f.eks. til basisstasjon-styreenheten i GSM-systemet når sender/mottaker-systemet befinner seg ved basisstasjonen.

I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen er en modulator som svarer til demodulatoren 73, anordnet i hver sender/mottaker 6a-6c, i hvilken de data som skal overføres blir modulert og omformet opp til en passende radiofrekvens. Tilsvarende blir de data som er mottatt ved mottakelsen omformet ved senderen/mottakeren ned til en basisbåndfrekvens og forbehandlet for demodulasjon. Demodulasjon finner ikke sted før i enhetene 7a-7c. I tillegg omfatter hver sender/- mottaker 6a-6b en enhet som svarer til serie-grensesnittenheten 74 for mottakelse av seriesignalet gjennom koplingsmatrisen 3 fra basisbånd-enheten 7a-7c som er koplet til den ved hvert spesielt øyeblikk, og tilsvarende for overføring av et seriesignal til den samme basisbånd-enheten.

Som allerede nevnt ovenfor har hver basisbåndsignal-behandlingsenhet 7a-7c en tilsvarende toveis seriebuss 8a-8c, som forbinder den med en respektiv port i koplingsmatrisen. Likeledes er hver sender/mottaker 6a-6c forbundet ved hjelp av en separat toveis seriebuss 9a-9c til en respektiv port i koplingsmatrisen 5. Således blir det etablert en toveis, tidsdelt," digital forbindelse mellom hver signalbehandlings-enhet 7 og den spesielle sender/mottaker som er koplet til den i samsvar med frekvenshoppings-algoritmen gjennom koplingsmatrisen 5. Fortrinnsvis er basisbåndsignal-behandlingsenhetene 7a-7c koplet til en ny sender/mottaker etter hver utsendelse eller mottakelse av en kanaltidsluke under mellom-rommene mellom kanaltidslukene. Toveis betyr at den samme bussen blir brukt til forskjellige tider for tidsluker i både sender-retningen og mottaker-retningen. En tidsluke som stemmer overens med GSM-spesifikasjonen, kan være delt i flere kortere tidsvinduer for håndtering av denne seriebussen, idet vinduene blir allokert for utsendelse (Tx), mottakelse (Rx) og testing (test), som vist på fig. 3. Den illustrerte tids-deling av denne serieforbindelsen er mulig på grunn av det faktum at tidspunktene for sending og mottakelse i GSM-systemet ikke faller sammen.

Med hensyn til frekvenshoppingen, skal det videre bemer-kes at GSM-systemet omfatter en tidsluke som alltid blir sendt ved en fast frekvens (dvs. den er ikke innbefattet i frekvenshoppingen) . Systemdataene for nettet blir overført til mobiltelefoner i løpet av denne tidsluken.

De vedføyde tegninger og beskrivelsen vedrørende disse, er bare ment som illustrasjoner av foreliggende oppfinnelse. Detaljene ved systemet ifølge oppfinnelsen kan variere innenfor rammen av de vedføyde krav.

Claims

1. Radio-sender/mottaker-system omfattende sender/mottaker-anordninger (6a-6c) for sending av et utgående signal ved minst én senderfrekvens og for mottakelse av et inngående signal ved minst én mottakerfrekvens, og basisbåndsignal-behandlingsanordninger (7a-7c) for basisbåndbehandling av det utgående signal før omforming opp til senderfrekvensen, og av det inngående signal etter omforming ned fra mottakerfrekvens-en, karakterisert ved at en toveis, digital, seriemessig overføringsforbindelse er tilveiebragt mellom sender/mottakeranordningene (6a-6c) og basisbåndsignal-behandlingsanordningene (7a-7c), hvorved både det inngående signal fra senderen/mottakeren og det utgående signal som tilføres senderen/mottakeren, blir tidsdelt multiplekset til nevnte toveis, seriemessige, digitale overføringsforbindelse.

2. System ifølge krav 1, omfattende sender/mottaker-anordninger (6a-6c) for sending av minst ett utgående digitalt signal ved minst to senderfrekvenser som varierer i samsvar med en forutbestemt frekvenshoppings-sekvens, og for mottakelse av minst ett inngående digitalt signal ved minst to mottakerfrekvenser som varierer i samsvar med den samme sekvens, karakterisert ved at systemet omfatter en radio-sender/mottaker (6a-6c) med fast frekvens for hvert par med sender- og mottaker-frekvenser, en basisbåndsignal -behandlingsanordning (7a-7c) for hvert basisbånd-signalpar for et utgående signal og et mottatt inngående signal, en serie-grensesnittanordning (74) i hver sender/- mottaker og hver signalbehandlingsanordning for overføring av det mottatte, inngående basisbåndsignal og det utgående basisbåndsignal gjennom den toveis, seriemessige overføringsforbin-delse, og en koplingsanordning (5) for kopling av basisbånd-signalbehandlingsanordningene (7a-7c) i samsvar med frekvenshoppings-sekvensen til senderne/mottakerne (6a-6c) med fast frekvens for dynamisk etablering av serie-overføringsforbind-elsene.

3. System ifølge krav 2, karakterisert ved at koplingsanordningen (5) er en koplingsmatrise.

4. System ifølge noen av de foregående krav, karakterisert ved at det digitale seriesignalet er et tidsdelt multiplekset signal som omfatter åtte kanal-tidsluker.

5. System ifølge krav 4, karakterisert ved at koplingsanordningen (5) er innrettet for å omkople basisbåndsignalbehandlingsanord-ningene (7a-7c) etter utsendelsen eller mottakelsen av hver kanal-tidsluke til en forskjellig radio-sender/mottaker i samsvar med frekvenshoppings-sekvensen.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at koplingsanordningen (5) er innrettet for å omkople basisbåndsignalbehandlingsanord-ningene til en ny sender/mottaker fortrinnsvis etter utsendelsen eller mottakelsen av hver kanal-tidsluke i løpet av mel-lomrom mellom kanal-tidslukene.

7. System ifølge noen av av de foregående krav, karakterisert ved at basisbåndsignalbehand-lingsanordningene (7a-7c) er innrettet for å overføre styre-signaler over den seriemessige, tidsdelt multipleksede forbindelse til senderne/mottakerne (6a-6c).