NO314479B1 - Anordning ved telesystem - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning og en fremgangsmåte ved et DECT-system omfattende minst en sentralenhet {CCFP), minst en baseenhet (RFP) og minst en terminal (PP).

I EP, A2, 605 182 vises en forsterker for mobiltelefoni-system. Forsterkeren er blant annet beregnet for DECT. Forsterkeren er beregnet til å repetere trafikk mellom en basisstasjon og mobile enheter. Forbindelsen mellom basisstasjonen og forsterkeren kan være kabel- eller radio.

Enn videre er det i WO, Al, 94/1 941 vist forsterkere i et trådløst telefonsystem som utnytter TDD. Ifølge et av utførelseseksemplene kan radiogrensesnittet mellom basis-stajonene utgjøres av en radiolenke.

Innholdet i de tidligere kjente dokumenter beskriver mobiltelefonsystem som består av faste henholdsvis mobile enheter, og der systemet er tildelt én eller flere forsterkere som ved å repetere radiosignaler mellom den faste og de mobile enheter tillater økt geografisk dekningsgrad for systemet uten at det er anvendt kabel som transmisjonsmedium.

De fremtrukne dokumenter viser fremgangsmåter til å kommunisere på ved utnyttelse av radiosignaler mellom en fast stasjon og en fordelt stasjon i den hensikt å skaffe tilveie et system med stort og fleksibelt dekningsområde uten å måtte utnytte kabler for signaloverføringen.

Formålet med oppfinnelsen er å skaffe tilveie et radio-nettverk som er forbedret i forhold til teknikkens standpunkt. Standarden DECT er i alt vesentlig en beskrivelse av først og fremst radiogrensesnittet i et digitalt trådløst telekommunikasjonssystem hvis faste del kan deles opp i en sentralenhet og én eller flere "Radio Fix Parts" som fungerer som basisstasjoner i systemet. Systemets faste del kommuniserer trådløst med de i systemet inngående mobile eller faste teleterminalene. Når større geografiske områder skal forsynes med DECT-dekning, med-fører dette at avstanden mellom den sentrale enhet og basisstasjonene kan bli relativt stor. I de system som er tilgjengelige i dag, er den sentrale enhet og basis-stas jonene fast forbundet med hverandre via kabel eller så er de integrert i samme fysiske enhet. Da kostnadene for kabeltrekking er relativt høye, spesielt i bebodde miljøer, ville det i visse tilfelle kunne være økonomisk fordelaktig å utnytte radioforbindelser som transmisjonsmedium i stedet for kabler. Det tekniske problem som oppfinnelsen tilsikter å løse er derfor å skaffe tilveie en anordning og fremgangsmåte som tillater en effektiv utnyttelse av radio-spektret kombinert med minimal tidsforsinkelse ved over-føring av radiosignaler mellom en sentral enhet og én eller flere basisstasjoner som inngår i et trådløst kommunikasjonssystem.

Det hovedsakelige tekniske problem i denne sammenheng består i å skaffe tilveie en spektrumseffektiv fremgangsmåte (effektiv utnyttelse av båndbredden) for denne radioforbindelse. Selv om forbindelsen CCFP-RFP kan legges relativt høyt i frekvensspektrum (10, 15, 20, 25, 35 GHz), er det rimelig å anta at frekvensregulerende myndigheter ikke kommer til å akseptere en løsning som har vesentlig lavere spektrumseffektivitet enn selve DECT's radioforbindelse.

Ovennevnte formål oppnås ved at forbindelsen oppviser de kjennetegnende trekk som er angitt i vedlagte selvstendige patentkrav 1 og 8, mens foretrukne utførelser er kjenne-tegnet ved de uselvstendige kravene 2-7. Foretrukne utførelsesformer utmerker seg blant annet ved at de i TDMATDD-strukturen inngående informasjonsbiter oversendes med dobbelte bithastigheter mellom den sendende og mottagende utrustning. For å kunne anvende alle tidsluker i grensesnittet, klippes disse slik at de første tidsluker fra sentralenheten klippes med de siste tidsluker til den sentrale enheten, CCFP. Derved er det opprettet en radioforbindelse som har en frekvenseffektivitet som svarer til DECT-systemets radioforbindelse.

Oppfinnelsen er i første rekke beregnet for DECT-system og der den sentrale enhet er geografisk atskilt fra basisstasjonen/basisstasjonene. Det hovedsakelige anvendelses-område er innenfor offentlige system så som for eksempel radiobaserte lokalnettsystem.

I de system som for nåværende er kommersielt tilgjengelige er CCFP og RFP fast forbundet med hverandre enten via kabel eller de er integrert i samme enhet. Generelt sett er kostnadene for kabeltrekking høye, spesielt gjelder dette i offentlige miljøer, dels på grunn av at avstandene ofte er store og dels fordi kabeltrekking ofte krever inngrep i anlegg og bebyggelse. Ved etablering av DECT-system med relativt store avstander mellom CCFP og RFPer er det derfor økonomisk attraktivt å anvende radio som forbindelsesmedium i stedet for kabel. En ytterligere fordel med radio er at forplantningsbaneforsinkelsen blir mindre enn for en kabel. Bølgeforplantningshastigheten ved kabel er 20-50% lavere enn i fritt rom. Med en radioforbindelse mellom CCFP og RFP øker også fleksibiliteten og gjenanvendeligheten (ved en forflytting av hele systemet) og systemet kan installeres betydelig raskere enn dersom det måtte legges kabel. Oppfinnelsen medfører således en mer kostnadseffektiv installasjon enn nevnte system.

Oppfinnelsen beskrives i det etterfølgende ved hjelp av ikke-begrensende eksempler og med henvisning til vedføyde, skjematisk utførte tegninger, hvor: Fig. 1 viser et DECT-delsystem og dets forbindelse med omgivelsene. Fig. 2 viser DECTs kanalstruktur i tid-frekvens-planet for et system med en sender-mottaker.

Fig. 3 viser innholdet i en DECT-tidsluke.

Fig. 4 viser tid-frekvensinndeling hvor tidsskalaen angir når tidslukene inntreffer ved RFP. Fig. 5 viser innkommende og utgående biter som funksjon av tiden i RFP og CCFP.

Standarden DECT, Digital European Cordless Telecommuni-cations, ble godkjent av ETSI i august 1992 og er en beskrivelse av først og fremst radiogrensesnittet i et digitalt trådløst telekommunikasjonssystem. I fig. 1 er vist et DECT-system og dets kopling til omgivelsene, idet et DECT-systems faste del kan deles opp i en sentralenhet CCFP, Central Control Fixed Par. CCFP utfører overlevering, vandring (roaming) m.m., og RFP fungerer som "basis-stas joner". Systemets faste del kommuniserer trådløst med mobile eller faste terminaler. Terminalene benevnes her PP, Portable Part.

DECT-standarden beskriver i hovedsak radiogrensesnittet mellom RFP og PP. Grensesnittet mellom omgivelsene {PSDN, ISDN, GSM og så videre) og CCFP, og grensesnittet mellom RFP og CCFR omfattes ikke av standarden.

Når større områder skal forsynes med DECT-dekning, medfører dette av avstanden mellom CCFP og RFP blir relativt stor, hvilket kan medføre tekniske problemer.

DECTs tilgangsmetode utgjøres av TDMA/TDD med flere bærebølgefrekvenser. I fig. 2 vises oppdelingen i tid og frekvens, idet kanaler med trafikk, blinde kanaler og samt kanaler med nye forbindelser er markert.

Ved eksempelvis en telefonsamtale tildeles to tidsluker per tidsramme, et duplekspar. Det vises to eksempler på dette, tidslukene to og fjorten henholdsvis fem og sytten.

I DECT er all informasjon innesluttet i den informasjon som sendes i tidslukene mellom den faste del og den flyttbare; det fins således ingen separat signaleringskanal. I fig. 3 er vist hvorledes bitene er organisert i tidsluken. Sifferne angir hvor mange biter som anvendes av hvert felt.

En ramme inneholder 24 tidsluker og er 10 ms lang. En tidsluke er således 417 us lang. Den har plass til 480 biter. De siste 56 bitperiodene anvendes som beskyttelses-luke.

For at det skal kunne etableres og bibeholdes en forbindelse, kreves at tidslukene ikke kolliderer med hverandre. Det fins flere ulike fenomener som kan medføre at tidsluker glir inn i hverandre, slik som mangel på synkronisering, tidsdispersjon og tidsforsinkelse. Tids-disperisjonen er for størsteparten miljøavhengig, mens tidsforsinkelsen er avhengig av forplantningsbanen.

Av ovenstående fremgår det at det fins flere fordeler med å kommunisere via radio mellom CCFP og RFP. I det etter-følgende blir det beskrevet hvordan et slikt radiogrensesnitt ser ut i en utførelsesform.

I dagsstilling anvendes en stor del av frekvensavstanden med frekvenser som er lavere enn 20 GHz. En radioforbindelse mellom CCFP og RFP kan derfor med fordel kunne plasseres ved en høyere frekvens enn 20 GHz.

For faste forbindelser er etterfølgende frekvensavstander foreslått av ERO og CEPT i intervallet 21 GHz og 40 GHz. <*>23,0 GHz-24,5 GHz (2'250 MHz) <*>24,5 GHz-27,0 GHz (2'1250 MHz) <*>27,0 GHz-29,5 GHz (2<*>1250 MHz) <*>37,0 GHz-39,5 GHz (2<*>1250 MHz)

Anbefalingene forutsetter frekvensdupleks, men ettersom DECT baserer seg på tidsdupleks, er det spektrumseffektivt å ha tidsdupleks også i det høyfrekvente radiogrensesnitt. Radioenhetene blir på denne måten billigere.

For at alle tidsluker i DECT-systemet skal kunne utnyttes,

kreves det en kanalstruktur som gjør at informasjonsbitene ikke kolliderer på grunn av forsinkelser i systemet. Dette problem løses ved at tidslukene mellom CCFP og RFP bare er halvparten så lange (doble bithastighet) som mellom RFP og

PP.

Dersom alle tidsluker i DECT-grensesnittet skal kunne anvendes, må transmisjonen av de første tidsluker fra CCFR klippes sammen med de siste tidsluker til CCFP. I fig. 5 er vist hvordan tidslukene organiseres mellom CCFP og RFP.

Informasjonsbitene i en tidsluke sendes en halv DECT-tidsluke fra CCFP innen de skal sendes mellom RFP og PP. Forsinkelsen mellom en CCFP og den RFP er konstant lik på en halv tidsluke, 208 us. Denne forsinkelse fremkommer på grunn av den geografiske avstand, forsinkelser i RFP og CCFP og forsinkelseselement. Bithastigheten mellom CCFP og RFP er dobbelt så høy som mellom RFP og PP.

Det er mulig å innføre et tilpasningsbart forsinkelseselement for å synkronisere transmisjonen og dermed øke den maksimale avstand mellom CCFP og RFP. Forsinkelsen mellom CCFP og RFP justeres til 208 us. En måte til å skape enda bedre frekvenseffektivitet er å forskyve halvparten av antall RFP tolv tidsluker i tid, det vil si om transmisjon i nedlenk (nerlånk) for en RFP motsvares av transmisjon i opplenk for en annen RFP. Som vist i fig. 5 er CCFP mest opptatt ved veksling mellom opplenk til nedlenk, mens veksling fra nedlenk til opplenk ikke utnytter CCFP og radioruten. Forskyvningen mellom ulike RFP gir en mer effektiv anvendelse av CCFP og radiorute.

Oppfinnelsen er i første rekke beregnet for DECT-system med atskilt CCFP og RFP. Det viktigste anvendelsesområdet er innenfor offentlige systemer, så som radiobaserte lokal-nettsystemer, men oppfinnelsen kan også komme til anvendelse i private systemer, først og fremst for bedrifter.

CCFP = Central Control Fixed Part. Den sentrale del

av Fixed Part.

DECT = Digital European Cordless Telecommuni-cations.

RFP = Radio Fixed Part. Den del av en FP som

inneholder radiodelen.

PP = Portable Part. Den mobile del av DECT,

eksempelvis en trådløs telefon. PP kan også være fast monterte enheter.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de viste utførelses-eksempler, men kan varieres på vilkårlig måte innefor rammen for oppfinnelsestanken, slik denne er definert i de etterfølgende patentkrav.

Claims (8)

1. Anordning ved et DECT-system omfattende minst en sentralenhet (CCFP), minst en baseenhet (RFP) og minst en terminal (PP), karakterisert ved at et digitalt radiogrensesnitt er etablert mellom sentralenheten (CCFP) og baseenheten (RFP), hvor lengden på tidsluker ved transmisjon mellom sentralenheten (CCFP) og baseenheten (RFP) er halvparten så lang som mellom baseenheten (RFP) og nevnte terminal (PP), og at de første tidsluker fra sentralenheten (CCFP) blir oppdelt med de siste tidsluker til sentralenheten (CCFP).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tidslukene blir oppdelt ved opplink og nedlink.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at transmisjonen synkroniseres ved hjelp av et tilpasningsbart forsinkelseselement.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at tidsluker mellom ulike baseenheter (RFP) er forskjøvet i tid.

5. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at halvparten av de baseenhetene (RFP) er forskjøvet tolv tidsluker i tid.

6. Anordning ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at informasjonsbitene i en tidsluke sendes en halv DECT-tidsluke fra en sentralenhet (CCFP) før de sendes mellom en baseenhet (RFP) og en terminal (PP).

7. Anordning ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at bithastighet mellom en sentralenhet (CCFP) og en baseenhet (RFP) er dobbel så høy som mellom en baseenhet (RFP) og en terminal (PP).

8. Fremgangsmåte ved et DECT-system omfattende minst en sentralenhet (CCFP), minst en baseenhet (RFP) og minst en terminal (PP)/karakterisert ved at et digitalt radiogrensesnitt etableres mellom sentralenheten (CCFP) og baseenheten (RFP), at lengden på tidsluker ved transmisjon mellom sentralenheten (CCFP) og baseenheten (RFP) er halvparten så lang som tidsluker mellom baseenheten (RFP) og nevnte terminal (PP), at oppdeling av tidslukene skjer ved opplink og nedlink , at et tilpasningsbart forsinkelseselement sørger for synkronisering, og at forskyvning av tidsluker anvendes for å øke spektrums-ef f ektivitet .