SE459137B - Synkroniseringsfoerfarande vid radiostation i radiokommunikationssytem samt radiostation med synkroniseringsorgan - Google Patents

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.

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.

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.

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.

Liknande problem förekommer i något annorlunda radiokommunikationssystern där åtminstone en referensfrekvens i en radiostation behöver anpassas tiil en re ferensfrekvens i en annan radiostation.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

FIGURBESKRIVNING Figur l illustrerar något förenklat ett förfarande och organ för anpassning av en referensfrekvens i en radiostation enligt uppfinningen.

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.

Figur 3 illustrerar något förenklat en mobilstation för ett känt TDMA-mobil- radlosystem.

Figur 4 illustrerar en tänkbar iltfiñringsforrn av hur en känd mobilradiostaticon kan kornpletteras med organ för frekvensanpassning enligt uppfinningen.

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.

Mellan- eller lagfrekvensdelen lF är kopplad till högfrekvensdelen för mottag- ning av signaler som högfrekvensdelen härlett ur de mottagna radiosignalerna.

Mellan- eller làgfrekvensdelen IF' är också kopplad till den styrbara frekvens- syntetisatorn FS för mottagning av en andra jämförelsevis lag referensfrekvens.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Signalminnet är kopplat till ett korreleringsorgan 20 och kan i beroende av styrsignaler från styrorganet avgiva lagrade signaler till korreleringsorganet.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (9)

10 15 'lÛ 15 459 137 22 PATENTKRAV
1. l. .förfarande för att i ett radiokommunikationssystem anpassa en referens- frekvens i en andra radiostation till en referensfrekvens i en första radiostation, vid vilket förfarande radiosignaler innefattande ett förutbestämt synkroni- seringsmönster utsändes frän den första radiostationen i ett frekvensomrade som beror av den första radiostationens referensfrekvens, varvid i den andra radiostationen mottages radiosignaler och härledes signaler ur de mottagna radiosignalerna med hjälp av den andra radiostationens referensfrekvens, varvid i den andra radiostationen alstras synkroniseringsmönster anpassade till det förutbestämda synkroniseringsmönstret, vilka i den andra radiostationen alst- rade anpassade synkroniseringsmönster i den andra radiostationen korreleras med de i den andra radiostationen härledda signalerna, k ä n n e t e c k n a t av att de anpassade synkroniseringsmönstren vid alstring i den andra radiostationen anpassas till att ge maximal korrelation med signaler härledda ur den första radiostationens radiosignaler vid olika frekvensskillnader mellan den första radiostationens referensfrekvens och den andra radiostationens referensfre- kvens, samt att resultaten av korreleringarna utnyttjas för anpassning av den andra radiostatíonens referensfrekvens till den första radiostationens referens- frekvens.
2. 2. Förfarande enligt patentkrav l k ä n n e t e c k n a t av att ytterligare ett synkroniseringsmönster alstras i den andra radiostationen efter att resultaten av korreleringarna med tidigare alstrade synkroniserings mönster utnyttjats för anpassning av den andra radiostationens referensfrekvens, vilket ytterligare synkroniseringsmönster anpassas till samma förutbestämda synkroniserings- mönster som de tidigare alstrade synkroniseringsmönstren anpassats till, vilket ytterligare synkroniseringsmönster anpassas till att ge maximal korrelation vid en frekvensskillnad mellan den andra radiostationens referensfrekvens och den första radiostationens referensfrekvens som beror av resultaten av korre- leringarna med de tidigare alstrade synkroniseringsmönstren, att det ytterligare synkroniseringsrnönstret korreleras med ytterligare signaler härledda med lijälp av den andra radiostationens referensfrekvens efter anpassning och ur radio- signaler so-n mottages efter de radiosignaler som tidigare utnyttjats för hirledning av signaler, samt att resultatet av korreleringen med det ytterligare :zynkroiiiseringsmönstret utnyttjas för ytterligare anpassning nv den andra 459 157 23 radinstationens referensfrekvens till den första radiostationens referensfre- kvens.
3. 3. Förfarande enligt patentkrav 1 i ett TDMA-radiokommunikationssystem kö n n e te c k n a t av att vart och ett av de i den andra radiostationen alstrade synkroniseringsmönstren successivt korreleras med samma signaler härledda ur radiosignaler mottagna i motsvarande tidsluckor i tvâ eller flera ramar, att de relativa amplituderna hos korrelationsstoppar hörande till olika tidsluckors signaler och olika alstrade synkroniseringsinönster jämföras med varandra, samt att resultatet av jämförelsen mellan korrelationstopparnas relativa amplituder utnyttjas för anpassning av den andra radiostationens re ferensfrekvens till den första radiostationens referensfrekvens.
4. 14. Förfarande enligt patentkrav l eller 3 i ett TDMA-radiokommunikations- system känne tecknat av att vart och ett av de i den andra radio- stationen alstrade synkroniseringsmönstren successivt korreleras med samma signaler härledda ur radiosignaler mottagna i motsvarande tidsliickor i två eller flera ramar, att de relativa tidslägena för korrelationstoppar hörande till olika tidsluckors signaler och olika alstrade synkroniseringsmönster jämföras med varandra, samt att reslutatet av jämförelsen mellan korrelationsstopparnas relativa tidslíágen utnyttjas för anpassning av den andra radiostationens refe- rensfrekvens till den första radiostationens referensfrekvens.
5. 5. Förfarande enligt patentkrav 3 eller ll k ä n n e t e c k n a t av att före anpassningen av den andra radiostationens referensfrekvens lagras vid den andra radiostationen ett flertal synkroniseringsmönster anpassade till radiosignalrer utsända nwed samma förutbestämda synkroniseringsmönster men anpassade till härledning av signaler ur mottagna radiosignaler vid olika frekvensskillnader, av att vid mobilstationen upptecknas signaler härledda ur mottagna radioslgnaler :ned en varaktighet av minst en tidslucka, samt att vid korreleringen lagrade synkroniseringsmönster korreleras med de upptecknade signalerna.
6. 6. Förferaiide enligt något av föregående patentkrav i ett TDMA-radio- kommunikationssystem k ä n n e t e c k n a t av att före anpassningen av den andra radiostetionens referensfrekveris inottages vid den andra radiostationen radiosignaler på minst en av ett antal förutbestärnda radiokanaler som den 'ID 10 15 459 137 2!! fijrsta radiostationen kan använda, att effekten hos de mottagna radiosiignalerna pâ minst en radiokanal inätes för en sammanlagd tid som :notsvarar minst en ram, att med hjälp av den uppmätta effekten utväljes en minoritet av tidsluckorna på en radiokanal, samt att korreleringen utförs med signaler härledcla ur radiosignaler som mottagits under den utvalda minoriteten av tidsluckor.
7. 7. Förfarande enligt något av föregående patentkrav i ett TDMA-radio- kommunikationssystem för att även anpassa en tidsreferens i den andra radiostationen till en tidsreferens i den första radiostationen k ä n n e t e c |'< - n at av att efter att den andra radiostationens referensfrekvens anpassats minst en gång med hjälp av korrelationsresultat härledas i den andra radio- stationen signaler ur mottagna radiosïgnaler med hjälp av den anpa referensfrekvensen, ssade 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 tidsreferens till den första radiostationens tidsreferens.
8. 8. Radiostation i ett radiokommunikatlonssystem, vilken radiostatíon inne- fattar radiomottagningsorgan (lll-',lF,l2,l3) för mottagning av radiosignaler från en annan radiostation, referensfrekvensorgan (FS,8) för alstring av en lokal referensfrekvens i radiostationen, organ för att ur mottagna radiosignaler härleda signaler med hjälp av radiostationens lokala referensfrekvens, korre- leringsorgan (CILZÜ) för korrelering av signaler härledda ur mottagna radio- signaler med i radiostationen alstrade synkroniseringsmönster, samt styrorgan (Cm) för styrning av åtminstone referensfrekvensorganet och korrelerings- organet k n n e t e c k n a d av rnönsteralstringsorgan {PS,2l) för alstríng i radiostationen av minst tvâ olika synkroniseringsmönster anpassade till olika frekvensskillnader :nell-an radiostationens lokala referensfrekvens och en re- ferensfrekvens hos den radlostation fran vilken radiosignalerna mottages, samt av jämförelseorgan (CT,6) för jämförelse av resultat av korreleringar mellan signaler här-ledda ur mottagna radiosignaler och olika synkroniseringsmönster fran mönsteralstringsorganet.
9. 9. Radiostation enligt iiatentkrzxv 8 k n n e t e alstriniqsorganet fDšfll) c k n a d av att mönster- har en styringârig, att rnönsteralstringsrargaiiret via styr- 459 137 25 signaler pa sin styr-ingång är styrbart till att alstra synkroniseringsinönster anpassade till olika av styrsignalerna beroende frekvensskillnader, vilka syn- kruniseringsrnönster är utformade för att vid korrelering med signaler härleddrl ur mottagna radiosignaler innefattande samma kända synkroniseringsmönster ge maximal korrelation vid frekvensskillnader mellan referensfrekvenserna över- ensstämmande med de frekvensskillnader synkroniseringsmönstren är anpassade till. lÜ. Radiostation enligt patentkrav 9 som utgör en mobilstatlon (l) i ett digitalt TDMA-mobilradíosystem innefattande basstationer k ä n n e t e c k - n a d av uppteckningsorgan (SS,l9) för uppteckning av ur mottagna radiosigna- ler härledda signaler med en varaktighet av minst en tidslucka, samt av att :nönsteralstringsorganet innefattar ett minne i vilket ett flertal synkroni- seringsinönster anpassade till olika förutbestämda frekvensskillnader är lagrade.