SE515056C2 - Anordning vid DECT-system - Google Patents

Description

' 40 515 056 2 vid en nod för att kunna kommunicera med ett antal trádlösa telefoner i ett antal bostäder. Distribution från noden till bostäderna sker med koaxialkabel. I dokumentet föreslås att arbetsfrekvensen för den trådlösa telefonin transformeras till en frekvens som lämpar sig bättre för överföring pà koaxialkabeln med tanke pà exempelvis dämpning och frekvensutrymme. Systemet är tänkt att utnyttja tràdlös telefoni enligt standarden CT2.

Genom den amerikanska patentskriften US 5 124 980 är det känt att etablera telekommunikation över ett befintligt kabel-TV-nät. Enligt dokumentet kan både koaxialkabel- och fiberoptiksystem utnyttjas. Detta dokument avser tràdbuden telefoni.

-REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN ' TEKNISKA PROBLEM Det föreligger rent allmänt behov av att kunna utnyttja de inledningsvis angivna principerna i anslutning till DECT-system i flerfamiljsomràden där bristande radiotäckning kan vara ett problem. Det finns flera olika slag och typer av hinder för radiovàgsutbredningen, varvid kan nämnas väggar, byggnader, växtlighet, osv. DECT är làgeffektsystem med toppeffekt av maximalt 250 mW ERP med en bandbredd av 2 MHz, till alla bostäder inom flerfamiljsomràde. Med varför det kan vara svårt att nä ut flerfamiljsomräde avses här bl.a. flerfamiljshus och sammanhängande villaomràden. Detta kräver normalt en förtätning av basstationer, eller repeterare, vilket tekniskt komplicerar systemet och även fördyrar ny- etablering. Uppfinningen avser att lösa bland annat detta problem.

Vid användning av virtuella DECT-basstationer är det väsentligt att kunna synkronisera de virtuella basstationerna med den centrala basstationen, vilket normalt utgöres av en reell basstation. Föreliggande uppfinning tar fasta på bl.a. utnyttjandet av enkla, dubbelriktade förstärkare vid varje koaxialkabeluttag. Dà DECT är ett TDMA/TDD-system är synkroniseringen av de efterföljande förstärkarna, som utgör de virtuella DECT- |-* UI 40 515 056 3 basstationerna, av stor vikt. Undermàlig synkronisering sänker kvaliteten avsevärt och kan t.ex. minska radioräckvidden dramatiskt. Ramlängden som kan utgöras av tiden för l2+l2 tidsluckor är 10 ms, att användardata blir 32 kbit/s (ADPCM). detta faktum är det väsentligt att den synkronisering som vilket t.ex. medför Hänvisande till nödvändigtvis krävs av de förstärkare som är huvudbeståndsdelen i de virtuella DECT-basstationerna utföres väl fungerande. Dessa förstärkare måste vara synkroniserade med DECT-systemets ramstruktur så att nedlänken passerar och förstärks i en riktning under de första 5 ms, och motsvarande för upplänken under de följande 5 ms av en ram. Problemet ligger sàledes i att synkronisera respektive virtuella basstation med den cen- trala stationen, framförallt föreligger problem med att föreslå hur den nödvändiga synkroniseringsinformationen skall förmedlas till de virtuella basstationerna. Idén med utnyttjandet av virtuella basstationer syftar till att »kunna använda enklare utrustning än fullständig DECT+ utrustning, t.ex. repeterare, medför att även synkroniseringsfunktionen måste vara tekniskt enkel och ekonomiskt fördelaktig och ändå fungera tillförlitligt.

Uppfinningen avser att lösa även detta problemkomplex.

LösNINGEN Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för den nya uppfinningen är bl.a. att synkroniseringsinformation i form av en eller flera synkroniseringspulser är utsändningsbara på spridningsnätet och att den centrala basen innefattar en synkroniseringsenhet som genererar respektive syn- kroniseringspuls och synkroniserar denna med företrädesvis nedlänken.

I en utföringsform är synkroniseringsenheten i den centrala basen anordnad att kunna förskjuta själva DECT- systemets signal i förhållande till synkroniseringssignalen. I en ytterligare utföringsform är synkroniseringsenheten i den centrala basen baserad på den utgående DECT-signalen från den centrala basen så att synk- pulsen blir genererad av TDMA-strukturen i en tidigare sänd 1 15 40 515 056 4 ram, varvid fördröjning är justerbar efter behov.

FÖRDELAR Genom det i ovanstående angivna kan även DECT-systemet utföras för att samverka med spridningsnät i form av kabel- TV-nät eller centralantennät. Härvid kan DECT-systemet kopplas in pà en central punkt eller nod i ett kabel-TV- eller centralantennät för att erhàlla vid täckning i ett flerfamiljsomràde där hyreshus, villor, etc. ingàr. Antenn- uttagen i varje lägenhet/villa kommer pà sà vis att kunna fungera som en virtuell bas i DECT-systemet genom att en antenn anslutes till koaxialkabeln i bostaden. Genom att utnyttja ifrågavarande spridningsnät blir det tekniskt enklare och ekonomiskt fördelaktigare att utnyttja ett dylikt spridningsnät jämfört med förfaranden att förtäta basstationerna eller installera repeterare. Ingen framträdande sänkning av totalkapaciteten uppkommer i systemet, vilket oundvikligen-skulle föreligga i fallet då repeterare användes. Uppfinningen blir speciellt applicerbar da DECT-utrustning används via koaxial- kabelnät.

FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform av en an- ordning som uppvisar de för uppfinningen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar, där Fig. 1 i vertikalsnitt visar installation i ett fler- familjshus, fig. 2 visar uppbyggnaden av ramstrukturen i DECT- systemet, och fig. 3 i principschemaform visar ett känt DECT-system.

DETALJERAD UTFÖRINGSFORM Uppfinningen baseras pà att befintligt kabel- eller centralantennät används som spridningsnät, tillsammans med nödvändig utrustning för att förstärka och förmedla DECT- signaleringen. Tvà lösningar presenteras för detta; en "central" lösning och en distribuerad lösning.

Centralantennät (denna beteckning används här också 40 515 056 för kabel-TV-nät) är ofta uppbyggda som ett stjärnnät, med flera anslutningar på varje arm. Näten används för överföring av TV-signaler, oftast inom frekvensområdet 50- 1000 MHz. vilken mycket väl kan användas för överföring på 2 GHz (DECT:s arbetsfrekvens), än vid TV-frekvenserna.

Som medium används övervägande koaxialkabel, om dock med något högre dämpning Centralantennuttagen, se fig. 1, i bostäderna innehåller oftast någon form av högpassfilter för den del av signalen som ligger ovanför rundradiobandet (88-108 MHz), förhindra påverkan på nätet från enskilda TV-apparater. samt någon form av dämpare/riktkopplare för att Dessa filter, dämpare och riktkopplare kan kopplas förbi för den utrustning som skall förmedla DECT-signalering.

I ett flerfamiljsområde kan en DECT-basstation placeras i en nod N för centralantennätet, sådana noder finns oftast en i varje flerfamiljshus eller en i varje villakvarter. DECT-basstationen,kan_förses med det antal radioenheter som behövs för att ge tillräckligt hög kapacitet i området. En DECT-basstation kan byggas ut till en maximal kapacitet om 120 Erlang (detta kräver 10 radioenheter). Den dynamiska kanallokeringen, beskriven i DECT-standarden, tar hand om och fördelar kanaler till varje användare. Ett på detta sätt uppbyggt system kommer fortfarande att ge den koncentratoreffekt som vanligtvis erhålles via eterburen radio. Föreliggande utföringsform medför således inga inskränkningar av detta slag.

DECT:s mycket höga kapacitet (10 000 Erlang/km?/våning) möjliggör det arrangemang som beskrivs här, utan att några kapacitetsproblem behöver uppstå.

Detta arrangemang kan sägas skapa en virtuell DECT- basstation vid varje centralantennuttag, så att en användare kan få tillgång till alla de (tekniska) faciliteter och tjänster som DECT-standarden innehåller, och dela basstationens kapacitet med andra användare som om alla användare befunne sig i omedelbar närhet av den reella basstationen.

Genom detta arrangemang skapas ett antal pseudoceller (1-2 i varje bostad), och genom DECT:s funktionalitet er~ hålles utan några problem handover mellan dessa 40 515 056 6 pseudoceller (i realiteten intracell handover).

I bägge fallen krävs en antenn för DECT som anslutes till centralantennuttaget i bostaden.

De båda utföringsformerna kompletterar varandra, vilket som väljes vid en eventuell installation beror pà kabel-TV-nätets arkitektur och kvalitet.

Formellt sett finns inte basstationer i DECT-stan- dardaren, där finns i stället "portable parts" och "fixed parts".

Enligt DECT-standarden fär inte uteffekten vara högre än 250mW, vilket mätes vid “antennutgàngen" pà DECT-utrust- ningen.

Vid centralt arrangemang behöver DECT-signalerna för- stärkas upp något för att kompensera de förluster som här- stammar fràn centralantennätet. I detta förslag sker det med en centralt belägen enhet (förstärkare) direkt sammankopplad med DECT-basstationen (som en booster), “vilken anslutes till N i figuren.

Förstärkaren mäste vara dubbelriktad nedlänk). stärkaren med signalering till DECT-basstationen sà att en- (bade upp- och För att inte orsaka oönskad resonans föreses för- heterna är synkroniserade.

För det fall att TV-nätet inte är balanserat så att nätets armar inte alla har samma dämpning (beroende pà olika längd eller olika antal anslutna uttag) kan separata förstärkare användas. En möjlighet är att fördela DECT:s frekvensband pà de olika armarna (B) genom att begränsa förstärkarna till en eller ett fàtal av DECT:s bärfrekvenser. I annat fall skall förstärkaren ha DECT:s fulla bandbredd (1880-1900 MHz).

Fördelarna med denna uppbyggnad blir: enkelt att för- stärka alla DECT-kanaler, enkelt att reglera utnivàn, t.o.m. per tidslucka, samt billig då endast en förstärkare (per radio eller bärare) behövs.

Vid decentraliserat arrangemang kopplas enkla tvävägs- förstärkare till centralantennuttagen U i bostäderna, och till noden N anslutes en konventionell DECT-basstation.

Styrinformation om skifte mellan upp- och nedlänk kan likaså kan förstärkarna erhålla drivspänning via koaxialkabeln. sändas pä koaxialkabeln pà làgfrekvens, 40 515 056 7 Fördelarna med denna utföringsform är att nivån för varje förstärkare kan ställas individuellt, och att (nedlänk) förstärks så tidigt att de inte kan drunkna i bruset. mottagna signaler Dessa enheter blir då DECT-basstationer, som kan typ- godkännas enligt DECT-standarden, och därmed behöver inga regulatoriska problem uppstå.

Fig. 2 visar den i och för sig kända uppbyggnaden av DECT-systemets TDMA/TDD-struktur. Genom att strukturen är känd skall den inte närmare beskrivas här. Se dock dis- kussionen under "Tekniska problem" ovan.

I fig. 3 visas en central basstation i ett känt DECT- system med 1 och virtuella baser med 2, 2', 2". Synkronise- ringsenheten enligt ovan visas med la. Förbindelsen med överordnad station i DECT-systemet är symboliserad med 4.-- I föreliggande uppfinning sker utsändning av synkroni- seringspulser via koaxekabelnätet.

I detta avsnitt beskrivs hur en centralt (dvs. vid den» reella basen) genererad synkroniseringsinformation används;» Ett av de enklaste sätten att synkronisera VB (Virtuella Basstationerna) torde vara att sända ut en synkroniseringspuls på koax-nätet. I sitt enklaste utförande kan denna utgöras av en fyrkantsvåg med 100 Hz.

Den reella basen (RB) kompletteras med en synkronise- periodlängden T=lO ms, dvs. frekvensen = ringsenhet som genererar fyrkantspulsen och synkroniserar denna med t.ex. nedlänken (som sänds ut från RB).

Det är tänkbart att de två signalerna (själva DECT- signalen och synksignalen) har olika utbredningshastighet då de har avsevärt skilda frekvenser (2 GHz respektive 100 Hz). synkroniseringsenheten vid RB förses med möjlighet att I viss mån kan detta kompenseras genom att förskjuta de båda signalerna i förhållande till varandra.

Synkroniseringsenheten vid RB kan baseras på den ut- gående DECT-signalen från RB, av TDMA-strukturen i en "tidigare" sänd ram, sà att synkpulserna genereras där fördröj- ningen kan justeras efter behov.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och 515 056 8 uppfinningstanke.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 515 056 PATENTKRAV

1. l. Anordning vid DECT-system som uppvisar en central och ett antal virtuella basstationer (2, 2', ett kabel- eller basstation (1) 2") och där ett existerande nät, t.eX. centralantennät, ingår i spridningsfunktionen inom systemet och där systemet arbetar med synkroniseringsfunktion för synkronisering av respektive virtuella basstation med den centrala basstationen, vilken synkroniseringsfunktion är hänförbar till de virtuella basstationernas förstärkare, kännetecknad av att synkroniseringsinformation i form av en eller flera synkroniseringspulser är utsändningsbara på spridningsnätet, och att den centrala basen innefattar en synkroniseringsenhet som genererar respektive synkronise- ringspuls och synkroniserar denna med mellanlänken.

2. Anordning enligt patentkrav l, kännetecknad av att synkroniseringsenheten i den centrala basen är anordnad attt kunna förskjuta själva DECT-systemets signal i förhållande till synkroniseringssignalen.

3. Anordning enligt patentkrav l eller 2, kännetecknad av att synkroniseringsenheten i den centrala basen är baserad på den utgående DECT-signalen från den centrala basen så att synkpulserna blir genererade av TDMA- strukturen i en tidigare sänd ram, varvid fördröjning är justerbar efter behov.

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att nämnda förstärkare erhåller synkroni- sering med DECT-systemets ramstruktur så att nedlänken passerar och förstärks i en riktning under de första 5 ms, och motsvarande sker för upplänk under de följande 5 ms av en ram.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att respektive virtuell basstation är kopplad till en central punkt/nod i spridningsnätet.