SE459137B

SE459137B - Synchronising reference frequencies between radio stations

Info

Publication number: SE459137B
Application number: SE8703796A
Authority: SE
Inventors: A K Raith
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1987-10-01
Filing date: 1987-10-01
Publication date: 1989-06-05
Also published as: SE8703796D0; SE8703796L

Abstract

A radio station in the system has receivers (12,13) for incoming signals from another station, a prodn. unit (8) for a local reference frequency, and units for deriving signals from those received using the local reference frequency, a correlator (20) for the derived signals with synchronisation patterns produced in the station, and a control (6) for at least the reference prodn. unit and the correlator. The pattern prodn. unit (21) provides at least two different synchronisation patterns adjusted to different frequency differences between the local reference frequency of the station and that of the station from which the signals were received. A comparator (6) compares the result of the correlations between the signals derived from those received and the synchronisation patterns. The station is of the mobile type in a digital TDMA system with base stations, and has recording units (19) which record the derived incoming signals within at least one time slot. The pattern prodn. unit incorporates a memory in which a number of synchronisation patterns adjusted to different predetermined frequency differences are stored.

Description

459 137 10 15 20 25 30 2 VARROWBAND TDMA SYSTEM-DMS 9D J. Uddenfeldt and B. Persson, "A digital l-'ID/TDNIA system for a new generation cellular radio". Second nordic seminar on digital land mobile radiocoinrnunication (DMR Il), pp. 99-104, Stockholm, Sweden, Oct., 1986. K. Raith, .l-E. Stjernvall and J. Uddenfeldt, 'Wiulti-path equalization for digital Cellular radio Operating at 300 kbit/s", 36th IEEE vehicular technology conference, pp. 268-272, Dallas, Texas, USA, May, 1986. J.-E. Stjernvall, K. Raith and B. Hedberg, "Performance on an experi- mental FD/TDMA digital radio system", Second nordic seminar on digital land mobile radiocommunication (DMR Il), pp. 105-109, Stockholm, Sweden, Oct., 1986. .L-E. Stjernvall, B. Hedberg and S. Ekemark, "Radio Test Performance of Narrowband TDMA system", IEEE Vehicular Tech. Conf., Tampa, Florida, USA, June, 1987. 459 137 10 15 20 25 30 2 VARROWBAND TDMA SYSTEM-DMS 9D J. Uddenfeldt and B. Persson, "A digital l-'ID / TDNIA system for a new generation cellular radio ". Second nordic seminar on digital land mobile radiocoinrnunication (DMR Il), pp. 99-104, Stockholm, Sweden, Oct., 1986. K. Raith, .l-E. Stjernvall and J. Uddenfeldt, 'Wiulti-path equalization for digital Cellular radio Operating at 300 kbit / s ", 36th IEEE vehicular technology conference, pp. 268-272, Dallas, Texas, USA, May, 1986. J.-E. Stjernvall, K. Raith and B. Hedberg, "Performance on an experi- mental FD / TDMA digital radio system ", Second nordic seminar on digital land mobile radiocommunication (DMR II), pp. 105-109, Stockholm, Sweden, Oct., 1986. .L-E. Stjernvall, B. Hedberg and S. Ekemark, "Radio Test Performance of Narrowband TDMA system ", IEEE Vehicular Tech. Conf., Tampa, Florida, USA, June, 1987.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN I ett TDMA-mobilradiosystem med flera radiokanaler kan en mobilstation ha tillgång till en av radiokanalerna under en viss bestämd tid bade för sändning ach mottagning. Vid start av en mobilstation med koherent inottagare i ett sådant mobilradiosystem maste innan förbindelser kan uppkopplas till/fran rnobilstationen dess tidsreferens synkroniseras med systemets tidreferens och dess referensfrekvens anpassas till en referensfrekvens för en radiokanal i mobilradiosysteinet.DESCRIPTION OF THE INVENTION In a TDMA mobile radio system with several radio channels, a mobile station can have access to one of the radio channels for a specified period of time both for transmission ach reception. When starting a mobile station with a coherent receiver in one such a mobile radio system must before connections can be connected to / from the mobile station its time reference is synchronized with the system time reference and its reference frequency is adapted to a reference frequency of a radio channel in the mobile radio system.

Av ekonomiska skäl är det önskvärt att i mobilstationer i inobilradiosystezn använda tillräckligt billig utrustning för alstring, synkronisering och anpassning av rnobilstationens tidreferens och referensfrekvens till :notsvaraiide tids- referens och referensfrekvens i basstationer i mobilradiosystemet. Det är också änskvärt att vid start av en mobilstation synkroniseringen av dess tidsre ferens och anpassningen av dess referensfrekvens skall ske tillräckligt snabbt och tillförlitligt. Detta kan skapa problem eftersom önskemålen åtminstone delvis är motstridiga.For economic reasons, it is desirable to in mobile stations in the inobilradiosystezn use inexpensive equipment for generation, synchronization and customization of the mobile station's time reference and reference frequency to: notesvaraiide time reference and reference frequency in base stations of the mobile radio system. It is also desirable that at the start of a mobile station the synchronization of its time reference and the adjustment of its reference frequency shall be sufficiently rapid and reliable. This can create problems because the wishes at least in part are contradictory.

Vid *nobilradiosystem kan problem uppstå vid synkronisering av tidsre fereiiser och anpassning av referensfrekvenser på grund av flervägsutbredning av radio- sii naler. Droblevnraii kan bli soeciellt stora vid höra informatinnsíiverförint s- J . J hastigheter på radiokanalerna och då 'riobilstfitionerna kan förflyttas relativt 10 15 20 25 3D 459 137 3 snabbt i fíirhàllande till basstationerna och mobilstationerna befinner sig i en omgivning med snabbt varierande radioutbredningsförhàllanden, ex.vis mobil- stationer i motorfordon i stadsmiljö. Problem kan då också uppstå på grund av att effekten hos mottagna singaler kan variera mycket starkt, ex.vis ca lÛÛdB.With * nobil radio systems, problems may occur when synchronizing time travel and adjustment of reference frequencies due to multipath propagation of radio sii naler. Droblevnraii can become socially large at hearing informatinsíiverförint s- J. J speeds on the radio channels and then the 'riobil positions can be moved relatively 10 15 20 25 3D 459 137 3 fast in relation to the base stations and the mobile stations are in one environment with rapidly varying radio propagation conditions, e.g. stations in motor vehicles in urban environments. Problems can then also arise due to that the effect of received singles can vary very strongly, eg about lÛÛdB.

Liknande problem förekommer i något annorlunda radiokommunikationssystern där åtminstone en referensfrekvens i en radiostation behöver anpassas tiil en re ferensfrekvens i en annan radiostation.Similar problems occur in the slightly different radio communication system where at least one reference frequency in a radio station needs to be adapted to one reference frequency in another radio station.

Uppfinningen syftar till attilösa ovanstående och andra problem i samband med frekvensanpassning i radiokommunikationssystem och åstadkomma en snabb och tillförlitlig anpassning av referensfrekvenser med jämförelsevis billig utrust- ning.The invention aims at solving the above and other problems associated with frequency adjustment in radio communication systems and achieve a fast and reliable adjustment of reference frequencies with comparatively inexpensive equipment ning.

Vad som är utmärkande för ett förfarande enligt uppfinningen och föredragna utföringsforner framgår av patentkraven. Något förenklat kan man säga att anpassning av referensfrekvenser enligt uppfinningen bygger på i och för sig kända metoder för utsändning av synkroniseringmönster i radiosignaler från sändare och på i och för sig kända metoder för korrelering av mottagna radiosignaler med synkroniseringsmönster alstrade i mottagare. Vid ett för- farande enligt iippfinningen korreleras emellertid inottagna radiosignaler med minst tva olika synkroniseringsmönster anpassade till olika frekvensskillnader inellan mottagarens referensfrekvens och motsvarande referensfrekvens i sän- daren. Resultaten av korreleringarna jämförs med varandra och utnyttjas för anpassning av mottagarens referensfrekvens till motsvarande referensfrekvens i sändaren.What is characteristic of a method according to the invention and preferred embodiments are set out in the claims. Slightly simplified, you could say that adaptation of reference frequencies according to the invention is based on itself known methods for transmitting synchronization patterns in radio signals from transmitters and per se known methods for correlating received radio signals with synchronization patterns generated in receivers. In the event of a method according to the invention, however, received radio signals are correlated with at least two different synchronization patterns adapted to different frequency differences between the receiver's reference frequency and the corresponding reference frequency in daren. The results of the correlations are compared with each other and used for adjusting the receiver's reference frequency to the corresponding reference frequency in the transmitter.

Företrädesvis alstras ytterligare ett synkroniseringsmönster i den andra radio- stationen efter att resultaten av korreleringarna med tidigare alstrade synkro- niserings inönster utnyttjats för anpassning av den andra radiostationens refe- rensfrekvens. Detta ytterligare synkroniseringsmönster anpassas till samma förutbestämda synkroniseringsmönster som de tidigare alstrade synkronís-terings- mönstren anpassats till och till att ge maximal korrelation vid en frekvens- skillnad mellan den andra radiostationens referensfrekvens och den första radiostationens referensfrekvens som beror av resultaten av korreleringarna med de tidigare alstrade synkronisoringsmönstren. Det ytterligare synkroni- seringsinönstret korreleras med ytterligare signaler hârledda med hjälp av? den 10 15 20 25 30 459 137 andra radiostationens referensfrekvens efter anpassning och ur radiosignaler som mottages efter de radiosigxwaler som tidigare utnyttjats för härledning av signaler. Resultatet av korreleringen med det ytterligare synkroniserings- mönstret utnyttjas för ytterligare anpassning av den andra radiostationens referensfrekvens till den första radiostationens referensfrekvens.Preferably, an additional synchronization pattern is generated in the second radio station after the results of the correlations with previously generated synchronous used to adjust the reference of the other radio station cleaning frequency. This additional synchronization pattern is adapted to the same predetermined synchronization patterns that the previously generated synchronization patterns the patterns have been adapted to and to give maximum correlation at a frequency difference between the reference frequency of the second radio station and the first the radio frequency reference frequency which depends on the results of the correlations with the previously generated synchronization patterns. The additional synchronous the signaling pattern is correlated with additional signals derived using? the 10 15 20 25 30 459 137 second radio station reference frequency after tuning and from radio signals received after the radiosigxwals previously used for deriving from signals. The result of the correlation with the additional synchronization the pattern is used for further adaptation of the other radio station reference frequency to the reference frequency of the first radio station.

I ett TDMA-radiokomrnunikationssystem är det att föredraga att vart och ett av de i den andra radiostationen alstrade synkroniseringsmönstren successivt korreleras med samma signaler härledda ur radiosignaler mottagna i mot- svarande tidsluckor i två eller flera ramar, att de relativa amplituderna hos korrelationsstoppar hörande till olika tidsluckors signaler och olika alstrade synkroniseringsmönster jämföras med varandra, samt att resultatet av järn- förelsen mellan korrelationstopparnas relativa amplituder utnyttjas för anpass- ning av den andra radiostationens referensfrekvens till den första radio- stationens referensfrekvens. l ett TDMA-radiokdminuníkationssystein är det också att füredraga att vart och ett av de i den andra radiostationen alstrade synkroniseringsmönstren successivt korreleras med samma signaler härledda ur radiosignaler mottagna i mot- svarande tidsluckor i tva eller flera ramar, att de relativa tidslägena för korrelationstoppar hörande till olika tidsluckors signaler och olika alstrade synkroniseringsmönster jämföras med varandra, samt att resultatet av jäm- förelsen mellan korrelationsstopparnas relativa tidslägen utnyttjas för anpass- ning av den andra radiostationens referensfrekvens till den första radio- stationens referensfrekvens.In a TDMA radio communication system, it is preferable that each of the synchronization patterns generated in the other radio station successively correlated with the same signals derived from radio signals received in corresponding time slots in two or more frames, that the relative amplitudes of correlation peaks belonging to different time slot signals and different generated ones synchronization patterns are compared with each other, and that the result of the relationship between the relative amplitudes of the correlation peaks is used for the reference frequency of the second radio station to the first radio station station reference frequency. In a TDMA radiocommunication system, it is also preferable that each one of the synchronization patterns generated in the other radio station successively correlated with the same signals derived from radio signals received in corresponding time slots in two or more frames, that the relative time modes for correlation peaks belonging to different time slot signals and different generated ones synchronization patterns are compared with each other, and that the result of the relationship between the relative time positions of the correlation peaks is used for the reference frequency of the second radio station to the first radio station station reference frequency.

Före anpassningen av den andra radiostationens referensfrekveris lagras före- trädesvis vid den andra radiostationen ett flertal synkroniseringsmönster an- passade till radiosignaler utsända med samma förutbestämda synkroniserings- .nönster men anpassade till härledning av signaler ur inottagria radiosignaler vid olika frekvensskillnader. Vidare lagras vid rnobilstationen signaler härledda ur -nottagna radiosignaler med en varaktighet av minst en tidslucka. Vid korre- leringen korreleras då lagrade synkroniseringsmönster -ned de lagrade signa- ler-na. 10 15 20 25 30 35 459 137 5 I ett TDMA-radiokommunikationssystem är det att föredra att före anpass- ningen av den andra radiostationens referensfrekvens vid den andra radio- stationen inottaga radiosignaler på minst en av ett antal förutbestämda radiokanaler som den första radiostationen kan använda. Effekten hos de mottagna radiosignalerna på minst en radiokanal mätes för en sammanlagd tid som motsvarar minst en ram. Med hjälp av den uppmätta effekten utväljes en minoritet av tidsluckorna pa en radiokanal. Korreleringen utförs sedan med signaler härledda ur radiosignaler som mottagits under den utvalda minoriteten av ti dsluckor. l ett TDMA-radiokornmunikationssystein där man även skall anpassa en tids- referens i den andra radiostationen till en tidsreferens i den första radio- stationen är det att föredra att efter att den andra radiostationens referens- frekvens anpassats minst en gang med hjälp av korrelationsresultat i den andra radiostationen härleda signaler ur radiosignaler mottagna med hjälp av den anpassade referensfrekvensen, vilka sistnämnda härledda signaler korreleras med minst ett i den andra radiostationen alstrat synkroniseringsmönster, samt att resultatet av sistnämnda korrelation användes för anpassning av den andra radiostationens tidsre ferens till den första radiostationens tidsre ferens.Prior to the adaptation of the reference frequency of the other radio station, at the other radio station a plurality of synchronization patterns are used. matched to radio signals transmitted with the same predetermined synchronization .nöster but adapted for deriving signals from intact radio signals at different frequency differences. Furthermore, signals derived from the mobile station are stored at the mobile station radio signals received with a duration of at least one time slot. When correcting correlation is then correlated when stored synchronization patterns -down the stored signals- ler-na. 10 15 20 25 30 35 459 137 5 In a TDMA radio communication system, it is preferable to the reference frequency of the other radio station at the second radio station the station receives radio signals on at least one of a number of predetermined ones radio channels that the first radio station can use. The effect in those the received radio signals on at least one radio channel are measured for a total time corresponding to at least one frame. Using the measured effect, one is selected minority of the time slots on a radio channel. The correlation is then performed with signals derived from radio signals received under the selected minority of ti dsluckor. in a TDMA radiocorn communication system where one also has to adapt a time reference in the second radio station to a time reference in the first radio station, it is preferable that after the reference of the other radio station frequency adjusted at least once using correlation results in the other the radio station derives signals from radio signals received using it adapted reference frequency, the latter derived signals being correlated with at least one synchronization pattern generated in the other radio station, and that the result of the latter correlation was used to adjust the other the radio reference time reference to the first radio station time reference.

Vad som är utmärkande för en radiostation enligt uppfinningen och speciellt föredragna utföringsformer framgår av patentkraven. Något förenklat skulle man kunna säga att en känd radiostation i ett radiokommunikationssystem inne fattar radiomottagniiigsorgan för mottagning av radiosignaler från en annan radiostation, referensfrekvensorgan för alstring av en lokal referensfrekvens i radiostationen, organ för att ur mottagna radiosignaler härleda signaler med hjälp av radiostationens lokala referensfrekvens, korreleringsorgan för korre- lering av signaler härledda ur mottagna radiosignaler med i radiostationen alstrade synkroniseringsmönster, samt styrorgan för styrning av atminstone referensfrekvensorganet och korreleringsorgafiet. En radiostation enligt ilpp- finningen innefattar då dessutom mönsteralstringsorgan för alstring i radio- stationen av minst tva olika synkroniseringsinönster anpassade till olika fre- kveiisskillnader inellan radiostatioiiens lokala referensfrekvens och en refe- rensfrekvens hos den radiostatiran från vilken radiosignalerna mottages, samt jämfiirelseorgan för jširnförialse av resultat av korrelerinqar mellan signaler liárl-'šdda ur inottiagna raiiinsiignalcr och olika synkruniseringsinönstier från fnšjriste ralstrinig sfxrganet. 10 15 20 25 459 137 6 Företrädesvis har rnönsteralstringsorganet en styringång, varvid mönster- alstringsorgalwet via styrsignaler på sin styringàng är styrbart till att alstra synkroniseringsinönster anpassade till olika av st rsi nalerna beroende fre- Y 9 kvensskillnader, vilka synkroniseringsmönster är utformade för att vid korre- lering med signaler härledda ur mottagna radiosignaler innefattande samma kända synkroniseringsmönster ge maximal korrelation vid frekvensskillnader mellan re ferensfrekvenserna överensstämmande med de frekvensskillnader syn- kroniseringsmönstren är anpassade till.What is characteristic of a radio station according to the invention and in particular preferred embodiments appear from the claims. Something simplistic would one could say that a known radio station in a radio communication system includes radio receiving means for receiving radio signals from another radio station, reference frequency means for generating a local reference frequency in radio station, means for deriving signals from received radio signals using the local reference frequency of the radio station, correlation means for signal derived from received radio signals in the radio station generated synchronization patterns, as well as control means for controlling at least the reference frequency means and the correlation means. A radio station according to the invention then further comprises pattern generating means for generating in radio station of at least two different synchronization services adapted to different differences between the local reference frequency of the radio station and a reference cleaning frequency of the radio station from which the radio signals are received, and comparator means for comparing results of correlations between signals liárl-'šdda from inottiagna raiiinsiignalcr and various synchronization instincts from fnšjriste ralstrinig sfxrganet. 10 15 20 25 459 137 6 Preferably, the sample generating means has a control input, wherein the pattern the generating organ via control signals on its control input is controllable to generate synchronization services adapted to different control-dependent frequencies Y 9 frequency differences, which synchronization patterns are designed to with signals derived from received radio signals including the same known synchronization patterns provide maximum correlation at frequency differences between the reference frequencies corresponding to the frequency differences the chronization patterns are adapted to.

En radiostation enligt uppfinningen som utgör en mobilstation i ett digitalt TDMA-rnobilradiosystem med basstationer innefattar företrädesvis ett signal- minne för lagring av mottagna radiosignaler med en varaktighet av minst en tidslucka. Mönsteralstringsorganet innefattar dä företrädesvis ett minne i vilket ett flertal synkroniseringsinönster anpassade till olika förutbestämda frekvens- skillnader är lag rade.A radio station according to the invention which constitutes a mobile station in a digital TDMA mobile radio systems with base stations preferably include a signal memory for storing received radio signals with a duration of at least one time slot. The pattern generating means then preferably comprises a memory in which a plurality of synchronization patterns adapted to different predetermined frequency differences are legal.

FIGURBESKRIVNING Figur l illustrerar något förenklat ett förfarande och organ för anpassning av en referensfrekvens i en radiostation enligt uppfinningen.DESCRIPTION OF FIGURES Figure 1 illustrates somewhat simplified a method and means for adapting one reference frequency in a radio station according to the invention.

Figur 2 illustrerar en radiokanal med tio tidsluckor i en ram samt innehållet i en skur u tsänd fran en radiostation i en tidslucka på radiokanalen.Figure 2 illustrates a radio channel with ten time slots in one frame and the contents of one cut u broadcast from a radio station in a time slot on the radio channel.

Figur 3 illustrerar något förenklat en mobilstation för ett känt TDMA-mobil- radlosystem.Figure 3 illustrates somewhat simply a mobile station for a known TDMA mobile network. radlosystem.

Figur 4 illustrerar en tänkbar iltfiñringsforrn av hur en känd mobilradiostaticon kan kornpletteras med organ för frekvensanpassning enligt uppfinningen.Figure 4 illustrates a possible oxygenation form of how a known mobile radio station can be grain-plated with means for frequency adjustment according to the invention.

UTFÖRIFJGSÉOIQMER Figur l illustrerar nagot förenklat delar av en radiostation med organ för att anpassa en referensfrekvens enligt uppfinningen. Radiostationen har en radio- -nottagare med högfrekvensdel RF och mellan- eller iägfrekvensdel IF. Högfre- kvensdelen RF är kopplad till en antenn för mottagning av radiosignaler som utsände från en annan radiostation. De utsända radiosignalerna innefattar infor nation och ett förutbestämt synkroniseringsmöxwster och ligger l ett frekvensmnréide som beror av en referensfrekvefis i den utsï-indande radio- 10 15 20 25 30 459 137 7 stationen. Högfrekvensdeien RF är också kopplad till en styrbar frekvenssyn- tetisator FS för mottagning av en första jäinförelsevis hög referensfrekvens. Ur de mottagna radiosignalerna häl-leder högfrekvensdelen RF med hjälp av den jämförelsevis höga referensfrekvensen signaler som ligger i ett väsentligt lägre frekvensomràde än de via antennen mottagna radiosignalerna. För att utföra denna härledning kan högfrekvensdelen ha i och för sig kända organ såsom blandare, bandpassfilter m m.UTFÖRIFJGSÉOIQMER Figure 1 illustrates somewhat simplified parts of a radio station with means for adjusting a reference frequency according to the invention. The radio station has a radio receiver with high frequency part RF and intermediate or low frequency part IF. High frequency the frequency section RF is connected to an antenna for receiving radio signals such as broadcast from another radio station. The transmitted radio signals include infor nation and a predetermined synchronization maximum and is located in one frequency range due to a reference frequency in the broadcast radio 10 15 20 25 30 459 137 7 the station. The high frequency day RF is also connected to a controllable frequency display. tetisator FS for receiving a first comparatively high reference frequency. From the received radio signals pass through the high frequency part RF by means of it comparatively high reference frequency signals that lie in a significantly lower frequency range than the radio signals received via the antenna. To perform this derivation, the high-frequency part may have per se known means such as mixers, bandpass filters, etc.

Mellan- eller lagfrekvensdelen lF är kopplad till högfrekvensdelen för mottag- ning av signaler som högfrekvensdelen härlett ur de mottagna radiosignalerna.The intermediate or low frequency part IF is connected to the high frequency part for receiving signals that the high frequency part derived from the received radio signals.

Mellan- eller làgfrekvensdelen IF' är också kopplad till den styrbara frekvens- syntetisatorn FS för mottagning av en andra jämförelsevis lag referensfrekvens.The intermediate or low frequency part IF 'is also connected to the controllable frequency the synthesizer FS for receiving a second comparatively law reference frequency.

Ur de mottagna signalerna fran högfrekvensdelen härleder mellan- eller läg- frekvensdelen IF med hjälp av den jämförelsevis låga referensfrekvensen basbandssignaler eller signaler inom ett väsentligt lägre frekvensomràde än signalerna fran högfrekvensdelen RF. För denna hârledning kan mellan- eller lagfrekvensdelen ha organ av i och för sig känd typ såsom blandare, lagpassfil- [SF lTi m.From the received signals from the high frequency part, intermediate or low frequency the frequency part IF by means of the comparatively low reference frequency baseband signals or signals within a significantly lower frequency range than the signals from the high frequency part RF. For this hairline, intermediate or the law frequency part have means of a type known per se such as mixers, law pass files [SF lTi m.

För rekonstruering av inforrnation som eventuellt utsända med radiosignaler från en annan radiostation har radiostationen signalbehandlingsorgan IR kopp- lade till radiomottagarens inellan- eller lagfrekvensdel lF. l ett idealfall utan radiostörningar och med perfekt fungerande radiornottagare samt exakt rätt frekvens hos den första och den andra referensfrekvensen kommer de av mellan- eller lâgfrekvensdelen IF här-ledda signalerna att innehålla information som motsvarar informationen som utsänts med radiosignalerna. De av inellan- eller làgfrekvensdelen IF liärledda signalerna kommer da ocksa att innefatta ett synkroniseringsinörister, vilket på ett förutbestämt sätt rnotsvarar det syn- kroniseringsmönster som de utsända radiosignalerna innefattar. Signalbehand- lingsorganet IR kan da med hjälp av det förutbestämda synkroniserinqsinönstret jämförelsevis enkelt rekonstruera den utsända informationen ur signalerna fran radioinottagareris inellan- eller làgfrekvensdel. l praktiken kommer emellertid radiostöniingar och varierande radioutbredningsförhâllanden samt avvikelser hos re ferensfrekvenserna från exakt rätt frekvens att medföra att information och synkroniseringsrnönster i signalerna från mellan- eller lagfrekvensdelen mer eller -nindre avviker från informatiurieri och synkroniseringsmönstret i ideal-fril- 'lO 15 20 25 30 459 137 let. Genom lämplig utformning av synkroniseringsmönstret, kodning av infor- mationen, utformning av de utsända radiosignalerna samt utrustning i signalbe- handlingsorganet enligt kända principer kan emellertid signalbehandlingsorganet åtminstone vid måttliga störningar och frekvensavvikelser rekonstruera den iitsända informationen tillräckligt väl. Om däremot störningarna och/eller frekvensavvikelserna blir alltför stora kan signalbehandlingsorganet inte re- konstruera den utsända informationen ur signalerna fran mellan- eller lagfre- kvensdelen tillräckligt väl.For reconstruction of information that may be transmitted by radio signals from another radio station, the radio station has signal processing means IR coupler added the radio receiver's in- or lag frequency part lF. In an ideal case without radio interference and with perfectly functioning radio receivers and exactly right frequency of the first and second reference frequency they come from the intermediate or low frequency part IF derived signals to contain information corresponding to the information transmitted by the radio signals. Those of inellan- or the low frequency part IF derived signals will then also include one synchronization engineers, which in a predetermined manner corresponds to the synchronization chronization patterns that the transmitted radio signals include. Signal processing The IR means can then, by means of the predetermined synchronization pattern comparatively easily reconstruct the transmitted information from the signals from radio receiver receiver internal or low frequency part. In practice, however radio interference and varying radio propagation conditions as well as deviations at the reference frequencies from exactly the right frequency to cause that information and synchronization patterns in the signals from the intermediate or lag frequency portion more or -never deviates from the informatiurieri and the synchronization pattern in the ideal-free- 'lO 15 20 25 30 459 137 let. By appropriate design of the synchronization pattern, coding of the information information, design of the transmitted radio signals and equipment in the signal the processing means according to known principles can, however, the signal processing means at least in case of moderate disturbances and frequency deviations reconstruct it transmit the information well enough. If, on the other hand, the disturbances and / or If the frequency deviations become too large, the signal processing means cannot construct the transmitted information from the signals from the or storage kvens section well enough.

För att vid behov minska referensfrekvensernas frekvensavvikelser från exakt rätt frekvens, så att frekvensavvikelserna blir tillräckligt sma, innefattar radiostationen i figur l ett signalminne SS, en korrelator CO och ett rnönster- alstringsorgan PS kopplade till varandra och ett styrorgan CT, vilket styrorgan dessutorn är kopplat till en frekvensstyringång hos frekvenssyntetisatorn.To reduce the frequency deviations of the reference frequencies from exact when necessary the correct frequency, so that the frequency deviations become small enough, includes the radio station in Figure 1 a signal memory SS, a correlator CO and a generating means PS connected to each other and a control means CT, which control means in addition, it is connected to a frequency control input of the frequency synthesizer.

Signalminnet SS är kopplat till mellan- eller lagfrekvensdelen IF för mottagning och lagring av signaler från mellan- eller làgfrekvensdelen under tidsintervall som bestäms av styrsignaler fràn styrorganet CT. Styrminnet SS är ocksa kopplat till korrelatorn CO för avgivning av lagrade signaler till korrelatorn under tidsintervall som bestäms av styrsignaler fràn styrorganet CT.The signal memory SS is connected to the intermediate or lag frequency part IF for reception and storing signals from the intermediate or low frequency portion during time intervals which is determined by control signals from the control means CT. The control memory SS is also connected to the correlator CO for outputting stored signals to the correlator during time intervals determined by control signals from the control means CT.

Mönsteralstringsorganet PS är utformat för alstring av olika synkroniserings- mönster i beroende av styrsignaler på en styringàng. Mönsteralstringsorganet är kopplat till korrelatorn CO och styrorganet för att alstra och avgiva olika synkroniseringsmönster till korrelatorn i beroende av styrsignaler fran styr- organet.The pattern generating means PS is designed for generating different synchronizing means. pattern depending on control signals on a control input. The pattern generating means is connected to the correlator CO and the control means for generating and emitting various synchronization pattern to the correlator depending on control signals from the control the body.

Korrelatorn CO är kopplad till styrorganet för att i beroende av styrsignaler från styrorganet korrelera signaler frän signalminnet SS med synkroniserings- mönster fràn mönsteralstringsorganet PS och till styrorganet avge signaler representerande korrelationsresiiltat. Étyrorganet är utformat och kopplat för tidsstyrning av signlalninnet SS, korrelatorn CIO och :nönsteralstringsorganet PS. Styrorganet är också utformat och kopplat för att ur signaler representerande korrelationsresultat uppskatta troliga frekvensavvikalser och tillföra frekvenssyiitetisaturn styrsignaler för att vill behov rninskra frekvensavvikelse. 10 15 2D 25 30 459 137 9 f-'rekvenssyntetisatorn är utformad för att alstra den första och den andra referensfrekvensen så att referensfrekvenserna står i ett förutbestämt för- hållande till varandra eller har ett förutbestämt samband med varandra.The correlator CO is connected to the control means for depending on control signals from the controller correlate signals from the signal memory SS with the synchronizing pattern from the pattern generating means PS and to the control means emitting signals representative correlation results. The control means is designed and connected for time control of the signal line SS, the correlator CIO and: the non-generating means PS. The control means is also designed and coupled to estimate correlation results representing signals probable frequency deviations and supply frequency signal control signals to will need to reduce frequency deviation. 10 15 2D 25 30 459 137 9 The f-frequency synthesizer is designed to generate the first and the second the reference frequency so that the reference frequencies are in a predetermined related to each other or have a predetermined relationship with each other.

Frekvenssyntetisatorn är också utformad för att i beroende av styrsignaler pa sin styringàng höja och sänka de bada re ferensfrekvenserna synkront, d v s da den första referensfrekvensen höjs så höjs den andra referensfrekvensen auto- matiskt i motsvarande grad. Da den andra referensfrekvensen sänks så sänks den första referensfrekvensen i motsvarande grad.The frequency synthesizer is also designed to, depending on control signals pa increase and decrease the control reference frequencies synchronously, i.e. the first reference frequency is increased, the second reference frequency is automatically to a corresponding degree. As the second reference frequency decreases, it decreases the first reference frequency to a corresponding degree.

De radiosignaler som utsänds från en annan radiostation och mottages 'av radiostationen i figur l ligger i ett frekvensomrade som beror av en referens- frekvens i den utsändande stationen. Radiosignalerna kan exempelvis ha formen av en bärväg modulerad med signaler som bär information och synkroniserings- mönster. Ändras referensfrekvensen i den utsändande radiostationen sa ändras de utsända radiosignaleras frekvensomrade, exempelvis att bärvàgens frekvens ändras. l sa fall bör även referensfrekvenserna i den mottagande radiostationen i figur l ändras på motsvarande sätt. Vilken frekvens som är exakt rätt frekvens för respektive referensfrekvens i radiomottagaren i figur l beror saledes av referensfrekvensen hos den radiostation fran vilken radiosignalerna mottages.The radio signals transmitted from another radio station and received by the radio station in Figure 1 is in a frequency range which depends on a reference frequency in the transmitting station. The radio signals can, for example, have the shape of a carrier path modulated with signals carrying information and synchronization pattern. If the reference frequency in the transmitting radio station changes, it changes the frequency range of the transmitted radio signals, for example the frequency of the carrier changes. In this case, the reference frequencies in the receiving radio station should also in Figure 1 is changed accordingly. Which frequency is exactly the right frequency for each reference frequency in the radio receiver in Figure 1 thus depends on the reference frequency of the radio station from which the radio signals are received.

Att ininska referensfrekvensernas frekvensavvikelser från rätt frekvens kan därför sägas innebära att anpassa referensfrekvenserna i den mottagande radiostationen i figur l till en eller flera motsvarande referensfrekvenser i den sändande radiostation fran vilken radiosignaler skall mottages.To induce the frequency deviations of the reference frequencies from the correct frequency can therefore is said to involve adjusting the reference frequencies in the receiver the radio station in Figure 1 to one or more corresponding reference frequencies in it transmitting radio station from which radio signals are to be received.

Anpassning av en mottagande radiostations referensfrekvens till en sändande radiostations referensfrekvens enligt uppfinningen bygger pa insikten att i ett idealfall en viss frekvensavvikelse hos den mottagande radiostationens referens- frekvens från exakt rätt frekvens åstadkommer ett förutbestämt utseende hos synkroniseringsmönster i signaler som härletts ur de mottagna radiosignalerna.Adjusting the reference frequency of a receiving radio station to a transmitter radio station reference frequency according to the invention is based on the insight that in a ideally a certain frequency deviation of the reference station of the receiving radio station frequency from exactly the right frequency produces a predetermined appearance of synchronization pattern in signals derived from the received radio signals.

Dä den mottagande radiostationens referensfrekvens ändras fran den exakt rätta ändras synkroniseringsrnönstret som härletts ur de mottagna radio- signalerna pa ett föruthestävnt från motsvarande synkroniseringsmönster i idealfallet. Om man vet utseendet 'nos det synkroniseringsinönster som de utsända radiosignalerna innefattar och dessutom vet frekvensskillnaden mellan motsvarande referensfrekvenser i den utsändande och den mottagande radiosta- tionen kan man härleda utseendet hos synkroniseringsmönstret i de hš-irledda 10 15 20 25 30 459 137 10 signalerna. Genom att i förväg härleda tvâ eller flera olika synkroniserings- mönster, vilka i idealfallet erhålles vid olika förutbestämda frekvensskillnader, och jämföra de olika synkroniseringsinönstren' med det som i praktiken erhålles ur de mottagna signalerna, kan frekvensskillnaden upskattas. l mönsteralstringsorganet är ett flertal synkroniseringsmönster lagrade. Varje lagrat synkroniseringsmönster är anpassat till en viss frekvensavvikelse hos den första och den andra referensfrekvensen från exakt rätt frekvens pa så sätt, att synkroniseringsmönstret vid korrelering med signaler fran mellan- eller läg- frekvensdelen ger maximal korrelation med signaler som härletts med refe- rensfrekvenser med en viss frekvensavvikelse från exakt rätt frekvens. Exem- pelvis kan i mönsteralstringsorganet finnas nio lagrade synkroniseringsmönster anpassade till nio olika frekvensavvikelser hos den första referensfrekvensen och motsvarande avvikelser hos den andra referensfrekvensen. Ett första av de nio synkroniseringsmönstren kan då vara anpassad till frekvensavvikelsen noll, d v s detta synkroniseringsmönster ger maximal korrelation med signaler från fnellan- eller làgfrekvensdelen då signalerna härletts med en första och en andra re ferensfrekvens som är exakt rätt. Ett andra av de nio synkroniserings- mönstren kan vara anpassad till frekvensavvikelsen +lkHz, d v s detta synkroni- seringsmönster ger maximal korrelation med signaler från mellan- eller lag- frekvensdeien da signalerna härletts med en första referensfrekvens som är lki-lz högre än den exakt rätta och en andra referensfrekvens som är i motsvarande grad för hög. Ett tredje av de nio synkroniseringsmönstren kan vara anpassad till frekvensavvikelsen -lkHz, d v s detta synkroniseringsmönster ger maximal korrelation med signaler från mellan- eller làgfrekveiisdelen då signalerna härletts med en första referensfrekvens som är lki-lz lägre än den exakt rätta och en andra referensfrekvens som är i motsvarande grad för lag.Since the reference frequency of the receiving radio station changes from it exactly the synchronization pattern derived from the received radio the signals on a predetermined from the corresponding synchronization pattern in ideally. If you know the look 'nos it sync patterns like they the transmitted radio signals include and also know the frequency difference between corresponding reference frequencies in the transmitting and receiving radio stations the appearance of the synchronization pattern in the hš-derived can be deduced 10 15 20 25 30 459 137 10 the signals. By deriving in advance two or more different synchronization patterns, which are ideally obtained at different predetermined frequency differences, and compare the different synchronization patterns' with what is obtained in practice from the received signals, the frequency difference can be estimated. In the pattern generating means, a plurality of synchronizing patterns are stored. Each stored synchronization pattern is adapted to a certain frequency deviation of it the first and second reference frequencies from exactly the correct frequency in such a way that the synchronization pattern when correlating with signals from intermediate or the frequency part gives maximum correlation with signals derived with reference cleaning frequencies with a certain frequency deviation from exactly the right frequency. Eczema pelvis, there may be nine stored synchronization patterns in the pattern generating means adapted to nine different frequency deviations of the first reference frequency and corresponding deviations of the second reference frequency. A first of those the nine synchronization patterns can then be adapted to the frequency deviation zero, i.e. this synchronization pattern gives maximum correlation with signals from the fnellan or low frequency part when the signals are derived with a first and a other reference frequency that is exactly right. A second of the nine synchronization the patterns can be adapted to the frequency deviation + lkHz, i.e. this synchronous pattern gives maximum correlation with signals from intermediate or frequency frequency when the signals are derived with a first reference frequency which is lki-lz higher than the exact correct and a second reference frequency that is in corresponding degree too high. A third of the nine synchronization patterns can be adapted to the frequency deviation -lkHz, ie this synchronization pattern gives maximum correlation with signals from the intermediate or low frequency part then the signals are derived with a first reference frequency which is lki-lz lower than that exact correct and a second reference frequency that is correspondingly for law.

Ett fjärde av synkroniseringsmönstren kan vara anpassat till frekvensavvikelsen +2kI-lz, ett femte kan vara anpassat till frekvensavvikelsen -Zkl-lz, ett sjätte till mki-iz, ett sjunde till -Ciki-lz, ett åttonde till +BkHz och ett nionde till -Gkl-lz.A fourth of the synchronization patterns may be adapted to the frequency deviation + 2kI-lz, a fifth can be adapted to the frequency deviation -Zkl-lz, a sixth to mki-iz, a seventh to -Ciki-lz, an eighth to + BkHz and a ninth to -Gkl-lz.

Radiostationen i figur l fungerar på följande sätt vid anpassning av den första och den andra referensfrekveiisen till referensfrekveriseri hos den síindandc radiostationen. Först grovinställes radiomottagareii för mottagning av radio- signaler från den sändande radiostationen. Denna grovinstíâllning kan ske på klint fjätt. Exempelvis kan frekvenssyntetisatorn ha en kristall som svänger en 10 'IS 20 25 30 459 137 11 viss frekvens med en viss noggrannhet, en spänningsstyrd oscillator, frekvens- delare, nnfl. organ, varvid frekvenssyntetisatorn inställes sa att den alstrar en första och en andra referensfrekvens som nominelit motsvarar den sändande radiostationens uppgivna frekvensband eller referensfrekvens. Med frekvens- syntetisatorn grovinställd lagras i signalminnet signaler som härletts med hjälp av den första och den andra referensfrekvensen. De lagrade signalerna korre- leras med tva eller flera av synkroniseringsmönstren fran mönsteralstrings- organet. Storleken och tidsläget hos korrelationstoppar erhållna vid korre- leringar med olika synkroniseringsmönster jäinförs med varandra. Med hjälp av korrelationstopparnas storlek och tidslägen i förhållande till varandra görs e_n uppskattning av frekvensskillnaden. Om uppskattningen ger som resultat att radiostationens referensfrekvenser är för höga styrs frekvenssyntetisatorn sa att den alstrar lägre referensfrekvenser. Om uppskattningen ger som resultat att radiostationens referensfrekvenser är för laga styrs frekvenssyntetisatorn så att den alstrar högre referensfrekvenser. Beroende pa resultatet av järnförelsen av korrelationstopparna och vilka/hur manga olika synkroniseringsmönster som korrelerats med signalerna fran mellan- eller lagfrekvensdelen kan det vara att föredraga att korrelera ytterligare ett eller flera av synkroniseringsmönstren fran inönsteralstringsorganet med de lagrade signalerna innan frekvenssyn- tetisatorn styrs sa att de alstrade referensfrekvenserna ändras. Beroende pa resultatet av jämförelsen av korrelationstopparna kan det ocksa vara att föredraga att lagra nya signaler i signalminnet och upprepa korreleringarna men med de nya signalerna fran signalminnet, innan frekvenssyntetisatorn styrs sa att de alstrade referensfrekvenserna ändras.The radio station in Figure 1 operates in the following manner when adapting the first and the second reference frequency to the reference frequency of the current the radio station. First, the radio receiver for the reception of the radio signals from the transmitting radio station. This rough setting can be done on klint fjätt. For example, the frequency synthesizer may have a crystal that oscillates one 10 'IS 20 25 30 459 137 11 certain frequency with a certain accuracy, a voltage controlled oscillator, frequency delare, nnfl. means, the frequency synthesizer being set so that it produces one first and a second reference frequency which nominally corresponds to the transmitter the stated frequency band or reference frequency of the radio station. With frequency the synthesizer roughly stored in the signal memory signals derived using of the first and second reference frequencies. The stored signals are corrected with two or more of the synchronization patterns from the pattern generation the body. The size and time position of correlation peaks obtained at correlation with different synchronization patterns are introduced with each other. Using the size of the correlation peaks and the time positions in relation to each other are made e_n estimation of the frequency difference. If the estimate gives the result that the radio frequencies of the radio station are too high, the frequency synthesizer is controlled that it generates lower reference frequencies. If the estimate gives as a result that the reference frequencies of the radio station are too low, the frequency synthesizer is controlled in this way that it generates higher reference frequencies. Depending on the result of the iron removal of the correlation peaks and which / how many different synchronization patterns correlated with the signals from the intermediate or law frequency part, it may be that prefer to correlate another one or more of the synchronization patterns from the input generator with the stored signals before the frequency display the tetisator is controlled so that the generated reference frequencies change. Dependent dad the result of the comparison of the correlation peaks may also be that prefer to store new signals in the signal memory and repeat the correlations but with the new signals from the signal memory, before the frequency synthesizer is controlled so that the generated reference frequencies change.

Efter att frekvenssyntetisatorn styrts sa att de alstrade referensfrekvenserria ändrats sker företrädesvis en ny lagring i signalminnet av nya signaler fran mellan- eller làgfrekvensdelen, vilka signaler härletts med hjälp av de ändrade referensfrekvenserna. De nya lagrade signalerna korreleras med tva eller flera av synkroniseringsmönstren fran mönsteralstringsorganet och resultatet av korrelerlngarna med olika synkroniseringsrnönster jäinförs med varandra. ivied hjälp av resultatet av järnförelsen görs en ny uppskattning av frekvensavvikel- sen. l beroende av resultatet av uppskattningen kan frekvenssyritetisatorri vid ilehov ytterligare en gäng styras sä att de alstrade re ferensfrekveiwscrna ändras. 459 137. 'lÜ 15 20 25 30 12 Pa ovanstående sätt kan referensfrekvenserna anpassas till den sändande radiustationens referensfrekvens i ett steg eller flera steg vid behov.After controlling the frequency synthesizer, they generated the reference frequency series changed, a new storage of new signals from preferably takes place in the signal memory the intermediate or low frequency part, which signals are derived by means of the changed ones the reference frequencies. The new stored signals are correlated with two or more of the synchronization patterns from the pattern generating means and the result of the correlations with different synchronization patterns are introduced with each other. ivied with the help of the result of the ironworks, a new estimate is made of the frequency deviation late. Depending on the result of the estimation, the frequency series may increase ilehov another gang is controlled so that the generated reference frequencies change. 459 137. 'lÜ 15 20 25 30 12 In the above way, the reference frequencies can be adapted to the transmitter the reference frequency of the radio station in one step or more steps if necessary.

Noggrann- lietcn som kan uppnås vid anpassningen beror bla av utformningen och üverföringen av det förutbestämda synkroniseringsmönstret i radiosignalerna och antalet olika synkroniseringsmönster som kan alstras av mönsteralstrings- organet.Meticulous- lietcn som kan achieved during the adaptation depends, among other things, on the design and the transmission of the predetermined synchronization pattern in the radio signals and the number of different synchronization patterns that can be generated by the pattern generation the body.

Uppfinningen är i första hand men inte uteslutande avsedd för ett digitalt rnobilradiosystern med tidsdelad multipelátkomst, sk TDMA. Det kan därför vara lämpligt att beskriva en utföringsform av förfarande och en radiostation enligt uppfinningen i anslutning till ett sådant radiokommunikationssystem.The invention is primarily but not exclusively intended for a digital the mobile radio system with time-divided multiple access, so-called TDMA. It can therefore be appropriate to describe an embodiment of method and a radio station according to the invention in connection with such a radio communication system.

Ett känt digitalt TDMA-mobilradiosystem, i vilket uppfinningen kan tillämpas, innefattar ett flertal fasta basstationer och ett flertal rörliga mobilstationer, vilka kan kommunicera med varandra med hjälp av radiosignaler. Basstationerna kan utsända radiosignaler pa ett flertal radiokanaler inom frekvensområdet 935- 960 tviHz medan mobilstationerna kan utsända radiosignaler på ett flertal radio- kanaler inom frekvensområdet 890-915 MHz.A known digital TDMA mobile radio system in which the invention can be applied, comprises a plurality of fixed base stations and a plurality of mobile mobile stations, which can communicate with each other using radio signals. The base stations can transmit radio signals on a plurality of radio channels within the frequency range 935- 960 tviHz while the mobile stations can transmit radio signals on a plurality of channels within the frequency range 890-915 MHz.

Sändningen på radiokanalerna är uppdelad i ramar och tidsluckor enligt figur Z så att en ram har en varaktighet av 8 ms och innefattar tio tids varaktighet av 0,8 rns. luckor med en Av radiokanaler-na används en eller ett litet antal för att från basstatíonerna samordnat styra och utsända allmän information till mobil- stationerna. Pa en sådan radiokanal disponerar en basstation en förutbestämd tidslucka för en gemensam styrkanal till mobilstationer inom basstationens täckningsomräde, ex vis tidsluckan CHZ i figur 2. Basstationen kan i sin tidslucka på radiokanalen utsända en skur, vars innehall kan vara beläget i tidsluckan enligt figur 2. Ûatahastigheten i en skur är M0 kb/s varigenom en tidslucka med en varaktig- het av 0,8 ms rymrner 272 bits. En första del av tidsluckan med en varaktighet inotsvarande 28 bits utnyttjas som sk guard space för att separera olika skurar från varandra. En första del av skuren *notsvarande 38 bits används för ett synkroniseringsrnönster och för kanalnummer. Nytto-och styriiiforinationen dis- uonerar en del av skuren motsvarande 206 bits varav 70 bits används för I fe lskyddande kodning av informationen. 'lO 15 20 25 30 459 137 13 Flertalet av radiokanalerna används för överföring av den information som mobilradiosystemet är till för, dvs för överföring av tal och data till och från de enskilda mobilstatinnerna. För överföring av tal och data tilldelas mobil- stationerna tidsluckor pà dessa radiokanaler. En viss mobilstation tilldelas inte alltid samma tidslucka på någon av radiokanalerna eller alltid någon av tidsluckorna pà en viss av radiokanalerna utan tilldelningen av tidslucka pà en radiokanal varierar vanligen fran förbindelse till förbindelse.The transmission on the radio channels is divided into frames and time slots according to Figure Z so that a frame has a duration of 8 ms and comprises ten times duration of 0.8 rns. gaps with a Of the radio channels, one or a small number are used to from the base stations coordinated control and transmission of general information to mobile the stations. On such a radio channel, a base station has a predetermined one time slot for a common control channel to mobile stations within the base station coverage area, eg the time slot CHZ in figure 2. The base station can in its time slot on the radio channel broadcast a burst, the contents of which may be located in the time slot according to figure 2. The atata speed in a burst is M0 kb / s, whereby a time slot with a lasting of 0.8 ms holds 272 bits. A first part of the time slot with a duration the corresponding 28 bits are used as so-called guard space to separate different bursts from eachother. A first part of the cut * corresponding to 38 bits is used for one synchronization pattern and for channel numbers. The usefulness and control combination ionizes a part of the cut corresponding to 206 bits of which 70 bits are used for IN error-free encoding of the information. 'lO 15 20 25 30 459 137 13 Most of the radio channels are used for the transmission of the information provided the mobile radio system is for, ie for the transmission of speech and data to and from them individual mobile statins. For the transmission of voice and data, mobile stations time slots on these radio channels. A specific mobile station is not assigned always the same time slot on one of the radio channels or always one of the time slots on a certain one of the radio channels without the assignment of a time slot on one radio channel usually varies from connection to connection.

En mobilstation kan i en tilldelad tidslucka på en radiokanal utsända en skur, vars innehåll kan vara beläget i tidsluckan enligt figur Z. lnformationsöver- föringshastigheten i en skur från en mobilstation är 340 kb/s, varigenom en tidslucka med en varaktighet av 0,8 ms rymmer 272 bits. En första del av tidsluckan med en varaktighet :no tsvarande 28 bits utnyttjas som sk guard space för att säkert separera skurar i olika tidsluckor från varandra. En första del av skuren motsvarande 38 bits används för synkroniseringsmönster SW och FS. En del Dm av skuren motsvarande 8 bits används för styrinformation eller paketdata medan en del Bm motsvarande 128 bits används för en talkanal eller motsvarande. Felkorrigerande kodning tillämpas både för styririforination res- pektive paketdata och för talkanalen eller motsvarande, vilket kräver en del EDC motsvarande 6 bits respektive en del FEC motsvarande 64 bits. Vid den felkorrigerande kodningen av talkanalen eller motsvarande interfolieras bits från inotsvarande tidsluckor i fyra successiva ramar.A mobile station can transmit a burst in an assigned time slot on a radio channel, the contents of which may be located in the time slot of Figure Z. the transmission speed in a burst from a mobile station is 340 kb / s, whereby one time slot with a duration of 0.8 ms holds 272 bits. A first part of the time slot with a duration: the corresponding 28 bits are used as so-called guard space to safely separate showers in different time slots from each other. A first part of the cut corresponding to 38 bits is used for synchronization patterns SW and FS. One part Dm of the cut corresponding to 8 bits is used for control information or packet data while a part Bm corresponding to 128 bits is used for a voice channel or corresponding. Error-correcting coding is applied both for control redirection res- respective packet data and for the voice channel or equivalent, which requires some EDC corresponding to 6 bits and some FEC corresponding to 64 bits. At it error-correcting coding of the speech channel or the corresponding interleaved bits from corresponding time slots in four successive frames.

Ett förenklat blockschema över en känd mobilstation illustreras med heldragna linjer i figur 3. Mobílstationen l i figur 3 är utformad för överföring av tal. 'viobilstationen har därför en mikrofon Z eller ljudupptagningsanordning för det tal mm skall överföras fran mobilstationen. Mikrofonen är kopplad till en talkodare 3 för sampling och digitalisering av ljudet. Talkodaren reducerar redundans i ljudet och alstrar digitala utsignaler till en kanalkodare íi med en inforfnationsöverföringshastighet av 16 kb/s. I kanalkodaren sker en inter- folierad felkorrigerande kodning av de digitala signalerna från talkodaren.A simplified block diagram of a known mobile station is illustrated in full lines in Figure 3. The mobile station 1 in Figure 3 is designed for the transmission of speech. the viobil station therefore has a microphone Z or sound recording device for it speech etc. must be transmitted from the mobile station. The microphone is connected to a speech coder 3 for sampling and digitizing the sound. The speech coder reduces redundancy in the sound and generates digital outputs to a channel encoder íi with a information transfer rate of 16 kbps. In the channel encoder an inter- foiled error-correcting coding of the digital signals from the speech encoder.

Kanalkodaren Li alstrar pa en utgang digitala kodade utsignaler med -en informationsöverföringshastighet av 24 kb/s till en skurgenerator 5. Skurgenera- torn är ocksa kopplad till ett tidsstyrorgan 6 för mottagning av styrsignaler. I beroende av styrsignaler från styrorganet och digitala signaler från kanalkoda- ren kan skurgeiwaeratorn :alstra korta skurar av digitala kodade signaler, i vilka 10 15 20 25 30 459 137 ll: skurar informationsöverföringshastigheten är 340 kb/s. Skurgeneratorn är kopp- lad till en modulator 7, vilken också är kopplad till en styrbar frekvenssynteti- sotor 8. Frekvenssyntetisatorn har en krístalloscillator med en noggrannhet av ca 10 ppm och styrbara kretsar för alstring av olika frekvenser inom frekvens- omradet 890-915 MHz saint en referensfrekvens av ca 45 MHz med hjälp av oscillatorns frekvens. F rekvenssyntetisatorn är kopplad till styrorganet för mottagning av styrsignaler till dessa kretsar. Vilken frekvens bärvägen från frekvenssyntetisatorn till modulatorn har bestäms av styrsignaler från styr- organet 6 inom ramen för kristalloscillatorns noggrannhet. Modulatorn kan modulera en bärvag från frekvenssyntetisatorn med de korta skurarna fràn skurgeneratorn och alstra korta pulser av bärvag modulerad med skurar från skurgeneratorn. De modulerade korta bärvàgspulserna mottages av en effekt- förstärkare 9, vilken kan kopplas till en antenn lÛ via en sändnings/mottag- ningsomkopplare 11. Sändnings/rnottagningsomkopplaren är ocksa kopplad till högfrekvensdelen 12 i ett radiomottagningsorgan samt till tidsstyrorganet 6. l beroende av styrsignaler från tidsstyrningsorganet kan sändnings/mottagnings- organet koppla antennen antingen till effektförstärkaren för utsändning av radiosignaler eller till radiomottagningsorganet för mottagning av radiosignaler. l-lögfrakvensdelen 12 i radiomottagningsorganet är kopplad dels till frekvenr- syntetisatorn 8 dels till en mellan- och làgfrekvensdel 13 i radiomottagnings- organet. ivied hjälp av en första referensfrekvens från frekvenssyntetisatorn kan högfrekvensdelen härleda rnellanfrekvenssignaler ur mottagna radlosignaler. ivlellan- och làgfrekvensdelen är kopplad dels till frekvenssyntetisatorn för mottagning av en andra referensfre-kvens dels till styrorganet för :nottagrning av styrsignaler. ïvled hjälp av den andra referensfrekvensen kan mellan- och lâgfrekvensdelen härleda lagfrekvens- eller basbandssignaler ur de mottagna mellanfrekvenssignalerna fràn högfrekvensdelen. 'vlellan- och lagfrekvensdelen 13 innefattar en koherent demodulator kopplad till en analog-digitalomvandlare 14 för alstring av en digital signal. Adaptive organ l5 är kopplade dels till analog-digitalomvanrllaren 14 för mottagning av digitala signaler dels till styrorganet 6 för mottagning av styrsignaler. De adaptive organen innefattar adaptive filterorgan som kan utföra en adaptiv filtrering av de digitala signalerna från analog-digitalornvandlaren och tillföra filtrerade signaler till en kanalavkodare 16. Kanalavkodaren 16 är kopplad till 10 15 20 25 50 459 157 l5 det adaptive filterorganet för :mottagning av regenererad data med en infor- nationsöverföringsiwastighet av Zü kb/s. Dessa signaler innehåller felkorri- gerande kodning av samma slag som den felkorrigerande kodningen i signalerna från kanalkodaren 11. Kanalavkodaren 16 kan utföra en felkorrigerande avkod- ning av signalerna från det adaptiva filterorganet och alstra avkodade digitala utsignaler med en informationsöverföringshastighet av 16 kb/s. Kanalavkodaren är kopplad till en talavkodare 17 som i beroende av de avkodade digitala signalerna från kanalavkodaren kan alstra en analog signal till ett ljudåtergiv- ningsorgan eller en högtalare 18.The channel encoder Li generates on one output digital coded output signals with the -en information transfer rate of 24 kbps to a burst generator 5. The burst generator tower is also connected to a time control means 6 for receiving control signals. IN depending on control signals from the control means and digital signals from the channel coding clean can the burst generator: generate short bursts of digitally encoded signals, in which 10 15 20 25 30 459 137 ll: bursts information transfer rate is 340 kbps. The burst generator is copper to a modulator 7, which is also connected to a controllable frequency synthesizer. sotor 8. The frequency synthesizer has a crystal oscillator with an accuracy of about 10 ppm and controllable circuits for generating different frequencies within the frequency range 890-915 MHz saint a reference frequency of about 45 MHz using oscillator frequency. The frequency synthesizer is connected to the control means for receiving control signals to these circuits. What frequency the carrier from the frequency synthesizer to the modulator has been determined by control signals from the means 6 within the accuracy of the crystal oscillator. The modulator can modulate a carrier from the frequency synthesizer with the short bursts from the burst generator and generate short pulses of carrier modulated with bursts from the burst generator. The modulated short carrier pulses are received by a power amplifier 9, which can be connected to an antenna lÛ via a transmission / reception Transmission switch 11. The transmission / reception switch is also connected the high frequency part 12 in a radio receiving means and to the timing means 6. 1 depending on control signals from the timing means, the transmission / reception the means connect the antenna either to the power amplifier for transmission of radio signals or to the radio receiving means for receiving radio signals. The 1-layer frequency part 12 in the radio receiving means is connected partly to the frequency the synthesizer 8 partly to an intermediate and low frequency part 13 in the radio reception the body. ivied using a first reference frequency from the frequency synthesizer can the high frequency part derives rnellan frequency signals from received radlos signals. ivlellan and low frequency part is connected partly to the frequency synthesizer for receiving a second reference frequency partly to the control means for: note recording of control signals. ïvled using the second reference frequency can intermediate and the low frequency part derives the low frequency or baseband signals from the received ones the intermediate frequency signals from the high frequency part. The velocity and lag frequency portion 13 includes a coherent demodulator coupled to an analog-to-digital converter 14 for generating a digital signal. Adaptive means 15 are connected partly to the analog-to-digital converter 14 for receiving digital signals partly to the control means 6 for receiving control signals. The The adaptive means includes adaptive filter means capable of performing an adaptive filtering the digital signals from the analog-to-digital converter and applying filtered signals to a channel decoder 16. The channel decoder 16 is connected 10 15 20 25 50 459 157 l5 the adaptive filter means for: receiving regenerated data with an information national transfer rate of Zü kb / s. These signals contain error corrections. corrective coding of the same kind as the error-correcting coding in the signals from the channel encoder 11. The channel decoder 16 may perform an error correcting decoder. generating the signals from the adaptive filter means and generating decoded digital outputs with an information transfer rate of 16 kbps. The channel decoder is connected to a speech decoder 17 which in dependence on the decoded digital the signals from the channel decoder can generate an analog signal to a sound reproduction or a loudspeaker 18.

En mobilstation enligt figur 3 kan kompletteras med organ för anpassning av referensfrekvenserna enligt uppfinningen antingen enligt de streckade linjerna i figur 5 eller så att en mobilstation enligt figur 4 erhålles. Mobilstationen enligt figur 4 innefattar ett signalminne 19, vilket är kopplat till utgången hos analog- digitalomvandlaren 14 för mottagning av digitala signaler. Signalminnet är också kopplat till styrorganet 6 för mottagning av styrsignaler. I beroende av styrsignaler från styrorganet kan signalminnet lagra digitala signaler från analog-digitalomvandlaren i mobilstationen. Signalminnet har därvid sådan ininneskapacitet att det rymmer signaler motsvarande mer än en tidslucka på en radiokanal.A mobile station according to Figure 3 can be supplemented with means for adapting the reference frequencies according to the invention either along the dashed lines in Figure 5 or so that a mobile station according to Figure 4 is obtained. The mobile station according to Figure 4 comprises a signal memory 19, which is connected to the output of the analogue the digital converter 14 for receiving digital signals. The signal memory is also connected to the control means 6 for receiving control signals. Depending on control signals from the control means, the signal memory can store digital signals from the analog-to-digital converter in the mobile station. The signal memory then has such indoor capacity that it holds signals corresponding to more than one time slot a radio channel.

Signalminnet är kopplat till ett korreleringsorgan 20 och kan i beroende av styrsignaler från styrorganet avgiva lagrade signaler till korreleringsorganet.The signal memory is connected to a correlator 20 and may depend on control signals from the control means deliver stored signals to the correlation means.

Korreleringsorganet är också kopplat till styrorganet 6 för mottagning av styrsignaler och till ett mönsteralstringsorgan Zl för mottagning av syn- kroniseringsmönster. vlönsteralstringsorganet är i sin tur också kopplat till styrorganet 6. Korreleringsorganet kan i beroende av styrsignaler från styr- organet korrelera signaler fran signalminnet 19 med synkroniseringsmönster frân mönsteralstringsorganet och på sin utgång alstra resultat av korre- lationerna. ïviönsteralstringsorganet innefattar ett minne i vilket ett flertal synkroni- seringsinönster är lagrade. Dessa synkroniseringsmönster är härledda från samma kända synkroniseringsinönster som utsändes från en basstation. Syn- krfuniseringsinönstren i rninnet har emellertid anpassats till olika förutbestämda frekvensskillnarler inellan luširvägsfrekverisen hos de från basstationen utsända 'lO 15 20 25 3D 35 459 157 16 radiosignalerna och de motsvarande referensfrekveriserna som radio-nottrag- ningsorgaiiet -nottager frän frekvenssyfntetisatorn. Ex vis kan nio synkroni- seringslnönster vara lagrade i rninnet i inönstieralstringsorgariet 20, vilka synkroniseringsmönster är anpassade för att ge maximal korrelation :ned det kända synkroniseringsmönstret så som detta ser ut i lägfrekvens- eller bas- bandssignalerna vid frekvensskillnaderna -8 kHz, -4 kHz, -2 kHz, -l kHz, 0 kHz, +1kHz, +2kHz, +4kHz respektive +8 kHz. i beroende av styrsignalerna från styrorganet 6 till en styrïngång hos mönsteralstringsorganet kan vilket som helst av de lagrade synkroniseringsmönstren utläsas ur minnet i mönster- alstringsorganet och tillföras korreleringsorganet 20 för korrelering med signa- lerna från signalminnet 19.The correlation means is also connected to the control means 6 for receiving control signals and to a pattern generating means Z1 for receiving signals chronization pattern. the window generating means is in turn also connected to the control means 6. Depending on the control signals from the control the means of correlating signals from the signal memory 19 with synchronization pattern from the design agency and on its output generate results of lations. The external generating means comprises a memory in which a plurality of synchronous services are stored. These synchronization patterns are derived from the same known synchronization patterns transmitted from a base station. Sight- However, the krfunization patterns in rninnet have been adapted to different predetermined frequency differences between the light path frequencies of those transmitted from the base station 'lO 15 20 25 3D 35 459 157 16 the radio signals and the corresponding reference frequencies which the radio ningsorgaiiet -nottager from the frequency synthesizer. For example, nine synchronous be stored in the memory of the input generator 20, which synchronization patterns are customized to provide maximum correlation: down it known synchronization pattern as it appears in the low frequency or base frequency the band signals at the frequency differences -8 kHz, -4 kHz, -2 kHz, -1 kHz, 0 kHz, + 1kHz, + 2kHz, + 4kHz and +8 kHz respectively. depending on the control signals from the control means 6 to a control input of the pattern generating means can any any of the stored synchronization patterns are read out of the memory in the pattern generating means and is applied to the correlation means 20 for correlation with the signal from the signal memory 19.

Mobilstationen i figur 3 och 4 har i de adaptiva organen ett tidsreferensorgan för alstring av en tidsreferens i mobilstationen. Tidsreferensen kan alstras med hjälp av en kvartsoscillator och andra i princip kända organ. Styrorganet 6 är kopplat förnrnottagning av signaler representerande. tidsreferensen, ex vis klockpulser med en frekvens av en multipel av 340 kbls. Med hjälp av tidsreferensen kan styrorganet 6 alstra styrsignaler till anslutna organ vid rätt tidpunkter. Utöver styrsignaler fràn styrorganet kan dessa organ vara kopplade för mottagning av tidsreferenssignaler direkt fran tidsreferensorganet, ex vis bitklockpulser och/eller rainsynkpulser. Styrorganet 6 är kopplat till korrele- ringsorganet 20 för mottagning av resultat av korreleringar. I beroende av resultat fran korreleringsorganet och tidssignaler fran tidsreferensorganet kan styrorganet 6 jämföra resultat av korreleringar med olika synkroniserings- mönster med varandra och med tröskelvärden. Med hjälp av styrorganet 6 och frekvenssyntetisatorn 8 kan då mobilstationens referensfrekvenser anpassas till 'oärvagens frekvens respektive re ferensfrekvensen hos den basstation från vilken radiosignaler mottagits på det sätt som beskrivits i anslutning till figur l.The mobile station in Figures 3 and 4 has in the adaptive means a time reference means to generate a time reference in the mobile station. The time reference can be generated with using a quartz oscillator and other basically known means. The control means 6 is coupled pre-consumption of signals representing. the time reference, ex vis clock pulses with a frequency of a multiple of 340 kbls. Using the time reference, the control means 6 can generate control signals to connected means when correct times. In addition to control signals from the control means, these means can be connected for receiving time reference signals directly from the time reference means, e.g. bit clock pulses and / or rainsync pulses. The control means 6 is connected to the correlator the receiving means 20 for receiving results of correlations. Depending on results from the correlation means and time signals from the time reference means can the controller 6 compares the results of correlations with different synchronization patterns with each other and with threshold values. By means of the control means 6 and the frequency synthesizer 8 can then be adapted to the reference frequencies of the mobile station the frequency of the train and the reference frequency of the base station from which radio signals received in the manner described in connection with Figure 1.

Det är känt att de adaptiva organen 15 kan innefatta ett signalrninne, en korrelator och en processor. Detta signalminne och denna korrelator kan da företrädesvis tillsammans med processorn utnyttjas även för frekvensanpassning enligt uppfinningen. I så fall kan en känd radiostation enligt de heldragna li njerna i figur 3 behöva kompletteras endast med ett rnönsteralstringsorgan PS.It is known that the adaptive means 15 may comprise a signal memory, a correlator and a processor. This signal memory and this correlator can da preferably together with the processor is also used for frequency adjustment according to the invention. In that case, a known radio station can according to the solid The lines in Figure 3 need only be supplemented with a sample generating means PS.

En sådan kovnpletteringav en radiostation enligt uppfinningen illustreras med streckade linjer i figur 3. Givetvis måste dä processorn ha program så att den kan :zamarbeta .ned mönsteralstringsorganet PS. 10 15 20 25 30 459 157 17 För att kunna upprätthålla en dubbelriktad förbindelse via en basstation måste rnobilstationen i figur 3 eller li och basstationer: dels sända radiosignaler i rätt tidsluckor pa rätta radiokanaler, dels mottaga radiosignaler i rätta tidsluckor pà rätta radiokanaler. Vilka radiokanaler som skall utnyttjas och vilka tidsluckor som skall utnyttjas pa dessa radiokanaler får mobilstationen information om fran basstationen. Vidare kommunicerar en basstation vanligen med fler än en inobilstation i tidsmultiplex. Dessutom delar basstationen som tidigare nämnts en radiokanal med andra basstationer. Basstationen tidsreferens och referens- frekvens kan därför inte enkelt anpassas till en enskild mobilstations utan erforderlig anpassning av referensfrekvens och synkronisering av tidsreferens bör ske i :nobilstationem Da antalet basstationer är litet jämfört med antalet mobilstationer är det dessutom ekonomiskt fördelaktigt att ha de noggrannaste och dyraste kristalloscillatorerna i basstationerna.Such a kiln plating of a radio station according to the invention is illustrated with dashed lines in figure 3. Of course, then the processor must have programs so that it can: collaborate .ned the pattern generating means PS. 10 15 20 25 30 459 157 17 To be able to maintain a bidirectional connection via a base station must rnobil station in figure 3 or li and base stations: partly transmitted radio signals in the right time slots on the correct radio channels, and receive radio signals in the correct time slots on correct radio channels. Which radio channels are to be used and which time slots to be used on these radio channels, the mobile station receives information about from the base station. Furthermore, a base station usually communicates with more than one inobilstation in time multiplex. In addition, the base station shares as previously mentioned a radio channel with other base stations. Base station time reference and reference frequency can therefore not be easily adapted to an individual mobile station without required adjustment of reference frequency and synchronization of time reference should take place in: nobilstationem Since the number of base stations is small compared to the number mobile stations, it is also economically advantageous to have the most accurate and the most expensive crystal oscillators in the base stations.

Vid start av en fnobilstation enligt figur 3 i ett mobilradiosystem av ovan beskriven typ vet inobilstationen de nominella frekvenserna för de radiokanaler som används av basstationerna i mobilradiosystemet. Mobilstationen vet antalet tidsluckor i en ram och tidsluckornas och ramarnas nominella längd. ïvlobilsta- tionen vet också vilket synkroniseringsrnönster som ingår i radiosignalerna fran en basstation. Däremot vet inobilstationen vanligen inte inom vilken basstations täckningsoinràizle som mobilstationen befinner sig. I vissa fall befinner sig inobilstatiiunen pa en plats där radiosignaler från fler än en basstation kan mottages med godtagbar kvalitet. fvlobilstationen vet inte vilken tidslucka som basstationendisponerar på respektive radiokanal för utsändning av allmän information och styrning av 'nobilstationer inom sitt täckningsoxnrade. “vlobil- stationens tidsreferens och referensfrekvens kan skilja sig mer eller nindre från tidsreferens och referensfrekvens i den basstation inom vars täckningsoinrâde mobilstationen befinner sig vid start.At the start of a mobile station according to Figure 3 in a mobile radio system from above described type, the inobil station knows the nominal frequencies of the radio channels used by the base stations of the mobile radio system. The mobile station knows the number time slots in a frame and the nominal length of the time slots and frames. ïvlobilsta- tion also knows which synchronization pattern is included in the radio signals from a base station. However, the inobil station usually does not know within which base station coverage inràizle that the mobile station is located. In some cases located the mobile station in a place where radio signals from more than one base station can received with acceptable quality. fvlobilstationen does not know which time slot is base station disposes on the respective radio channel for transmission of public information and control of 'noble stations within its coverage area. “Floating the station's time reference and reference frequency may differ more or less from time reference and reference frequency in the base station within whose coverage area the mobile station is at the start.

En basstation utsänder radiosignaler pa en radiokanal avsedd för allmän information och styrning endast under en tidslucka som basstationerna iflispone- rar. Eftersom en basstation bara disponerar en tidslucka på en radiokanal avsedd för allmäninforination och styrning kommer effekten hos radiosignaler so-n mobilstationen mottager på en sådan radiokanal normalt att vara väsentligt nögre onder en tidsliicka som disponeras av en basstation inom vars täcknings- ornrfàiie inobil-statifnnen 'oefiiiner sig än effekten under en tidslucka som dispo- 459 157 10 15 20 25 30 18 neras av en basstation inom vars täckningsornrâde mobilstationen inte befinner sig. Pâ grund av varierande radioutbredningsförhallanden kan emellertid effek- ten hos radiosignaler mottagna i en tidslucka variera fran ram till ram. Dä störningar förekommer eller radiosignaler med tillräcklig styrka kan mottages fran fler än en basstation kan effekten hos de mottagna radiosignalerna vara betydande under fler tidsluckor än en. Genom att mäta och jämföra effekterna hos radiosignaler som mottagits pa tänkbara radiokanaler under olika tidsluckor är det emellertid ofta möjligt att bland alla kombinationer av radiokanaler och tidsluckor som är tänkbara välja ut ett mindre antal kombinationer som är mest sannolika. Sådan mätning och jämförelse av effekter är betydligt enklare och gar betydligt snabbare att göra än korrelering. Vid ett förfarande och en mobilstation enligt uppfinningen sker därför företrädesvis sedan effektmätning, jämförelse och val av mest sannolika kanal-tidluckekombinationer före korre- leringen. I Vid start av mobilstationen inställer tidsstyrorganet mobilstationen för mot- tagning av radiosignaler pà de olika tänkbara radiokanalerna i tur och ordning.A base station transmits radio signals on a public radio channel information and control only during a time slot that the base stations rar. Because a base station only has one time slot on a radio channel intended for general association and control comes the effect of radio signals so the mobile station normally receives on such a radio channel to be essential slightly below a time slot disposed of by a base station within whose coverage ornrfàiie inobil-statifnnen 'exerts itself than the effect during a time slot available 459 157 10 15 20 25 30 18 operated by a base station within whose coverage area the mobile station is not located sig. However, due to varying radio propagation conditions, the The amount of radio signals received in a time slot varies from frame to frame. Dä interference occurs or radio signals with sufficient strength can be received from more than one base station, the power of the received radio signals may be significant during more than one time slot. By measuring and comparing the effects of radio signals received on possible radio channels during different time slots however, it is often possible that among all combinations of radio channels and time slots that are conceivable select a smaller number of combinations that are most probable. Such measurement and comparison of effects is much easier and is much faster to do than correlation. In one procedure and one mobile station according to the invention therefore preferably takes place after power measurement, comparison and selection of most likely channel-time slot combinations before leringen. IN When starting the mobile station, the time control means sets the mobile station for recording radio signals on the various possible radio channels in turn.

Effekten hos mottagna radiosignaler på respektive radiokanal mätes under en tid som uppger till ca en ram per radiokanal. Utgående från mobilstationens tidsreferens bildas i mobilstationen tio förlängda tidsluckor, vilka delvis över- lappar varandra och vardera har en längd som utgör ca 11/3 av en tidslucka enligt mobilstationens tidsreferens. Varje par av successiva förlängda tidsluokor har en överlappning som motsvarar ca 1/3 av längden hos en tidslucka enligt mobilstationens tidsreferens. För varje sådan förlängd tidslucka bestämmas medeleffekten hos de mottagna radiosignalerna på en radiokanal. Ett antal av de fyra kombinationer av radiokanaler och förlängda tidsluckor som har de högsta medele ffekterna utväljes för korrelering.The power of received radio signals on each radio channel is measured during a time that states about one frame per radio channel. Based on the mobile station time reference, ten extended time slots are formed in the mobile station, which partially patches each other and each has a length that is about 11/3 of a time slot according to the mobile station's time reference. Each pair of successive extended time slots has an overlap corresponding to about 1/3 of the length of a time slot according to mobile station time reference. For each such extended time slot is determined the average power of the received radio signals on a radio channel. A number of the four combinations of radio channels and extended time slots they have the highest mean effects are selected for correlation.

Enligt uppfinningen skall korrelering ske med synkroniseringsrnönster anpassade till olika frekvensskillnader mellan basstationens referensfrekvens och fnobil- stationens referensfrekvens. Företrädesvis sker korrelering åtminstone inled- ningsvis med fem olika synkroniseringsmönster, av vilka ett är anpassat för' att ge maximal korrelation med det från basstationen utsända synkroniserings- mönstret da 'Tiobilstationens referensfrekvens är Bki-lz högre än basstationens re ferensfrakvexis, ett andra då mobilstatiranens referensfrekvens är ikHz högre än iaasstationens referensfrekvens, ett tredje då 'nobilstationens referens- 10 15 20 25 30 S5 459 137 19 frekvens är lika med basstationens referensfrekvens, ett fjärde da mobil- statíonens referensfrekvens är li kHz lägre än basstationens referensfrekvens, samt ett femte då mobilstationens referensfrekvens är 8kl-lz liigre än bas- stationens referensfrekvens. För att kunna göra korreleringarna med endast ett korrelering-sorgan upptecknas demodulerade signaler i signalupptecknings- organet, vilka upptecknade signaler motsvarar mottagna radiosignaler under de utvalda mest sannolika kombinationerna av radiokanaler och förlängda tids- luckor. Storleken hos tidslåget för de största korrelationstopparna som erhålles vid korrelationerna jämföras med varandra för att bestämma vilken kombina- tion av radiokanal och tidslucka som basstationen disponerar och för att minska skillnaderna mellan mobilstationens referensfrekvens och basstationens refe- rensfrekvens samt mellan mobilstationens tidsreferens och basstationens tids- referens.According to the invention, correlation shall take place with synchronization patterns adapted to different frequency differences between the reference frequency of the base station and station reference frequency. Preferably, correlation occurs at least initially. with five different synchronization patterns, one of which is adapted to provide maximum correlation with the synchronization data transmitted from the base station the pattern da 'The reference frequency of the ten-car station is Bki-lz higher than that of the base station reference frequency, a second where the reference frequency of the mobile statirane is 1 Hz higher than the reference frequency of the charging station, a third when the reference 10 15 20 25 30 S5 459 137 19 frequency is equal to the base station reference frequency, a fourth da mobile the station's reference frequency is li kHz lower than the base station's reference frequency, and a fifth when the reference frequency of the mobile station is 8k1-1z lower than the base station reference frequency. To be able to make the correlations with only one correlation means, demodulated signals are recorded in the signal recording means, which recorded signals correspond to received radio signals during the selected most likely combinations of radio channels and extended time gaps. The size of the time slot for the largest correlation peaks obtained the correlations are compared with each other to determine which combination radio channel and time slot available to the base station and to reduce the differences between the mobile station reference frequency and the base station reference frequency between the time station of the mobile station and the time station of the base station reference.

Korrelation med ett synkroniseringsmönster anpassat till en frekvensskillnad som är ungeför lika stor som den verkliga frekvensskillnaden ger i allmänhet en högre korrelationstopp än korrelation med ett synkroniseringsmönster anpassad till en frekvensskillnad so-'n är väsentligt större eller väsentligt mindre än den verkliga frekvensskillnaden. De synkroniseringsmönster som ger de högsta korrelationstopparna kan därför antagas vara de som har den bästa anpassningen till verklig frekvensskillnad. Med ledning av de frekvensskillnader till vilka dessa synkroniseringsmönster är anpassade kan nya synkroniseringsmönster anpassade til andra frekvensskillnader användas vid nya korreleringar. Om exempelvis de tvâ synkroniseringsmönstren som är anpassade till att mobil- stationens referensfrekvens är 4 respektive Ski-Iz högre än basstationens re- ferensfrekvens gett de högsta korrelationstopparna kan fem ytterligare syn- kroniseringsmönster därefter användas för korrelering, vilka fem ytterligare synkroniseringsmönster är anpassade till att fnobilstationens referensfrekvens överstiger basstationens referensfrekvens med Zkl-lz, liki-lz, 6kHz, Bkl-lz respek- tive l0kl-lz. Om i stället exempelvis de tva synkroniseringsmönstren som är an- passade till att mobilstationens referensfrekvens är lika med respektive likl-lz lägre än basstationens referensfrekveiis gett de högsta korrelationstopparna-kan fem ytterligare synkroniseringsmönster därefter användas för korrelering, vilka fem ytterligare synkroniseringsmönster är anpassade till att mobilstationens re- ferensfrekveras överstiger basstationens referensfrekvens med Zkl-lz, överens- ntäin-nor med basstationens referensfrekvens, understiger basstationens re- 1D 15 20 25 30 459 137 2D ferensfrekvens med ZkI-lz, understiger basstationens referensfrekvens med likï-iz, respektive understiger basstationens referensfrekvens med ékl-lz.Correlation with a synchronization pattern adapted to a frequency difference which is about as large as the actual frequency difference generally gives one higher correlation peak than correlation with a synchronization pattern adapted to a frequency difference so-'n is substantially larger or substantially smaller than that real frequency difference. The synchronization patterns that give the highest the correlation peaks can therefore be assumed to be those with the best fit to real frequency difference. Based on the frequency differences to which these synchronization patterns are customized can new synchronization patterns adapted to other frequency differences are used in new correlations. If for example, the two synchronization patterns adapted to mobile the reference frequency of the station is 4 and Ski-Iz respectively higher than the frequency has given the highest correlation peaks, five additional chronization patterns are then used for correlation, which five further synchronization patterns are adapted to the reference frequency of the mobile station exceeds the reference frequency of the base station by Zkl-lz, liki-lz, 6kHz, Bkl-lz respectively tive l0kl-lz. If, for example, the two synchronization patterns used are matched that the reference frequency of the mobile station is equal to the respective likl-lz lower than the reference frequency of the base station given the highest correlation peaks five additional synchronization patterns are then used for correlation, which five additional synchronization patterns are adapted to ensure that the mobile frequency frequency exceeds the reference frequency of the base station by Zkl-lz, ntäin-nor with the reference frequency of the base station, is less than the 1D 15 20 25 30 459 137 2D reference frequency with ZkI-lz, the reference frequency of the base station is less than likï-iz, respectively, is less than the reference frequency of the base station by ékl-lz.

Den inbördes storleken hos korrelationstoppar som erhålles vid korrelering med synkroniseringsmönster anpassade till olika frekvenskillnader kan pâverkas av stömingar som mottages samtidigt med radiosignalerna. Dä störningar i all- mänhet inte har samma periodicitet som tidsluckorna kan inverkan av stör- ningar reduceras genom att korrelera sammma korrelationsmönster var för sig med demodulerade signaler härrörande från radiosignaler som mottagits under motsvarande tidsluckor i olika ramar. F-'rekvensskillnaderna bör vara ungefär lika stora under tidsluckor i tva pà varandra följande ramar om de mottagna radiosignalerna huvudsakligen består av radiosignaler utsända från samma basstation. Om korrelationstopparna hörande till motsvarande korreleringar för olika ramar antyder att frekvensskillnader varierar starkt fràn ram till ram är det därför sannolikt att mottagna radiosignaler helt eller i betydande om- fattning är störningar.The relative size of correlation peaks obtained by correlation with synchronization patterns adapted to different frequency differences can be affected by interference received simultaneously with the radio signals. When disturbances in the generally do not have the same periodicity as the time slots can be affected by are reduced by correlating the same correlation pattern separately with demodulated signals derived from radio signals received during corresponding time slots in different frames. The F-frequency differences should be approximately equal in time slots in two consecutive frames about the received the radio signals mainly consist of radio signals transmitted from the same base station. If the correlation peaks belonging to the corresponding correlations for different frames indicate that frequency differences vary greatly from frame to frame it is therefore likely that received radio signals in whole or in significant comprehension are disturbances.

Korrelation med ett synkroníseringsmönster anpassat till en frekvensskillned som är ungefär lika stor som den verkliga frekvensskillnaden ger i allmänhet korrelationstoppar vars relativa tidslägen bättre motsvarar skillnaden mellan mobilstationens och basstationens tidsreferenser. De synkroniseringsmönster som ger de högsta korrelationstopparna kan därför antagas vara de som ger den bästa informationen om skillnaden mellan mohilstationens tidsreferens och basstationens tidsreferens. De relativa tidslägena hos korrelationstoppar kan emellertid pâverkas av störningar som mottages samtidigt med radiosignalerna.Correlation with a synchronization pattern adapted to a frequency difference which is about as large as the actual frequency difference generally gives correlation peaks whose relative time states better correspond to the difference between mobile station and base station time references. The synchronization patterns which give the highest correlation peaks can therefore be assumed to be those which give it best information on the difference between the mohil station's time reference and base station time reference. The relative time states of correlation peaks can however, it is affected by interference received at the same time as the radio signals.

Da störningar i allmänhet inte har samma periodicitet som tidsluckorna kan inverkan av störningar reduceras genom att korrelera samma kol-relations- mönster var för sig med demodulerade signaler härrörande från radiosignaler som mottagits under motsvarande tídsluckor i pa varandra följande ramar. De relativa tidslägena för korrelationstoppar bör vara ungefär lika i motsvarande tidsluckor i tvâ pà varandra följande ramar om de mottagna radiosignalerna huvudsakligen består av radiosignaler utsända från samma basstation. Om de relativa tidslägena för motsvarande synkroniseringsmönsters korrelationstoppar varierar kraftigt från ram till ra 'n är det därför sannolikt att mottagna radiosignaler helt eller i betydande omfattning iitgöres av störningar. 1D 15 21 459 137 Ett förfarande och en radiostation enligt uppfinningen är givetvis inte begrän- sade till ovan beskrivna utförin-gsforrner utan kan varieras ino-n ramen för patentkraven. Exempelvis behöver en radíomottagare inte nödvändigtvis ha bade en högfrekvensdel, RF respektive 12, och en mellan- eller lágfrekvensdel, IF respektive 13, vilka mottager en första jämförelsevis hög referensfrekvens respektive en andra jämförelsevis låg referensfrekvens från frekvenssynteti- satorn, FS respektive 8. Det är tänkbart att radiomottagaren har endast en del som endast mottager en referensfrekvens fràn frekvenssyntetisatorn.Since disturbances generally do not have the same periodicity as the time slots can the impact of disturbances is reduced by correlating the same carbon- patterns separately with demodulated signals derived from radio signals received during corresponding time slots in successive frames. The the relative time states of correlation peaks should be approximately equal in the corresponding time slots in two consecutive frames about the received radio signals mainly consists of radio signals transmitted from the same base station. If they the relative time states of the correlation peaks of the corresponding synchronization pattern varies greatly from frame to frame 'n it is therefore likely to be received radio signals completely or in significant extent is caused by disturbances. 1D 15 21 459 137 A method and a radio station according to the invention are of course not limited. said to the embodiments described above but can be varied within the scope of patent claims. For example, a radio receiver does not necessarily have to have both a high frequency part, RF and 12, respectively, and an intermediate or low frequency part, IF and 13, respectively, which receive a first comparatively high reference frequency respectively a second comparatively low reference frequency from frequency synthesis satorn, FS and 8. It is conceivable that the radio receiver has only one part which receives only a reference frequency from the frequency synthesizer.

Det är inte nödvändigt att korrelera härledda signaler med just fem olika synkroniseringsrnönster. Vidare behöver synkroniseringsrnönstren från möns- teralstringsorganet PS respektive Zl inte nödvändigtvis vara anpassade till frekvensskillnaderna 0,+l,+2,+4 och +8 kHZ utan andra frekvensskillnader är tänkbara. lJppfinningen är givetvis inte begränsad till mobilradiosystem av typ DMS9Û utan kan tillämpas i andra Tiobilradiosystern, exempelvis enligt den europeiska standard sein är under utarbetande.It is not necessary to correlate derived signals with just five different ones synchronization pattern. Furthermore, the synchronization patterns from the pattern the generating means PS and Z1, respectively, may not necessarily be adapted to the frequency differences 0, + 1, + 2, + 4 and +8 kHZ without other frequency differences are conceivable. The invention is of course not limited to mobile radio systems of type DMS9Û but can be applied in other Tiobilradiosystern, for example according to the European standard sein is under preparation.

Claims

10 15 'lÛ 15 459 137 22 PATENTKRAV

A method for adapting in a radio communication system a reference frequency in a second radio station to a reference frequency in a first radio station, in which method radio signals comprising a predetermined synchronization pattern are transmitted from the first radio station in a frequency range depending on the first radio station. reference frequency, whereby in the second radio station radio signals and thus signals are received from the received radio signals by means of the reference frequency of the second radio station, wherein in the second radio station synchronization patterns adapted to the predetermined synchronization pattern are generated, which in the second radio station synchronized the radio station is correlated with the signals derived in the other radio station, characterized in that the adapted synchronization patterns when generated in the other radio station are adapted to give maximum correlation with signals derived from the radio signals of the first radio station at different frequency differences between the reference frequency of the first radio station and the reference frequency of the second radio station, and that the results of the correlations are used to adjust the reference frequency of the second radio station to the first radio station reference frequency.

A method according to claim 1, characterized in that an additional synchronization pattern is generated in the second radio station after the results of the correlations with previously generated synchronization patterns have been used to adjust the reference frequency of the other radio station, which additional synchronization pattern is adapted to the same predetermined synchronization pattern. generated synchronization patterns are adapted to, which further synchronization pattern is adapted to give maximum correlation at a frequency difference between the reference frequency of the second radio station and the reference frequency of the first radio station due to the results of the correlations with the previously generated synchronization patterns. with the aid of the reference frequency of the other radio station after adaptation and from radio signals received after the radio signals previously used for the conduction of signals, and that the result of the correlation with the further: the synchronization pattern is used for further adaptation of the reference frequency of the second radio station to the reference frequency of the first radio station.

A method according to claim 1 in a TDMA radio communication system, characterized in that each of the synchronization patterns generated in the other radio station is successively correlated with the same signals derived from radio signals received in corresponding time slots in two or more frames, that the relative amplitudes of correlation peaks belonging to different time slot signals and different generated synchronization patterns are compared with each other, and that the result of the comparison between the relative amplitudes of the correlation peaks is used to adjust the reference frequency of the second radio station to the reference frequency of the first radio station.

A method according to claim 1 or 3 in a TDMA radio communication system characterized in that each of the synchronization patterns generated in the other radio station is successively correlated with the same signals derived from radio signals received in corresponding time slots in two or more frames, that the relative time positions of correlation peaks belonging to different time slot signals and different generated synchronization patterns are compared with each other, and that the result of the comparison between the relative time paths of the correlation peaks is used to adjust the second radio station reference frequency to the first radio station reference frequency.

Method according to claim 3 or 11, characterized in that before the adjustment of the reference frequency of the second radio station a plurality of synchronization patterns adapted to radio signals transmitted with the same predetermined synchronization pattern but adapted to derive signals from received radio signals at different frequencies are stored at the second radio station. that signals derived from received radio signals are recorded at the mobile station: down a duration of at least one time slot, and that synchronization patterns stored during the correlation are correlated with the recorded signals.

Method according to one of the preceding claims in a TDMA radio communication system, characterized in that prior to the adaptation of the reference frequency of the second radio station, radio signals are received at the second radio station on at least one of a number of predetermined radio channels as the !! the first radio station can use that the power of the received radio signals on at least one radio channel is eaten for a total time which: corresponds to at least one frame, that by means of the measured power a minority of the time slots on a radio channel are selected, and that the correlation is performed with signals derived from radio signals received during the selected minority of time slots.

A method according to any one of the preceding claims in a TDMA radio communication system for also adapting a time reference in the second radio station to a time reference in the first radio station, characterized in that after the reference frequency of the second radio station has been adjusted at least once, by means of correlation results, signals from received radio signals are derived in the second radio station by means of the applied reference frequency, so that the latter derived signals are correlated with at least one synchronization pattern generated in the second radio station, and that the result of the latter correlation is used for matching of the second radio station time reference to the first radio station time reference.

A radio station in a radio communication system, which radio station comprises radio receiving means (111 - ', 1F, 12, 13) for receiving radio signals from another radio station, reference frequency means (FS, 8) for generating a local reference frequency in the radio station, means for deriving signals from received radio signals by means of the local reference frequency of the radio station, correlation means (CILZÜ) for correlating signals derived from received radio signals with synchronization patterns generated in the radio station, and control means (Cm) for controlling at least the reference frequency means and the correlation frequency means. of radio generating means (PS, 21) for generating in the radio station at least two different synchronization patterns adapted to different frequency differences: the local reference frequency of the radio station and a reference frequency of the radio station from which the radio signals are received, and comparator means (CT, 6). of results of the correlations r between signals derived from received radio signals and different synchronization patterns from the pattern generating means.

9. A radio station according to the invention may not be capable of generating a pattern, having the control generator set via control signals at its control input to be controllable to generate synchronization patterns adapted to different control signals. synchronization patterns are designed to, when correlated with signals derived from received radio signals comprising the same known synchronization patterns, give maximum correlation at frequency differences between the reference frequencies corresponding to the frequency differences to which the synchronization patterns are adapted. lÜ. A radio station according to claim 9 which constitutes a mobile station (1) in a digital TDMA mobile radio system comprising base stations characterized by recording means (SS, 19) for recording signals derived from received radio signals with a duration of at least one time slot, and in that: the pattern generating means comprises a memory in which a plurality of synchronization patterns adapted to different predetermined frequency differences are stored.