SE522690C2 - Basunderenhet för användning i ett trådlöst bandspridningskommunikationssystem - Google Patents

Description

522 690 Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är en bandspridningskonferensanropteknik där vilken enhet som helst kan verka som en basstation.

I enlighet med föreliggande uppfinning tillhanda- hålls enligt denna utformning och beskrivning ett band- spridningssystem som har ett flertal bandspridningsenhe- ter. Varje bandspridningsenhet har kapacitet för att verka som en basstation och som en fjärrstation. Varje bandspridningsenhet innefattar en basunderenhet, en fjärrunderenhet, och en kommandounderenhet.

Föreliggande uppfinning innefattar att i basunderenheten vid en första frekvens ta emot ett flertal bandspridningssignaler som sänds från flertalet bandspridningssignaler som sänds från flertalet band- spridningsenheter. De flera bandspridningssignalerna av- sprids ("are despread") och demoduleras i basunderenheten för att alstra ett flertal demodulerade signaler. De flera demodulerade signalerna kombineras, och en lokal signal, såsom en datasignal eller en röstsignal från an- vändaren av enheten, kombineras också för att alstra en kombinerad signal. Basunderenheten omvandlar den kombine- rade signalen till en bas-datasignal. Basunderenheten bandspridningsbehandlar bas-datasignalen, och sänder genom användning av radiovågor den bandspridningbehand- lade bas-datasignalen vid en andra frekvens som en bas- -bandspridningssignal.

Vid var och en av bandspridningsenheterna, i respek- tive fjärrunderenhet, tas bas-bandspridningssignalen emot vid den andra frekvensen. Fjärrunderenheten innefattar kretsar för avspridning av bas-bandspridningssignalen, och demodulering av den avspridna bas-bandspridnings- signalen till en bas-analog-signal. Fjärrunderenheten kan också ta den lokala röstsignalen, benämnd här som en fjärr-analog-signal, och omvandla fjärr-analog-signalen till en fjärr-datasignal. Fjärrunderenheten bandsprid- ningsbehandlar fjärr-datasignalen och sänder fjärr-data- 10 l5 20 25 30 35 .u nu run...- « 1 signalen vid den första frekvensen som en av flertalet bandspridningssignaler.

En operatör kan från kommandounderenheten initiera en kommandosignal för att aktivera basunderenheten. Följ- aktligen sänds kommandosignalen ut till de flera band- spridningsenheterna, efter initiering av kommandosigna- len. Vid var och en av bandspridningsenheterna, i respek- tive fjärrunderenhet, tas kommandosignalen emot, och som svar pà mottagning av kommandosignalen aktiveras fjärr- underenheten.

Ytterligare ändamål och fördelar med föreliggande uppfinning framställs delvis i följande beskrivning, och är delvis självklara utifrân beskrivningen, eller kan in- hämtas genom praktisering av föreliggande uppfinning. Ãndamàlen och fördelarna med föreliggande uppfinningen kan också inses och uppnäs med hjälp av de organ och kombinationer som specifikt pekas ut i de medföljande patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna De medföljande ritningarna, vilka är medtagna i och utgör en del av beskrivningen, visar föredragna ut- föringsformer av föreliggande uppfinning, och tjänar tillsammans med beskrivningen till att förklara upp- finningens principer.

Fig 1 är ett blockschema över en basunderenhet; fig 2 är ett blockschema över en fjärrunderenhet; och fig 3 är ett blockschema över en kommandounderenhet.

Detaljerad beskrivning av de föredragna utföringsformerna Hänvisning görs nu i detalj till föreliggande före- dragna utföringsformer av föreliggande uppfinning, pà vilka exempel visas pà de medföljande ritningarna, pà vilka lika hänvisningsbeteckningar indikerar lika element i samtliga vyer.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller en unik lös- ning pà problemet med ett flertal bandspridningsenheter som används i en mobil miljö där vilken som helst av anv. u 10 l5 20 25 30 35 bandspridningsenheterna är känslig för neutralisering samtidigt som upprätthållande av kommunikation mellan alla bandspridningsenheterna förblir av stor vikt. Den bandspridningsvariabla basstationen ("the spread-spectrum changeable base station") är tillämpbar i en pluton med enheter, i en armémiljö, eller i en polisiär tillämpning, där en transportabel basstation kan upprättas för styr- ning av ett flertal bandspridningsfjärrenheter. Problemet att inrikta sig pà för var och en av dessa tillämpningar är vad som händer när basenheten blir obrukbar eller slutar fungera. I den militära miljön kan basstationen förstöras. I en polisiär situation kan mobiliteten hos de flera bandspridningsenheterna ha kravet att basstationen byts fràn en enhet till en annan.

Bandspridningssystemet har ett flertal bandsprid- ningsenheter, varvid varje bandspridningsenhet har en basunderenhet, en fjärrunderenhet och en kommandounder- enhet. Användningen av termen "underenheter" för att designera basunderenheten, fjärrunderenheten och komman- dounderenheten har till syfte att beskriva föreliggande uppfinning. Föreliggande uppfinning kan konstrueras som en fullständigt integrerad enhet, eller som en bland- konstruktion av fler än en enhet.

Basunderenheten visas i fig 1. Basunderenheten inne- fattar ett mottagningsorgan, ett avspridningsorgan ett kombi- ett bandspridnings- ("despreading means"), ett demoduleringsorgan, neringsorgan, ett omvandlingsorgan, behandlingsorgan och ett sändningsorgan. Avspridnings- organet är anslutet mellan mottagningsorganet och demodu- leringsorganet. Kombineringsorganet är kopplat till de- moduleringsorganet och omvandlingsorganet. Bandsprid- ningsorganet är kopplat till omvandlingsorganet och sänd- ningsorganet.

Mottagningsorganet visas i fig l som antenn 11 som är kopplad till radiofrekvens/mellanfrekvens-förstärkar- (RF/RF-förstärkare och -filtersektion) 12. Avspridningsorganet visas som ett flertal blandare och -filtersektion lO 15 20 25 30 35 51.132 690 nu ø u ~ « ~ ø - - a n . .n 13, 14, 15. Var och en av flertalet blandare 13, 14, 15 har en respektive hackningssekvens g1(t), g2(t)..., gN(t), för blandning med den mottagna bandspridningssig- nalen. Flertalet hackningssekvenser matchas med hack- ningssekvensen hos den önskade bandspridningssignal som skall avspridas.

Demoduleringsorganet och kombineringsorganet visas som demodulatorn 16 och kombinerare 17A, l7B. Kombinerar- na 17A, 17B kan vara en enda kombinerare som utför kombi- neringsfunktionen, eller separata kombinerare. Omvand- lingsorganet visas som en analog-digitalomvandlare 18.

Bandspridningsbehandlingsorganet visas som produktanord- ning 19, som har en hackningssekvens för att sprida data- signalen från analog-digitalomvandlare 18.

Sändningsorganet visas som sändare 20 och antenn 21.

RF/IF-förstärkar- och -filterkretsarna 12 är kopp- lade till antennen 11 och till flertalet blandare 13, 14, 15. Flertalet blandare 13, 14, 15 är kopplade till de- modulatorn 16 och kombinerarna 17A, l7B. Analog-digital- omvandlaren 18 är kopplad till kombineraren 17B och till produktanordningen 19. Sändaren 20 är kopplad till produktanordningen 19 och till antenn 21. Antenn 21 och antenn 11 kan vara samma antenn med lämpliga isolerings- kretsar, eller olika antenner.

RF/IF-förstärkar- och -filterkretsarna 12 tar vid en första frekvens, fl, emot ett flertal bandspridnings- signaler som sänds fràn flertalet bandspridningsenheter.

Flertalet bandspridningssignaler avsprids av flertalet blandare 13, 14, 15. Utsignalerna fràn flertalet blandare 13, 14, 15 är ett flertal avspridna bandspridningssigna- ler. Demodulatorn 16 demodulerar flertalet avspridna bandspridningssignaler för att alstra ett flertal demodu- lerade signaler. Kombineraren 17A kombinerar flertalet demodulerade signaler. Det kombinerade flertalet demodu- lerade signaler och en lokal signal fràn basstationen kan kombineras av den andra kombineraren 17B för att alstra en kombinerad signal. Termen "kombinerad signal" är såsom 10 15 20 25 30 35 (Il hä BJ O\ \Q CD n - c | = u - a n I | - : ; o n u- den används här en analog signal som innefattar bas- stationens röst och de kombinerade demodulerade signaler- na fràn kombinerarna 17A, l7B.

Den kombinerade signalen omvandlas till en bas-data- signal med hjälp av analog-digitalomvandlare 18. Termen “bas-datasignal" är såsom den används här den digitala signal som kommer fràn analog-digitalomvandlaren 18, och innefattar de omvandlade analoga signalerna och datasignalen vid basstationen.

Produktanordningen 19 bandspridningsbehandlar bas- -datasignalen från analog-digitalomvandlare 18, med en bas-hackningssekvens ("base-chipping sequence"). Den bandspridningsbehandlade bas-datasignalen sänds som en bas-bandspridningssignal av sändare 20 vid den andra frekvensen fz. Antenn ll och antenn 21 kan vara en enda antenn, som betjänar både mottagaren och sändaren.

Fjärrunderenheten visas i fig 2 och innefattar en mottagardel, en sändardel, ett mottagningsorgan, ett av- spridningsorgan, och ett demoduleringsorgan. Sändnings- delen innefattar ett omvandlingsorgan, ett bandsprid- ningsbehandlingsorgan och ett sändningsorgan. Mottag- ningsorganet tar vid den andra frekvensen emot bas-band- spridningssignalen. Avspridningsorganet avsprider bas- -bandspridningssignalen till en avspriden bas-bandsprid- ningssignal. Demoduleringsorganet demodulerar den av- spridna bas-bandspridningssignalen till en bas-analog- -signal.

Omvandlingsorganet omvandlar en fjärr-analog-signal till en fjärr-datasignal. Fjärr-analog-signalen är typiskt fjärrstationens röst. Bas-analog-signalen är typiskt flertalet röstsignaler från basstationen. Band- spridningsbehandlingsorganet behandlar fjärr-datasignalen med en fjärr-hackningssekvens ("remote-chipping sequence"). Sändningsorganet sänder vid den första frek- vensen den bandspridningsbehandlade fjärr-datasignalen som en av flertalet bandspridningssignaler, som tas emot vid basunderenheten. 10 15 20 25 30 35 690 . - ~ . . . . | n - | . 1 » o u .- Sàsom visas i fig 2 innefattar mottagningsorganet en antenn 31 och RF/IF-förstärkar- och -filterkretsar 32.

Avspridningsorganet och demoduleringsorganet utformas som blandare 33 respektive demodulator 34. RF/IF-förstärkar- och -filterkretsarna 32 är anslutna mellan antenn 31 och blandaren 33. Demodulatorn 34 är kopplad till blandaren 33.

Bas-bandspridningssignalen vid antenn 31 förstärks och filtreras av RF/IF. Bas-bandspridningssignalen av- sprids med bas-hackningssekvensen med hjälp av blandare 33 för att alstra den avspridna bas-bandspridningssigna- len. Demodulatorn 34 demodulerar den avspridna bas- -bandspridningssignalen till en bas-analog-signal. Ut- signalen från demodulatorn 34 är flertalet röstsignaler fràn basstationen.

Sändarsektionen hos fjärrunderenheten kan ha omvand- lingsorganet utformat som analog-digitalomvandlare 35, bandspridningsbehandlingsorganet utformat som produkt- anordning 36 och sändningsorganet utformat som sändare 37 som är kopplad till antenn 38. Produktanordningen 36 är ansluten mellan analog-digitalomvandlaren 35 och sändaren 37.

Analog-digitalomvandlaren 35 omvandlar fjärrsig- nalens röst, vilken fjärrsignal här är designerad som fjärr-analog-signalen, till en fjärr-datasignal. Fjärr- -datasignalen bandspridningsbehandlas med hjälp av produktanordningen 36 genom användning av fjärr-hack- ningssekvensen. Utsignalen fràn produktanordningen 36 är den bandspridningsbehandlade fjärr-datasignalen. Sändaren 37 sänder den bandspridningsbehandlade fjärr-datasignalen genom användning av antenn 38, som en av flertalet band- spridningssignaler. Antenn 31 och antenn 38 kan kombine- ras som en enda antenn som fyller bàda funktionerna.

Kommandounderenheten visas i fig 3. Kommandounder- enheten innefattar ett initieringsorgan, ett utsändnings- organ, och ett mottagningsorgan. Initieringsorganet initierar en kommandosignal efter den lokala användarens 10 15 20 25 30 35 nu. o. aktivering av den bandspridningsenheten. Kommandosignalen aktiverar basunderenheten i den bandspridningsenheten.

Utsändningsorganet sänder ut kommandosignalen till fler- talet bandspridningsenheter. Mottagningsorganet tar emot kommandosignalen när den sänds ut fràn en annan band- spridningsenhet. Aktiveringsorganet aktiverar fjärrunder- enheten efter mottagning av kommandosignalen.

Initieringsorganet visas i fig 3 som en tryckknapp- kontakt 43. Utsändningsorganet visas som en sändardel av sändaren/mottagaren 42. Sändaren sänder vid frekvens f3.

Mottagningsorganet visas som mottagardelen av sändaren/- mottagaren 42. Mottagaren tar emot vid frekvens f3. Sän- daren/mottagaren 42 är kopplad till antenn 41 för att sända ut och ta emot signaler. Aktiveringsorganet inne- fattar de nödvändiga kretsarna för att koppla bort bas- underenheten och aktivera fjärrunderenheten hos en speci- fik bandspridningsenhet. Aktiveringsorganet visas som styrkretsarna 44. Föreliggande uppfinning kan också an- vändas för data istället för röstsignaler.

Vid användning kan en specifik bandspridningsenhet verka med sin fjärrunderenhet aktiverad. Fjärrunderenhe- ten hos den specifika bandspridningsenheten tar således vid den andra frekvensen emot bas-bandspridningssignalen, och avsprider bas-bandspridningssignalen till en avspri- den bas-bandspridningssignal. Den avspridna bas-band- spridningssignalen demoduleras. Den specifika bandsprid- ningsenheten tar således emot alla bassignalerna via sin fjärrunderenhet. När den sänder till flertalet bandsprid- ningsenheter omvandlar den specifika bandspridningsenhe- ten röstsignalen, utformad som fjärr-analog-signalen, till fjärr-datasignalen. Fjärr-datasignalen bandsprid- ningsbehandlas och sänds vid den första frekvensen som en av flertalet bandspridningssignaler.

Efter initiering av kommandosignalen av användaren av den specifika bandspridningsenheten, genom nedtryck- ning av tryckknapp 43, kopplar den specifika bandsprid- ningsenheten om fràn att verka med fjärrunderenheten till 10 15 20 25 30 35 att verka med basunderenheten. Vid samma tidpunkt sänds kommandosignalen ut till de andra bandspridningsenheterna bland flertalet bandspridningsenheter. Efter att de har tagit emot kommandosignalen aktiverar var och en av band- spridningsenheterna sin fjärrunderenhet och verkar där- efter i en fjärrunderenhetmod. Den specifika bandsprid- ningsenheten har då blivit basstationen.

När den verkar som basstation har den specifika bandspridningsenheten sin basunderenhet aktiverad. Följ- aktligen tas flertalet bandspridningssignaler som sänds från flertalet bandspridningsenheter vid varje enhet emot av RF/IF-förstärkar- och -filterkretsarna 21 via antenn ll. Flertalet bandspridningssignaler avsprids av fler- talet blandare 13, 14, 15, demoduleraren 16 som matar ut en demodulerad signal. och demoduleras med hjälp av Flertalet demodulerade signaler från kombinerare 17A är rösterna från de flera fjärrstationerna. Rösterna från de flera fjärrstationerna kombineras med basstationens röst med hjälp av kombinerare l7B, och omvandlas med hjälp av analog-digitalomvandlare 18 till bas-datasignalen. Bas- -datasignalen bandspridningsbehandlas med hjälp av produktanordningen l9 och sänds av sändare 20 och via antenn 21 vid den andra frekvensen.

Det står klart för fackmän att olika modifieringar kan göras hos den bandspridningsvariabla basstationen enligt föreliggande uppfinning utan avvikelse från upp- finningens ram, och avsikten är att föreliggande upp- finning täcker modifieringar och variationer av den band- spridningsvariabla basstationen, under förutsättning att de faller inom de medföljande patentkravens ram.

Claims (17)

10 15 20 25 30 10 PATENTKRAV

1. Basunderenhet för användning i ett trådlöst band- spridningskommunikationssystem innefattande: en antenn för mottagning av en signal över en första frekvens; ett flertal blandare för blandning av den mottagna signalen med ett flertal hackningssekvenser för att alst- ra ett flertal avspridda röstsignaler; en kombinerare för att kombinera de avspridda signa- lerna och en röstsignal som är alstrad i basunderenheten; en produktanordning för blandning av den kombinerade signalen med en hackningssekvens; och en antenn för sändning av den blandade kombinerade signalen vid en andra frekvens.

2. Basunderenhet enligt patentkrav 1, vidare inne- fattande en demodulator för demodulering av de avspridda röstsignalerna innan de kombineras.

3. Basunderenhet enligt patentkrav 1, varvid kombi- neraren innefattar en första och en andra kombinerare, varvid den första kombineraren kombinerar de avspridda signalerna och den andra kombineraren kombinerar de kom- binerade avspridda signalerna med röstsignalen som alst- rats i basunderenheten.

4. Basunderenhet enligt patentkrav 1, vidare inne- fattande en analog-till-digital omvandlare för omvandling av den kombinerade signalen till en digital signal.

5. Basunderenhet enligt patentkrav 3, varvid utsig- nalen från den första kombineraren är en kombinerad röst- signal från ett flertal avlägsna enheter.

6. Basunderenhet för användning i ett trådlöst band- spridningskommunikationssystem innefattande: en antenn för mottagning av en signal över en första frekvens; lO 15 20 25 30 35 ll ett flertal anpassade filter för blandning av den mottagna signalen för att alstra ett flertal avspridda röstsignaler; en kombinerare för kombinering av de avspridda sig- nalerna och en röstsignal som alstrats vid basunderenhe- ten; en produktanordning för blandning av den kombinerade signalen med en hackningssekvens; och en antenn för sändning av den blandade kombinerade signalen vid en andra frekvens.

7. Basunderenhet enligt patentkrav 6, vidare inne- fattande en demodulator för demodulering av de avspridda röstsignalerna före kombineringen.

8. Basunderenhet enligt patentkrav 6, varvid kombi- neraren innefattar en första och en andra kombinerare, varvid den första kombineraren kombinerar de avspridda signalerna och den andra kombineraren kombinerar den kom- binerade avspridda signalen med röstsignalen som alstrats i basunderenheten.

9. Basunderenhet enligt patentkrav 6, vidare inne- fattande en analog-till-digital omvandlare för omvandling av den kombinerade signalen till en digital signal.

10. Basunderenhet enligt patentkrav 8, varvid utsig- nalen från den första kombineraren är en kombinerad röst- signal från ett flertal avlägsna enheter.

11. ll. Basunderhet för användning i ett trådlöst band- spridningskommunikationssystem innefattande: organ för mottagning av en signal över en första frekvens; organ för alstring av ett flertal avspridda röstsig- naler med användning av den mottagna signalen; organ för kombinering av de avspridda signalerna och en röstsignal som alstrats i basunderenheten; organ för blandning av den kombinerade signalen med en hackningssekvens; och organ för sändning av den blandade kombinerade sig- nalen vid en andra frekvens. 10 15 20 522 690 12

12. Basunderenhet enligt patentkrav ll, varvid alst- ringsorganet är ett flertal blandare.

13. Basunderenhet enligt patentkrav 11, varvid alst- ringsorganet är ett flertal anpassade filter.

14. Basunderenhet enligt patentkrav ll, innefattande en demodulator för demodulering av de avspridda röstsig- nalerna före kombineringen.

15. Basunderenhet enligt patentkrav ll, varvid kom- bineringsorganet innefattar en första och en andra kom- binerare, varvid den första kombineraren kombinerar de avspridda signalerna och den andra kombineraren kombine- rar de kombinerade avspridda signalerna med röstsignalen som alstrats i basunderenheten.

16. Basunderenhet enligt patentkrav 11, vidare inne- fattande en analog-till-digital omvandlare för omvandling av den kombinerade signalen till en digital signal.

17. Basunderenhet enligt patentkrav 15, varvid ut- signalen från den första kombineraren är en kombinerad röstsignal från ett flertal avlägsna enheter.