SE467720B

SE467720B - Wireless digital telephone system

Info

Publication number: SE467720B
Application number: SE9000390A
Authority: SE
Inventors: J D Kaewell
Original assignee: Int Mobile Machines
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1990-02-05
Publication date: 1992-08-31
Also published as: SE9000390D0; SE9000390L

Abstract

Wireless digital telephone system comprising at least one emulated base station plus one or more subscriber stations, where the emulated base station comprises a station which is of the same kind as the subscriber station but has the ability to initiate a synchronization process, whereby it is activated to allocate time slots to subscriber stations within the framework of an amplitude signal by monitoring for positive edges in the signal. <IMAGE>

Description

467 720 2 Ett annat ändamål är att åstadkomma ett system som kan utnyttjas för ett flertal abonnenter, men som endast arbetar pá en enda frekvens. 467 720 2 Another object is to provide a system which can be used for a plurality of subscribers, but which operates on only a single frequency.

Andra ändamål kommer att framgå av följande beskriv- ning och krav: Sammanfattning av uppfinningen I korthet utnyttjar systemet enligt föreliggande upp- finning vad som i praktiken är en modifierad abonnentsta- tion i syfte att fungera som en simulerad eller emulerad basstation, varigenom den totala kostnaden och komplexite- ten för systemet minskar väsentligt. Denna emulerade bas- station skiljer sig från abonnentstationen väsentligen en- dast genom att basstationen kan initiera synkroniserings- processen, medan abonnentstationen endast har funktionen att svepa RF-signalerna som sänds ut av den emulerade basstationen tills abonnentstationen finner sin tilldelade frekvens och tidslucka. I intervallen mellan RF-signaler- nas sändning är den emulerade basstationen avsedd att motta RF-signaler från abonnentenheterna. Pà detta sätt kan antingen abonnentenheten kommunicera med den emulerade basstationen, som därvid fungerar som en annan abonnent- station, eller kan den kommunicera med en annan abonnent- station, som har blivit synkroniserad därmed genom den emulerade basstationen.Other objects will be apparent from the following description and claims: Summary of the Invention Briefly, the system of the present invention utilizes what is in practice a modified subscriber station for the purpose of functioning as a simulated or emulated base station, thereby eliminating the total cost. and the complexity of the system decreases significantly. This emulated base station differs from the subscriber station essentially only in that the base station can initiate the synchronization process, while the subscriber station only has the function of sweeping the RF signals transmitted by the emulated base station until the subscriber station finds its assigned frequency and time slot. In the intervals between the transmission of the RF signals, the emulated base station is intended to receive RF signals from the subscriber units. In this way, either the subscriber unit can communicate with the emulated base station, which thereby functions as another subscriber station, or it can communicate with another subscriber station, which has been synchronized therewith through the emulated base station.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig l är ett blockschema, som visar ett allmänt system i enlighet med föreliggande uppfinning.Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a block diagram showing a general system in accordance with the present invention.

Fig 2 är en schematisk illustration av RCC-vàgformen, som används i standardbasstationen.Fig. 2 is a schematic illustration of the RCC waveform used in the standard base station.

Fig 3 är en schematisk illustration av den RCC-våg- form som används enligt föreliggande uppfinning.Fig. 3 is a schematic illustration of the RCC waveform used in accordance with the present invention.

Fig 4 är en schematisk illustration som visar de po- sitiva kanterna för amplituden på den mottagna signalen, som används vid grovsynkronisering enligt föreliggande uppfinning. 467 720 3 Fig 5 är ett blockschema över kretsen för erhållande av grovsynkronisering enligt föreliggande uppfinning.Fig. 4 is a schematic illustration showing the positive edges of the amplitude of the received signal used in coarse synchronization according to the present invention. Fig. 5 is a block diagram of the circuit for obtaining coarse synchronization according to the present invention.

Fig 6 är ett blockschema över den mottagna AGC-mot- tagningskrets, som används enligt föreliggande uppfinning.Fig. 6 is a block diagram of the received AGC receiving circuit used in accordance with the present invention.

Fig 7 är ett blockschema som visar frekvenshämtnings- kretsen, som används enligt föreliggande uppfinning.Fig. 7 is a block diagram showing the frequency retrieval circuit used in accordance with the present invention.

Fig 8 är en schematisk illustration av en konstruk- tion av ett trådlöst telefonsystem, som exemplifierar föreliggande uppfinning.Fig. 8 is a schematic illustration of a construction of a cordless telephone system exemplifying the present invention.

Fig 9 är en schematisk illustration, som liknar fig 8, men som visar ett två-abonnentsystem.Fig. 9 is a schematic illustration, similar to Fig. 8, but showing a two-subscriber system.

Fig 10 är en schematisk illustration av ramformatet för två-abonnentsystemet enligt fig 9.Fig. 10 is a schematic illustration of the frame format of the two-subscriber system of Fig. 9.

Fig ll är en schematisk illustration av ramformatet med ett flertal två-abonnentsystem.Fig. 11 is a schematic illustration of the frame format with a plurality of two-subscriber systems.

Fig 12 är en schematisk illustration av ett system, som innefattar föreliggande uppfinning, som används för övervakning av en eller flera funktioner.Fig. 12 is a schematic illustration of a system embodying the present invention used to monitor one or more functions.

Fig 13 är en schematisk illustration av ett repeti- tionssystem enligt föreliggande uppfinning.Fig. 13 is a schematic illustration of a repetition system according to the present invention.

Fig 14 är en schematisk illustration av ett system enligt föreliggande uppfinning, som använder ett flertal repetitionsenheter.Fig. 14 is a schematic illustration of a system according to the present invention using a plurality of repeat units.

Fig 15 är en schematisk illustration av ett system enligt föreliggande uppfinning, varvid en enskild repeti- tionsenhet används för att driva såväl ett flertal andra repetitionsenheter som abonnentenheter.Fig. 15 is a schematic illustration of a system according to the present invention, in which a single repeater unit is used to operate both a plurality of other repeater units and subscriber units.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer I fig 1 visas i form av ett blockschema den allmänna inre funktionen i ett system, som allmänt betecknas med . I detta system talar en person under en telefonkonver- sation i en telefon 12 och talsignalen sänds till en lo- kal telefongränssnittsenhet 14. Signalen dititaliseras med en kodare/avkodare 16 och den resulterande, digitala data- strömmen matas till en talprocessor 18, som komprimerar taldatat till en lägre datatakt. Det komprimerade datat matas därefter till ett modem 20 via en ledning 22 och en '4s7 720 4 dubbelströmställare 24, varvid modemet har till funktion att omvandla dataströmmen till en spektralt effekktiv analog signal. Denna analoga signal matas till en radio- enhet 26 via en ledning 28. Radioenheten omvandlar signa- len till en radiofrekvent signal (RF-signal) och sänder denna RF-signal via en antenn 30.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Fig. 1 shows in the form of a block diagram the general internal function of a system, which is generally indicated by. In this system, a person speaks during a telephone conversation in a telephone 12 and the speech signal is sent to a local telephone interface unit 14. The signal is digitized with an encoder / decoder 16 and the resulting digital data stream is fed to a speech processor 18, which compresses speech data at a lower data rate. The compressed data is then fed to a modem 20 via a line 22 and a dual switch 24, the modem having the function of converting the data stream into a spectrally efficient analog signal. This analog signal is fed to a radio unit 26 via a line 28. The radio unit converts the signal into a radio frequency signal (RF signal) and transmits this RF signal via an antenna 30.

Enheten är avsedd att motta RF-signaler från en abon- nentenhet i intervallen mellan sändning av RF-signalerna.The unit is intended to receive RF signals from a subscriber unit in the intervals between the transmission of the RF signals.

Radioenheten 26 omvandlar var och en av dessa mottagna RF- signaler till en IF-signal och matar denna IF-signal till modemet 20 via en ledning 32. Modemet 20 demodulerar IF- signalen i syfte att bilda en digital signal, som därefter matas till talprocessorn via strömställaren 24 och en led- ning 36. Talprocessorn verkar därpå i syfte att expandera signalen till en digitalilserad talsignal och denna digi- taliserade talsignal matas därefter in i kodare/avkodaren 16, som matar ut en analog talsignal till telefonen 12 via telefongränssnittet 14.The radio unit 26 converts each of these received RF signals into an IF signal and supplies this IF signal to the modem 20 via a line 32. The modem 20 demodulates the IF signal in order to form a digital signal, which is then fed to the speech processor. via the switch 24 and a line 36. The speech processor then acts to expand the signal into a digitized speech signal and this digitized speech signal is then fed into the encoder / decoder 16, which outputs an analog speech signal to the telephone 12 via the telephone interface 14.

Datasändmoden är likadan som den ovan beskrivna mo- den, förutom att telefonen är ersatt med en datorterminal eller en dator 38 och telefonen, kodare/avkodaren och tal- processorn förbikopplade med hjälp av den alternativa positionen för strömställaren 24, som därvid är kopplad till terminalen 38 via ledningar 40 och 42.The data transmission mode is the same as the mode described above, except that the telephone is replaced by a computer terminal or a computer 38 and the telephone, encoder / decoder and speech processor are bypassed by means of the alternative position of the switch 24, which is then connected to the terminal. 38 via lines 40 and 42.

Både modemet 20 och radioenheten 26 är anslutna till en styrenhet 44. Styrenheten 44 är initialt inställt på en förutbestämd tidslucka, i modulations- och träningsmod för modemet och på en förutbestämd RF-frekvens och effektnivà för radioenheten. Dessa parametrar kan emellertid ställas in av abonnentenheten om de inte är lämpliga för att ås- tadkomma tillfredsställande mottagning pá abonnentstatio- nen.Both the modem 20 and the radio unit 26 are connected to a control unit 44. The control unit 44 is initially set to a predetermined time slot, in the modulation and training mode of the modem and to a predetermined RF frequency and power level of the radio unit. However, these parameters can be set by the subscriber unit if they are not suitable for achieving satisfactory reception at the subscriber station.

I ett system som utnyttjar en faktisk basstation, sàsom exempelvis det system som beskrivs i det tidigare nämnda patentet nr 4 675 863 delas den sända vàgformen i ett flertal ramar, med en längd på exempelvis 45 ms. Varje ram delas i sin tur i fyra tidsluckor pà 11,25 ms. Bassta- 467 720 tionen sänder på alla fyra tidsluckor i syfte att åstad- komma en modulationsvågform med 100% pulsförhållande, var- vid det enda undantaget är radiostyrkanalen (RCC). Radio- styrkanals tidslucka är något kortare än 11,25 ms och detta åstadkommer ett litet gap i modulationen vid början av varje ram. Detta gap är känt såsom ett AM-hål. Ett diagram över vågformen på radiostyrkanalen i den faktiska basstationens format visas i fig 2. I systemet enligt föreliggande uppfinning förekommer emellertid ingen sänd- ning av en vàgform med 100% pulsförhàllande. Istället sker sändningen på endast en tidslucka per ram (en vàgform med % pulsförhàllande), såsom visas i fig 3. Detta modifie- rade ramformat nödvändiggör ändringar i grovsynkronise- ring, automatisk förstärkningsstyrning (AGC) och frekvens- hämtning. Dessa förändringar anges i följande beskrivning: Grovsynkronisering Eftersom systemet enligt föreliggande uppfinning an- vändes endast en vågform med 25% pulsförhållande, överva- kar det amplituden på den mottagna signalen och letar efter positiva kanter i amplitudsignalen. Dessa positiva kanter visas i fig 4. Abonnentenheten ställer in sin ram- takt för att inriktas med förekomsten av dessa positiva kanter.In a system utilizing an actual base station, such as, for example, the system described in the aforementioned patent No. 4,675,863, the transmitted waveform is divided into a plurality of frames, with a length of, for example, 45 ms. Each frame is in turn divided into four time slots of 11.25 ms. The base station transmits 467,720 on all four time slots in order to provide a modulation waveform with a 100% pulse ratio, with the only exception being the radio control channel (RCC). The time slot of the radio control channel is slightly shorter than 11.25 ms and this creates a small gap in the modulation at the beginning of each frame. This gap is known as an AM hole. A diagram of the waveform of the radio control channel in the format of the actual base station is shown in Fig. 2. In the system according to the present invention, however, there is no transmission of a waveform with a 100% pulse ratio. Instead, the transmission takes place on only one time slot per frame (a waveform with% pulse ratio), as shown in Fig. 3. This modified frame format necessitates changes in coarse synchronization, automatic gain control (AGC) and frequency retrieval. These changes are set forth in the following description: Rough Synchronization Since the system of the present invention uses only a waveform with a 25% pulse ratio, it monitors the amplitude of the received signal and looks for positive edges in the amplitude signal. These positive edges are shown in Fig. 4. The subscriber unit sets its frame rate to align with the presence of these positive edges.

Kretsen för erhållande av ovannämnda typ av grovsyn- kronisering visas i blockschemaform i fig 5, varvid den mottagna signalen visas när den matas in i en amplitudbe- räkningsanordning 50, som åstadkommer en datoramplitudsig- nal, som därefter matas till en komparator 52, där den jämförs med en förutbestämd tröskelsignal, varigenom en digital signal alstras (1 = signal förekommer, O = ingen signal förekommer). Denna digitala signal matas in i en kantdetektor 54 som matar ut en sveppuls för att ange detektion av en positiv kant. .få Modulationen med 25% pulsförhållande kräver en dis- tinkt typ av AGC-mottagningskrets, som undviker följning, när det inte finns någon signal. En AGC med långsam stig- 467 72Û 6 ning och snabb avklingning anvisas därför. Denna visas i fig 6, där den mottagna signalen matas in i en amplitudbe- räkningsanordning 56, som kan ta formen av ett förprogram- merat ROM, från vilket en resulterande amplitudsignal matas in i en komparator 58, i vilken signalen subtraheras fràn ett förutbestämt tröskelvärde i syfte att bilda en differenssignal. Denna differenssignal matas genom ett av tvà skalningsmultiplikatorer, som visas med 60 och 62, till ett lågpassfilter, som innefattar en adderare 64 och ett fördröjningsorgan 66, som är anslutna i en slinga 68.The circuit for obtaining the above-mentioned type of coarse synchronization is shown in block diagram form in Fig. 5, the received signal being shown when it is input to an amplitude calculator 50, which produces a computer amplitude signal, which is then fed to a comparator 52, where it compared to a predetermined threshold signal, whereby a digital signal is generated (1 = signal occurs, 0 = no signal occurs). This digital signal is input to an edge detector 54 which outputs a sweep pulse to indicate detection of a positive edge. .few The modulation with 25% pulse ratio requires a distinct type of AGC receiving circuit, which avoids tracking, when there is no signal. An AGC with a slow rise and fast decay is therefore indicated. This is shown in Fig. 6, where the received signal is input to an amplitude calculator 56, which may take the form of a pre-programmed ROM, from which a resulting amplitude signal is input to a comparator 58, in which the signal is subtracted from a predetermined threshold value. in order to form a difference signal. This difference signal is fed through one of two scaling multipliers, shown at 60 and 62, to a low pass filter comprising an adder 64 and a delay means 66 connected in a loop 68.

Den ena eller den andra av de två multiplikatorerna används i enlighet med differenssignalens tecken. Om dif- ferenssignalen är positiv implementeras den långsamma avklingningen i AGC-styrsignalen. Om differenssignalen är negativ implementeras den snabba stigningen i AGC-styrsig- nalen. Filtrets utsignal är förstärkningssignalen, som därefter matas till förstärkningsstyrenheten 44, som visas i fig 1.One or the other of the two multipliers is used according to the sign of the difference signal. If the difference signal is positive, the slow decay is implemented in the AGC control signal. If the difference signal is negative, the rapid rise in the AGC control signal is implemented. The output of the filter is the gain signal, which is then fed to the gain controller 44, shown in Fig. 1.

Grovfrekvenshämtning Eftersom det inte är nödvändigt att utföra frekvens- hämtning under avstängningstiden (75% nolltid) i ramforma- tet med 25% pulsförhàllande och eftersom ramtakten inte är känd vid tiden när frekvenshämtning utförs anvisas en mo- difierad form av frekvenshämtningskrets, vilken visas i fig 7. I denna krets matas den mottagna signalen in i ett beräkningsorgan för diskret fouriertransform (DFT) 70, som matar ut högbandsenergin (energin i frekvensbandet ovanför centrumfrekvensen) och lågbandsenergin (energin i frek- vensbandet under centrumfrekvensen). Högbandsenergiutsig- nalen subtraheras från lågbandsenergiutsignalen vid adde- raren 72 och utsignalen från denna matas till en blandare eller multiplikator 74. Den mottagna RF-signalen matas också till ett rensningsorgan 76 (stripping), som rensar av signalens tecken (negativ eller positiv), varvid endast signalens amplitud bestäms. Den rensade signalen matas därefter till ett filter 78, som utjämnar den genom att medelvärdesbilda signalen. Utsignalen fràn filtret 78 7 matas via en förstärkare 80 till multiplikatorn 74.Rough frequency retrieval Since it is not necessary to perform frequency retrieval during the shutdown time (75% zero time) in the frame format with 25% pulse ratio and since the frame rate is not known at the time when frequency retrieval is performed, a modified form of frequency retrieval circuit is shown. 7. In this circuit, the received signal is fed into a discrete Fourier transform (DFT) calculator 70, which outputs the high band energy (the energy in the frequency band above the center frequency) and the low band energy (the energy in the frequency band below the center frequency). The high band energy signal is subtracted from the low band energy signal at the adder 72 and the output signal therefrom is fed to a mixer or multiplier 74. The received RF signal is also fed to a stripper 76, which clears the signal of the signal (negative or positive), only the amplitude of the signal is determined. The cleared signal is then fed to a filter 78, which equalizes it by averaging the signal. The output of the filter 78 7 is fed via an amplifier 80 to the multiplier 74.

Den grundläggande meningen med kretsen med 76, 78 och 80 är att hindra påverkan från brus på utsignalen medan själva signalen förstärks. Eftersom brus allmänt har låg amplitud kommer i detta avseende brus att effektivt filtreras bort under utjämningsprocessen. Eftersom den faktiska signalen i allmänhet å andra sidan har ganska stor amplitud kommer denna att i praktiken förstärkas genom att den utjämnade eller filtrerade signalen läggs till blandaren 74.The basic purpose of the circuit with 76, 78 and 80 is to prevent the influence of noise on the output signal while the signal itself is amplified. Since noise generally has a low amplitude, in this respect noise will be effectively filtered out during the equalization process. On the other hand, since the actual signal generally has a fairly large amplitude, this will in practice be amplified by adding the equalized or filtered signal to the mixer 74.

Den skalade signal som lämnar blandaren 74 är balan- serad mellan högenergifrekvenser och lågenergifrekvenser och denna balanserade signal, som är proportionell mot den mottagna signalens medelamplitud under en kort tid, matas in i ett làgpassfilter som innefattar en adderare 82 och ett fördröjningsorgan 84, som är förbundna i en slinga vid 86. Fördröjningsorganet bringar utsignalen 88, till VCXO- styrenheten, att representera utsignalen omedelbart före den utsignal som i praktiken matas in i lágpassfiltret.The scaled signal leaving the mixer 74 is balanced between high energy frequencies and low energy frequencies and this balanced signal, which is proportional to the average amplitude of the received signal for a short time, is fed into a low pass filter comprising an adder 82 and a delay means 84, which is connected in a loop at 86. The delay means causes the output signal 88, to the VCXO controller, to represent the output signal immediately before the output signal which is practically fed into the low-pass filter.

VCXO-styrenheten används för att ställa in frekvensen på systemets masteroscillator.The VCXO controller is used to set the frequency of the system master oscillator.

När initialsynkronisering eller grovsynkronisering har utförts befinner sig systemet i en vilande talmod men är helt uppkopplad för taldrift. Om mikrofonen i endera änden lyfts kommer telefonen i den andra änden att ringa tills man svarar i den ringande telefonen eller tills den initierande mikrotelefonen läggs på.When initial synchronization or coarse synchronization has been performed, the system is in idle speech mode but is fully connected for speech operation. If the microphone is lifted at one end, the telephone at the other end will ring until you answer the ringing telephone or until the initial microphone is hung up.

Samtalen kopplas upp medelst ett talkodord (VCW) vid början av varje taltidslucka, varvid kodordet anger att mikrotelefonen lyfts av vid den initierande stationen. När detta inträffar kommer den station som fungerar som en emulerad basstation att själv gå till tillståndet med mikrotelefonen lyft i förhållande till huvudkontoret (CO), varvid en anslutning kopplas till huvudkontoret. Den ini- tierande abonnentstationen fortsätter därefter att slut- föra samtalskopplingen genom att slå det önskade numret.The calls are connected by means of a speech code word (VCW) at the beginning of each talk time slot, the code word indicating that the microphone is picked up at the initiating station. When this occurs, the station which functions as an emulated base station will itself go to the state with the microphone lifted relative to the head office (CO), whereby a connection is connected to the head office. The initiating subscriber station then continues to complete the call switching by dialing the desired number.

När den initierande abonnentenheten går till tillståndet 467 720 8 med mikrotelefonen pàlagd informeras den emulerade basstationen med motsvarande talkodord VCW och presenterar en förbindelse med mikrotelefon pålagd till huvudkontoret.When the initiating subscriber unit goes to the state 467 720 8 with the microphone on, the emulated base station is informed with the corresponding speech code word VCW and presents a connection with the microphone applied to the head office.

När den emulerade basstationen detekterar en ringsig- nal från huvudkontoret bringas abonnentenheten att ringa, med hjälp av det motsvarande talkodordet VCW, från den emulerade basstationen. När abonnentenhetens mikrotelefon därefter lyfts av informeras den emulerade basstationen, via det motsvarande talkodordet VCW, och presenterar en förbindelse med mikrotelefon lyft till huvudkontoret.When the emulated base station detects a ring signal from the head office, the subscriber unit is caused to ring, by means of the corresponding speech code word VCW, from the emulated base station. When the subscriber unit's microphone is subsequently lifted off, the emulated base station is informed, via the corresponding speech code word VCW, and presents a connection with the microphone lifted to the head office.

Ovannämnda typ av trådlös telefonsystemkonfiguration exemplifieras i fig 8, varvid abonnentenheten 90 visas i trådlös förbindelse via antenner 92 och 94 med den amule- rade basstationen 96. Stationen 96 står i tràdförbindelse via en ledning 98 och ett gränssnitt 100 med huvudkonto- ret.The above type of cordless telephone system configuration is exemplified in Fig. 8, with the subscriber unit 90 shown in wireless connection via antennas 92 and 94 to the amulated base station 96. The station 96 is wired via a line 98 and an interface 100 to the head office.

Två-abonnentsystem Ovanstående system kan utnyttjas med ett två-abon- nentarrangemang, såsom visas i fig 9. I detta system kan varje kanal bära två kompletta konversationer utan krav på användning av en duplexenhet. I detta avseende är en två- abonnentenhet 102 ansluten medelst ledningar 104 och 106 till ett abonnenttelefonpar 108 och 110. Abonnentenheten 102 stàr i trådlös förbindelse via antenner 112 och 114 med en emulerad två-basstation 116. Enheten 16 är ansluten till huvudkontoret medelst trådförbindelser 118 och 120.Two-subscriber system The above system can be used with a two-subscriber arrangement, as shown in Fig. 9. In this system, each channel can carry two complete conversations without the need to use a duplex unit. In this regard, a two-subscriber unit 102 is connected by lines 104 and 106 to a subscriber telephone pair 108 and 110. The subscriber unit 102 is in wireless connection via antennas 112 and 114 with an emulated two-base station 116. The unit 16 is connected to the head office by wire connections 118 and 120.

De två separata abonnenterna 108 och 110 utnyttjar ett arrangemang med tidsluckor, såsom har beskrivits i nämnda patent nr 4 675 863, varvid varje abonnent tillde- las en separat tidslucka. Ramformatet för detta arrange- mang visas i fig 10, varvid fyra tidsluckor visas, vilka är numrerade 1, 2, 3 och 4. De första två tidsluckorna an- vänds för den emulerade basstationen och de sista två tidsluckorna används för de två abonnenterna.The two separate subscribers 108 and 110 utilize an arrangement with time slots, as described in the said patent No. 4,675,863, each subscriber being assigned a separate time slot. The frame format for this arrangement is shown in Fig. 10, showing four time slots, which are numbered 1, 2, 3 and 4. The first two time slots are used for the emulated base station and the last two time slots are used for the two subscribers.

Ett flertal två-abonnentsystem kan arbeta på skilda kanaler utan duplexenheter, genom att man synkroniserar alla sändningar på den emulerade basstationen. Detta visas (i -Iß cm »1 \.1 m ca 9 i ramformat enligt fig 11, varvid kanalen 1 visas ovan och kanalen n (som anger vilket som helst önskat antal kanaler däremellan) visas därunder. På varje kanal används de två första tidsluckorna för sändning och de två sista för mot- tagning.A plurality of two-subscriber systems can operate on different channels without duplex units, by synchronizing all transmissions on the emulated base station. This is shown (in -Iß cm »1 \ .1 m about 9 in frame format according to Fig. 11, the channel 1 being shown above and the channel n (indicating any desired number of channels in between) being shown below. the time slots for transmission and the last two for reception.

Fjärrsökningstjänst En emulerad basstation kan utnyttjas med ett flertal skilda abonnenter, en i taget. I ett sådant arrangemang övervakar abonnenterna kontinuerligt sändningen av radio- styrkanaler (RCC), som beskrivs mer fullständigt i nämnda patent 4 675 863, för mottagning tills den emulerade bas- stationen med hjälp av abonnentens ID-nummer (SID) söker en viss abonnent. Efter mottagning av en sökning initierar abonnenten en återsändning till den emulerade basstatio- nen, under användning av den synkroniseringsprocess som har beskrivits ovan. För att initiera ett samtal sänder abonnenten på radiostyrkanalen RCC under användning av den tidigare nämnda synkroniseringsprocessen. Övervakningsfunktion Föreliggande system kan utnyttjas för övervakning av en eller flera funktioner. I detta avseende kan ett fler- tal abonnenter periodiskt avfrågas, under användning av en dator som ett styr-/dataloggorgan, i syfte att rapportera om funktioner såsom temperatur, väderlek, säkerhet, vat- ten/översvämningsvarningar, bränslebristvarningar, fjärr- avläsning av gas-, elektricitet- eller vatten-mätare etc.Remote search service An emulated base station can be used with several different subscribers, one at a time. In such an arrangement, the subscribers continuously monitor the transmission of radio control channels (RCC), which is described more fully in the said patent 4,675,863, for reception until the emulated base station by means of the subscriber's ID number (SID) searches for a certain subscriber. Upon receipt of a search, the subscriber initiates a retransmission to the emulated base station, using the synchronization process described above. To initiate a call, the subscriber transmits on the radio control channel RCC using the aforementioned synchronization process. Monitoring function The present system can be used for monitoring one or more functions. In this regard, a plurality of subscribers may be periodically polled, using a computer as a control / data logger, for the purpose of reporting on functions such as temperature, weather, safety, water / flood warnings, fuel shortage warnings, remote reading of gas , electricity or water meters, etc.

Detta visas i fig 12, i vilken en emulerad basstation 122 står i trådlös förbindelse med ett flertal abonnenten- heter, som anges med 124, 126 resp 128. Enheten 122 står i trådförbindelse med både en telefon 130 för talkommunika- tion och en dator eller dataterminal 132 för datainmat- ning. Pà liknande vis är varje abonnentenhet ansluten både till en telefon 134, 136 resp 138 för talkommunika- tion och till ett dataorgan såsom 140, 142 resp 144. 467 720 Repetitionssystem En viktig användning av föreliggande system är i form av en repetitionsenhet i syfte att utöka systemets område.This is shown in Fig. 12, in which an emulated base station 122 is in wireless communication with a plurality of subscriber units, indicated by 124, 126 and 128, respectively. The unit 122 is in wired communication with both a telephone 130 for voice communication and a computer or data terminal 132 for data entry. Similarly, each subscriber unit is connected both to a telephone 134, 136 and 138, respectively, for voice communication and to a data means such as 140, 142 and 144, respectively. 467 720 Repeat system An important use of the present system is in the form of a repeat unit in order to expand system area.

I detta arrangemang kan den emulerade basstationen utnytt- jas för att övervinna interfererande hinder, såsom berg och liknande. Fig 13 visar denna funktion, varvid visas en abonnentenhet 146 som står i trådlös förbindelse med en emulerad basstation 148 på toppen av ett berg. Enheten 148 står också i trådlös förbindelse med en standard-bassta- tion 150, som är ansluten till ett huvudkontor.In this arrangement, the emulated base station can be used to overcome interfering obstacles, such as rocks and the like. Fig. 13 shows this function, showing a subscriber unit 146 which is in wireless connection with an emulated base station 148 on top of a mountain. The unit 148 is also in wireless connection with a standard base station 150, which is connected to a head office.

Den relativa enkelheten och billiga konstruktionen av den emulerade basstationen gör den mycket kostnadseffektiv som en repetitionsenhet. Den kan också utnyttjas som en repetitionsenhet i syfte att utöka rikssamtalsområdet för systemet oberoende av förekomsten eller avsaknaden av hin- der. Genom utnyttjande av arrangemanget med tidsluckor passar repetitionsenheten, utan användning av någon dup- lexenhet, in i det totala systemet medan den förblir tran- sparent för både standard-basstationen och abonnenten. Den kan naturligtvis också placeras in mellan abonnenten och en annan emulerad basstation istället för en standardbas- station. Detta kan åstadkommas i ett flertal steg från en emulerad basstation till en annan, i syfte att i hög grad öka systemets område på ett ganska billigt sätt. Detta vi- sas i fig 14, i vilken en serie av repetitionsenheter 152 är inordnade mellan en abonnent 154 och en basstation 156.The relative simplicity and inexpensive design of the emulated base station make it very cost effective as a repeat unit. It can also be used as a rehearsal unit for the purpose of expanding the national call area for the system, regardless of the presence or absence of obstacles. By utilizing the arrangement with time slots, the repetition unit, without the use of any duplex unit, fits into the overall system while remaining transparent for both the standard base station and the subscriber. Of course, it can also be placed between the subscriber and another emulated base station instead of a standard base station. This can be accomplished in several steps from one emulated base station to another, in order to greatly increase the range of the system in a fairly inexpensive manner. This is shown in Fig. 14, in which a series of repeat units 152 are arranged between a subscriber 154 and a base station 156.

Repetitionsenheten verkar också för att förutom att öka systemets område rena den faktiska basstationens sig- nal genom utjämning före återutsändning till abonnenten.The repetition unit also works to, in addition to increasing the area of the system, purify the signal of the actual base station by equalization before retransmission to the subscriber.

En repetitionsenhet kan också utnyttjas i vad som kan kallas ett repetitions-stjärnsystem, i syfte att driva multipla repetitionsenheter och/eller abonnenter. Detta visas i fig 15, varvid en enda repetitionsenhet 158 står i trådlös förbindelse med underordnade repetitionsenheter, 160 och 162, liksom med en eller flera abonnenter, såsom vid 164. De underordnade repetitionsenheterna står själva i trådlös förbindelse med abonnenten såsom visas vid 166, .-[> cn ~<| -a ro c: ll 168, 170, 172 och 174, liksom med andra underordnade repetitionsenheter, sàsom vid 176. Vilken som helst av dessa underordnade repetitionsenheter, såsom en repeti- tionsenhet 162, kan utnyttjas som den slutgiltiga repe- titionsenheten som står i direkt förbindelse med bassta- tionen, såsom anges vid 178.A repeat unit can also be used in what can be called a repeat star system, for the purpose of operating multiple repeat units and / or subscribers. This is shown in Fig. 15, with a single repeat unit 158 communicating wirelessly with child repeaters 160 and 162, as well as with one or more subscribers, as at 164. The child repeaters themselves are in wireless communication with the subscriber as shown at 166. - [> cn ~ <| ao c: ll 168, 170, 172 and 174, as with other subordinate repeater units, as in 176. Any of these subordinate repeater units, such as a repeater unit 162, can be used as the final repeater unit contained in direct connection to the base station, as indicated at 178.

Multipla repetitionsenheter kan vara placerade pà en plats, på skilda kanaler och synkroniserade så att deras utsändningar och mottagningar sker samtidigt, varvid man undviker användning av duplexenheter. I en sådan konfigu- ration utnyttjas en master-repetitionsenhet i syfte att övervaka RCC-kanalen för basstationen och vidarebefordrar den övervakade informationen till de olika abonnenterna via den emulerade basstationens radiostyrkanal RCC. I en sådan konfiguration tilldelas abonnenter vid samtalsupp- koppling vardera en repetitionskanal.Multiple repeat units can be located in one place, on different channels and synchronized so that their transmissions and receptions take place simultaneously, thus avoiding the use of duplex units. In such a configuration, a master repeat unit is used for the purpose of monitoring the RCC channel of the base station and transmitting the monitored information to the various subscribers via the radio control channel RCC of the emulated base station. In such a configuration, subscribers are each assigned a repeat channel during call set-up.

Claims

467 720 5 10 15 20 25 30 35 12 PATENT CLAIMS

1. l. Wireless digital communication system, characterized in that at least two stations are connected to each other via radio frequency signals, a first station initiating the rate of the radio frequency signals and a second station being a base station emulator, synchronizes its rate according to the initiated rate and has a synchronizing means including a coarse frequency retrieval circuit, which circuit comprises calculation means separating the signal received from the first station into high band energy frequencies and low band energy frequencies. to obtain a resultant signal, means for clearing the sign on the resultant signal to determine only its amplitude, means for amplifying the cleared signal while noise is substantially filtered out, and means for supplying the cleared signal to a voltage controlled crystal oscillator (VCXO ) as åsta d comes the rate at the base station emulator.

2. A system according to claim 1, characterized in that the radio frequency signals have waveforms which are divided into a plurality of time frames, each time frame comprising a single time slot.

System according to claim 2, n a t a k e n k e n k e - a control unit at each station; an amplitude monitoring means at each station, which is controlled by the control unit for the purpose of monitoring the amplitude of signals from another station and determining the position of positive edges in the waveforms of such signals, by comparing the amplitude of each signal from the other station. 20 25 30 35 .lä- ox ~ <| \ 1 m c: 13 station with a predetermined threshold signal; frame adjusting means at each station, which is controlled by the control unit for the purpose of adjusting the frame rate to align the frames with the presence of positive edges; that the first station has frame synchronization initiating means and that the emulator has frequency retrieval means for synchronizing the rate of signals received from the first station with the rate initiated by the first station; that the first station differs from the emulator substantially only in that the initiating means for the synchronization are included in the first station; that the system further comprises an automatic gain control circuit (AGC) with slow rise and fast decay, which circuit avoids tracking in the absence of signal, which AGC circuit comprises an amplitude calculation means to which a received signal is fed and which outputs an amplitude signal; a comparator for receiving the amplitude signal and subtracting it from a predetermined threshold value in order to form a difference signal; and means for determining the positive or negative signs of the difference signal for the purpose of selectively implementing a slow decay or a rapid rise in the AGC signal; and means for supplying the implemented signal to the control means.

4. A system according to claim 2, characterized in that the first station is a dual subscriber station and that the emulator is a dual base station, each subscriber station being assigned a separate time slot in the frame rate.

5. A system according to claim 1, characterized in that the base station emulator is connected to a head office. 10 15 20 25 30 35 467 720 14

System according to claim 1, characterized by a series of base station emulators in which the last base station emulator in the series is in wireless connection with the first station. f »ll