SE511153C2 - Förfarande för förändring av sändparametrar i radiosändare - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 511.153 av signalen vid utsändandet från de olika statio- nerna. Signalen måste vara synkroniserad vid utsänd- ningen för att minimera synkroniseringsfelet vid mottagarna på grund av de gångtidsskillnader som finns till en mottagare i systemet.

Gångtidsskillnaderna uppstår på grund av att motta- garen i de flesta fall befinner sig på olika avstånd frän de olika avlyssningsbara sändarna. Ett annat problem som kan uppstå under ogynnsamma förhållanden är negativ bärvågsinterferens mellan stationer, var- vid signalen temporärt kan släckas ut. Detta orsakas av okontrollerad bärvågsoffset mellan stationerna i kombination med jämbördiga signalstyrkor mellan in- gående sändare på en mottagarplats.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKT PROBLEM Vid radiokommunikation inom områden med ett flertal sändare som sänder simultant pä samma frekvens före- ligger behov av att ställa om parametrar i sändande stationer för att optimera mottagningsförhållandena.

Simultansändning med ett flertal sändare på samma frekvens i ett område medför att mottagning av digi- tal information försvåras i de områden där negativ interferens mellan sändarna uppstår i någon form. Om signalerna från flera stationer är jämbördiga sig- nalstyrkemässigt vid en mottagare är det viktigt att signalerna framkommer till mottagaren inom bestämda tidsintervall och med en kontrollerad bärvågsoffset mellan sändarna. Sker inte detta detekteras felaktig signal och mottagning omintetgörs inom det aktuella område där mottagaren befinner sig. Det är i detta läge önskvärt att förändra stationernas sändparame- trar för att förbättra mottagningsförhållandena. Det kan finnas behov av göra denna förändring även under 10 U 20 25 30 35 La' 511 153 drift, om trafiksituationen och de i omradet inga- ende mottagarna kräver detta. En mätmottagare, som är mobil och har sitt geografiska läge bestämbart. skall kunna identifiera vilken station som mottas.

Denna mottagare skall kunna bedöma signalegenska- perna och därmed mottagningsförhällandena pä mät- platsen.

Mätresultatet skall kunna àterkopplas till systemet för automatisk ändring av stationens sändparametrar.

Här föreliggande uppfinning avser att lösa ovan be- skrivna problematik.

LÖSNINGEN Ett radiokommunikationsnät, med ett flertal sändare inom ett omrâde har anordnats. Samma nominella sänd- frekvens används av basstationer inom ett gemensamt omräde. För att informationen, som utgörs av digital information, skall utsändas samtidigt i hela nätet krävs en noggrann synkronisering av stationerna.

Synkroniseringen sker exempelvis via satellit som utsänder global tidsignal, eller med annan synkroni- seringsalgoritm, t.ex. med basstationerna ingäende i synkroniseringskedjor i ett “master-slave“ förhäl- lande. Information fràn respektive radiosändare, ut- sänds pa förutbestämda tider. Tidsdifferensen mellan mottagande av meddelande frán de olika stationerna i systemet tilläts skilja motsvarande en förutbestämd del av en informationsbit i meddelandesekvensen.

Mottagarna mottar signal fràn de stationer inom vars täckningsomrade mottagarna befinner sig. Eftersom signalen utsänds samtidigt fràn olika sändarstatio- ner när signalen mottagarna med olika fördröjning pa grund av gàngtidsskillnader. Denna tidsdifferens medför i ogynnsamma fall att detektering av den di- gitala signalen inte kan göras entydigt av mottaga- 10 U 20 25 30 35 511 155 AN ren trots tillräcklig signalstyrka. Vid mätning i systemet med mätmottagare registrerar dessa signale- genskaperna pä olika platser tillsammans med posi- tionsangivelse, detta överförs därefter till statio- nerna. Mätmottagarna kan vara försedda med medel för identifiering av sitt geografiska läge varvid angi- vandet av position kan automatiseras.

Information frän sändarna utsänds i block, destine- rade till förutbestämda mottagare eller förutbestämd grupp av mottagare. Ett antal dylika block inrymms i en ram. Varje block innehåller informationsdel och adressinformation. Eftersom informationsdelen under vissa perioder endast delvis används utnyttjar upp- finningen detta. I dessa lediga luckor utsändes istället testinformation avsedd att mottas av mobila mätmottagare inom stationens räckviddsomräde. För att mätmottagaren skall kunna identifiera aktuell sändare och erhälla optimala mätmöjligheter sker i detta läge endast sändning frän en station ät gängen. Varje station tilldelas härvid ett bestämt block inom ramen. Testinformationen innehåller data som anger vilken station i mottagaromrädet som sän- der. I en utveckling av uppfinningen kan man nyttja detta data för att slippa lasa stationen till ett förutbestämt block. Testinformationen registreras i mätmottagaren och en analys av signalegenskaperna görs. De registrerade datat och signalegenskaperna äterförs därefter tillsammans med en positionsangi- velse till radiokommunikationssystemet för eventu- ella justeringar. Återföringen sker pä i och för sig känt sätt exempelvis genom att mätmottagaren är för- sedd med sändare för àtersändning av information el- ler att varje mätmottagare aterför informationen ge- nom utnyttjande av andra tekniker exempelvis dataö- verföring via telenätet.

I en utveckling av uppfinningen utnyttjar mätmotta- garen testinformationens uppgift om vilken station 10 15 20 25 30 35 511 153 som sänder. Med detta förfarande är stationerna inte lästa till bestämda block. Detta medför att flexibi- litet erhälles vid mätning av mottagningsförhällan- dena frän respektive stationer. Man kan i detta fall förlägga mätningarna i nagot eller nägra av blocken när övriga block pä grund av hög trafikbelastning inte kan utnyttjas för testinformation. I detta fall är mottagarna försedda med medel för identifiering av sändarna.

Testinformationen förläggs till informationsdelens slut. Detta innebär att testinformation är överför- bar även om annan information överförs via blocket.

Testinformationen kan emellertid inte överföras i de fall den ordinarie informationen fyller blocket.

Testinformationen utsänds när det ur nagon synvinkel anses optimalt, t.ex. när trafikintensiteten tilla- ter det eller när operatören av radiosystemet anser sig behöva det. I ett helt automatiserat system styrs igängsättandet av utsändning av testinforma- tion av högre liggande systemfunktioner.

Mätresultatet utnyttjas för att identifiera omräden där signalen är distorderad. I omräden med distorde- rad signal kan mottagningsförhällandet förbättras genom t.ex: förändring av utsänd effekt eller hu- vudeffektriktning, förändring av synkroniseringsoff- set eller förändring av bärvägsoffset vid nägon av de aktuella stationerna. Följderna härav är att ett nytt omräde uppkommer där signalerna blir distorde- rade. Genom ett lämpligt val av sändparametrar är det möjligt att förlägga detta kritiska omräde till en geografi där skadan är ringa eller obefintlig.

I ett framtida helt automatiserat system är det möj- ligt att konventionella mottagare även fungerar som mätmottagare och att dessa äterför mätresultatet till stationerna, detta är förmodligen inte fallet i ett normalt personsökningssystem med dagens teknik. 10 15 20 25 30 511 153 Stationerna utnyttjar i detta fall testinformationen för omställning av sändparametrarna för ett bästa utnyttjande av nätet i alla lägen med hänsyn till trafiksituationen.

FÖRDELAR Metoden medför att utsända signaler med större sä- kerhet kan detekteras av mottagare. Vidare ges möj- lighet att omfördela goda mottagningsförhållanden från områden med litet behov av mottagning, till mottagningsmässigt svaga områden men med behov av bättre mottagning.

Vidare medges kontinuerlig uppföljning av radiosys- temets mottagningsförhållanden inom olika geogra- fiska områden. Det är vidare möjligt att omfördela radiotäckningen inom olika områden med hänsyn till rådande trafikbehov.

Möjligheten att utnyttja mobila handportabla mätmot- tagare för registrering av signalförhållanden vid olika geografiska platser utgör en ytterligare för- del, handportabiliteten är i princip omöjlig utan utsändande av testinformation då denna förenklar mätmottagarkonstruktionen väsentligt. Mätmottagarna registrerar signalegenskaper och geografiskt läge parallellt under mätning. Stationsidentifikationen ligger i den tidigare nämnda testinformationen som utsänds från respektive radiostation. Fördelen med en testinformation som i normalfallet bara sänds när trafikintensiteten så tillåter det är att radiosys- temet påverkas minimalt i kapacitetshänseende.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar en ram. 10 15 20 25 30 511 153 Fig 2 visar ett block.

FÖRIHN%ÄGEN'LHUWÖRINCEHWHÜU I det följande beskrivs uppfinningsideen med hänvis- ning till figurerna och beteckningarna däri.

Ett system med ett antal radiostationer och motta- gare betraktas. Radiostationerna arbetar pä samma nominella bärvägsfrekvens. Informationen som utsänds frän stationerna är digital och simultan. I mottaga- ren skall informationen framkomma samtidigt frän ra- diostationerna om gangvägsavstándet mellan respek- tive station och mottagaren är detsamma.

För att signalerna frän respektive station skall framkomma samtidigt till mottagare som befinner sig pä samma gängvägsavstànd fràn stationerna krävs att stationerna synkroniserats. Vid synkronisering ut- nyttjas exempelvis globala tidsignaler som utsänds med hög precision fràn satellit, eller synkkedjor.

Den interna klocka som finns i stationerna ställs med en noggrannhet som är nödvändig för systemets funktionalitet.

Dessutom sänds vid valt tillfälle testinformation med bitmönster som möjliggör den typ av mätning man vill utföra, det kan t.ex. röra sig om bärvägsmät- ning, synkroniseringsmätning, 'man made noise” eller signalstyrkemätning. I testinformationen ingär ocksa basstationsidentifikation. Testinformationen kan, och bör i ett digitalt radiosystem av simultantyp, utsändas frän en basstation i taget. Det vill säga, när andra i omradet hórbara stationer har sändnings- uppehäll. Med detta förfaringssätt erhälls en en- klare mätmottagarkonstruktion och en optimering av mätprestanda. 10 15 20 25 30 35 -n 511 153 I fig l visas en ram, vari information utsändes se- kventiellt, innefattande ett antal block, 1-n. Varje block innehåller information riktad till en motta- gare eller en grupp av mottagare. Blocket innefattar bland annat en informationsdel varur mottagarna identifierar meddelanden. Informationsdelen innehal- ler en varierande mängd information beroende pä med- delandets längd. Detta innebär att informationsdelen innehäller utrymme som är användbart i de fall hela kapaciteten ej utnyttjas. Denna del används, när sä medges, för testinformation.

Vid överföring av testinformation utsänds detta i exempelvis 1:a blockets informationsdel. För att mätmottagaren inte skall bli störd av övriga sändare sker sändning endast frän en sändare. Mätmottagaren identifierar sändaren genom att sändaridentifikation medtas i testinformationen. Alternativt kan varje sändare vara läst till ett bestämt block. Mottagaren identifierar i detta fall sändaren genom att identi- fiera vilket block som mottas.

Genom att registrera mottagningsförhällandena med mätmottagare pä olika platser inom stationernas täckningsomräden är det möjligt att avgöra om sän- darnas parametrar bör justeras eller ej. Information beträffande mätresultatet överförs därefter till centrala enheter för justering av stationernas mät- data. Överföringen sker pä i och för sig känt sätt, exempelvis genom att mätmottagarna ätersänder resul- tatet pä en radiokanal som mottas av en övervak- ningsfunktion. Information är pä detta sätt konti- nuerligt registrerbar beträffande mottagningsförhäl- landena. Den mottagna informationen mottas och be- handlas varvid kontinuerliga justeringar avseende de olika stationernas sändparametrar kan införas. Det är vidare möjligt att mätmottagarna lagrar informa- tionen i ett minne eller liknande. Informationen överförs i detta senare fall genom avspelning i här- 10 Ü 20 25 30 35 511 1515 för avsedda anordningar vid de centrala funktio- nerna. Det är vidare möjligt att överföra informa- tionen via tele- eller datatnät. I detta fall anpas- sas informationen till format som är överförbara i respektive nät. De centrala medlen mottar informa- tionen och vidtar erforderliga atgärder I den bitström som utsänds fràn basstationerna ingar information som skall mottas av olika mottagare.

Varje mottagare identifierar sin del av meddelandet för avkodning. Meddelande som utsänds fràn en sta- tion framkommer till mottagaren vid tiden t efter utsändning. Samma meddelande som utsänts fran en an- dra station framkommer till mottagaren vid tidpunk- ten T efter utsändning. Möjligheten för mottagaren att detektera utsänd signal korrekt är avhängig tid- punkten när respektive signal när mottagaren. Om tidsdifferensen T-t överstiger acceptansgränsen för detektering, erhalles risk för felaktigt detekterad signal, bitfel.

För att undvika feldetektering har stationerna syn- kroniserats sà att signal, fràn respektive station, mottages inom ett tidsintervall motsvarande en för- utbestämd del av en informationsbit enligt tidigare.

Om T-t överstiger acceptansgränsen finns möjlighet att justera detta genom att andra synkronise- ringsoffset pá någon av basstationerna. Bestämning av nämnda tidsintervall sker med hänsyn till syste- mets funktionalitet och till de gangtider som kan uppkomma. Mottagarna erhåller vidare varierande mot- tagningsförhállanden inom olika omraden. variationerna beror dels pa geografiska omständighe- ter dels pà stationernas inbördes inverkan pa varan- dra. Sålunda förstärks signalen inom vissa omräden respektive försvagas inom andra omräden.

Genom att andra parametrar som t.ex. sandareffekt, synkroniseringsoffset eller bärvägsoffset, kan svaga mottagningsomraden andras till godtagbara mottag- 10 15 20 10f ' 511 153 ningsområden. Detta sker emellertid på bekostnad av områden som tidigare hade godtagbara mottagningför- hållanden. Genom att vålja stationernas såndparame- trar ar det emellertid möjligt att omfördela ogynn- samma områden till geografiska områden med liten el- ler ingen radiotrafik.

Måtmottagarna genomlöper såndarnas tàckningsområden vid uppmàtning av systemet. Uppgift om mätmottagar- nas geografiska läge samt måtresultat registreras.

Dessa uppgifter överförs till stationerna för be- handling. Ändring av' stationernas såndparametrar sker därefter om behov föreligger.

I systemet befintliga mottagare kan i framtiden eventuellt fungera som mätmottagare för automatisk ändring av såndparametrarna med hänsyn till rådande situation. Exempelvis medger detta att en optimering av mottagningsförhållandet år styrbart till det om- råde som för tillfället är aktuellt.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan vi- sade utföringsformen utan kan underkasta sig modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanke.

Claims (6)

10 U 20 25 30 35 “ 511 153 PATENTKRAV

1. Metod i ett radiokommunikationsnät, innefattande ett antal oberoende sändare och ett antal mottagare, där sändarna utsänder information samtidigt till mottagarna över en för varvid informationen fràn en block, samtliga block för var och en av sändarna bildar en ram och till en systemet gemensam radiofrekvens, sändare fördelats över ett eller flera av vilka där informationen i varje block är adresserbar bestämd nwttagare eller grupp av mottagare, varvid en viss del av nämnda block ej helt utnyttjas av nämnda information, kännetecknad av att en bestämd sändare vid utsändning av testinformation tillordnas ett bestämt block i en ram för identifiering av sändaren för mottagarna, att nämnda testinformation sänds i nämnda del av ett block som ej helt utnyttjas av informationen (INFO), block helt sänder i ett visst del av blocket att endast en sändare testinformationen i nämnda som ej utnyttjas för övrig information; och att mottagarna mottar testinformationen och med ledning av sin geografiska belägenhet identifierar den sändare, vars utsända testinformation som mottagits samt registrerar mottagningsförhàllandena för denna sändare och àterför dessa till systemet för eventuella justeringar.

2. Metod i ett radiokomunikationsnät, innefattande ett antal oberoende sändare och ett antal mottagare, där sändarna utsänder information samtidigt till mottagarna över en för varvid informationen från en block, systemet gemensam radiofrekvens, sändare fördelats över ett eller flera av vilka samtliga block för var och en av sändarna bildar en ram och block är till en bestämd mottagare eller grupp av mottagare, varvid en viss där informationen i varje adresserbar del av nämnda block ej helt utnyttjas av nämnda information, P06002 erahale 99-05-21 10 15 20 25 511 153 12 kännetecknad av att nämnda testinformation sänds i nämnda del av ett block som ej helt utnyttjas av informationen (INFO), att en bestämd sändare vid utsändning av testinformation i ett block dessutom utsänder sin stationsidentitet, att endast en sändare sänder i ett block testinformationen i nämnda del av blocket som ej helt utnyttjas för övrig information; och att mottagarna mottar testinformationen och med ledning av sin geografiska belägenhet identifierar den sändare, vars utsända testinformation som mottagits samt registrerar mottagningsförhållandena för denna sändare och áterför dessa till systemet för eventuella justeringar.

3. Metod enligt patentkrav l eller 2 kännetecknad av att radiokommunikationsnätet företrädesvis utgöres av ett personsökningssystem.

4. Metod enligt patentkrav l eller 2 käruieteczknad av' att varje block innehåller information om vilken sändare testinformationen emanerar fràn.

S. Metod enligt patentkrav 1 eller 2 kärnieteczknad av' att mottagarna är försedda med' identifieringsorgan för fastställande av vilken sändare som mottas.

6. Metod enligt patentkrav l eller 2 kännetecknad av att testinformationen företrädesvis inlagras i slutet av blockets informationsdel. PO6002 cfihale 99-05-21