CZ90498A3 - Přepínaná rádiová komunikační síť s rozptýlenými obvody - Google Patents

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká přepínané telekomunikační sítě s rozptýlenými obvody a zabývá se přesněji, ale ne výlučně, vysílacími a přijímacími stanicemi pro takové sítě, ve kterých je množství takových stanic v náhodně rozptýlených místech a ve kterých jsou přepínací obvody uvnitř samotných stanic, pro směrování hovorů mezi stanicemi v síti, použitím jiných stanic v síti pro retranslaci takových hovorů, kde je to nutné.

Dosavadní stav techniky

V mnoha zemích, i když v nich může být telefonní služba ve městech a některých hlavních vesnicích, nemá většina obyvatelstva k telefonům žádný efektivní přístup. V takových zemích je potřebná telefonní v podstatě všechno obyvatelstvo málo kilometrů od veřejného síť takové hustoty, že žije ne více než několik telefonu. Toto by však vyžadovalo instalaci sítě obsahující velký počet telefonů rozmístěných v širokém okruhu, což by bylo nepřípustně nákladné, jestliže by se použilo běžného drátového telefonního systému. Článek A Distributed Rural Rádio

Systém for Developing Countries (Rozptýlený venkovský rádiový systém pro rozvojové země), S.A.G. Chandler, S.J. Braithwait, H.R. Mgombelo a druzí, 4. konference IEE o telekomunikacích, konferenční publikace IEE č. 371, duben 1993, popisuje venkovský rádiový telefonní systém, který svou výhodnou strukturou sítě bez ústředny, se ideálně hodí k poskytnutí základní telefonní služby pro oddělená osídlení v

···« v širokém okruhu.

Takový rádiový telefonní systém používá síť spolupracujících rádiových uzlu, které nevyžadují centrální ústřednu něho propojovací infrastrukturu. Každý uzel se skládá z vysílací a přijímací stanice, obsahuje dva jednokanálové digitální vysílače a přijímače, alespoň jedno telefonní rozhraní a automatická zařízení, obsahující software realizující protokol k provedení požadovaného řízení spojení. Spojení mezi uzly jsou pevná kapacitní spojení (na rozdíl od pakety přepínaných nebo statisticky multiplexovaných spojení), jak jsou požadována v telefonním provozu pro duplexní řeč. Každá vysílací a přijímací stanice obsahuje digitální rádiovou jednotku se solárním energetickým napájením s jedním nebo více k ní připojenými telefony. Hovory v rozumném dosahu (50 km nebo podobně v rozumně příznivé krajině) se uskuteční přímou komunikací stanice se stanicí. Za tímto dosahem však musí uvnitř sítě být provedena retranslace hovorů jinými stanicemi, které se v té době nepoužívají k uskutečňování hovorů. Hovory mimo oblast obsluhovanou sítí nebo hovory vyžadující nadměrný počet retranslačních skoků mohou být směrovány přes mezisíťové uzly do veřejné obslužné telefonní sí tě.

Nejvíce podobné běžně používané systémy jsou kapesní rádiové systémy. Avšak tyto systémy typicky používají jediný statisticky multiplexovaný rádiový kanál, který obyčejně vede k mnohem nižší informační rychlosti a má vždy změny zpoždění nepřijatelné pro duplexní řeč.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je poskytnout zlepšenou vysílací a přijímací stanici pro přepínanou telekomunikační síť s rozptýlenými

obvody .

Vynález je definován v doprovodných nárocích.

Přehled obrázků na výkresech

K tomu, aby vynález mohl být úplněji pochopen, budou provedení vynálezu nyní popsána pomocí příkladu, s odvoláním na doprovodné obrázky, je sítě s

Obr.

telekomunikační ve kterých: vysvětluj ící rozptýlenými obvody;

blokové schéma vysílací obrázek přepínané obr. 2 je v takové síti;

obr. 3 a a přijímací stanice jsou vysvětlující metody směrování hovoru v takové síti v obr. 5, 6, 7 a 8 jsou vysvětlující síti r

metody přerušení hovoru v takové a 12 jsou vlastnosti obrázky souladu znázorňuj ící s vynálezem; znázorňující obrázky v souladu s vynálezem obr. 9, 10, 10a, 11 znázorňující preferované vysílací a přijímací stanici v souladu vysvětlující obrázky obvodů použité ve s vynálezem.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 uvádí místa uzlů v hypotetické přepínané rádiové telekomunikační síti s rozptýlenými obvody, obsahující řadu náhodně umístěných pevných uzlů i, ve kterých jsou umístěny vysílací a přijímací stanice. V dodatku k sítovým uzlům X je uvedeno několik mezisíťových uzlů 2, poskytujících hovorům přístup do veřejné obslužné telefonní sítě, ve které se telefonní spojení uskutečňuje obvyklým způsobem pomocí drátových spojení při centralizovaném řízení ústřednou. Jak je v obrázku naznačeno čerchovanými čarami 4, mohou se hovory uskutečnit mezi síťovými uzly 1 nebo mezi síťovým to • to uzlem 1 vzájemně slouží k a mezisíťovým uzlem 2 dostatečně blízko, nebo «to to · toto to ··· ·· ·· budf přímo, když uzly jsou jiných uzlů f, které pomoc í retranslací hovorů.

přijímací stanice 6, antény 7, 8, dva

10, alespoň

13, jednotku 16 sítě. Každá přijímací vysílače 9, přidružené telefony 15 a řídicí uvnitř

Na obr. 2 je blokové schéma vysílací a obsahující dvě vysílací a jednokanálové digitální přijímače a jedno telefonní rozhraní 11 . 12 a 14, rozhraní vysílače a přijímače pro řízení komunikace mezi stanicemi stanice 6 může být použita k ukončení až dvou hovorů vedených současně použitím telefonu 13 alternal ivně k retranslaci jediného přijímačů a vysílačů 9.

vysílání informace hovoru a vysílače 2 a 10 typicky kanály, ačkoli v tak malých oblastech, aby časový problematický, by se mohlo použít dělením. Typicky se vyberou dva kanálů, i když by užitečné větší počty kanálů.

dvou nebo použitím dvou a zpětnému Při j ímače frekvenční rozdíl šíření a .14, hovoru současným přijetí směrech.

a 10 k ve dvou nebyl s časovým souboru 200 multiplexování kanály ze v určitých situacích mohly dostupných být

Směrování hovorů v rámci sítě polohách uzlů v síti tabulek uložených ve mnohem lepší provoz v ústředna. Realizace používají oddělené je založeno na geografických než na opatření směrovacích protože toto poskytuje není cetralizovaná spíše stanicích, případě, že tam směrování a počáteční hovor se provede použitím specifického vyhrazeného tomuto účelu, na při použití asynchronních provozní kanály, jejichž přijímány a vysílány, mohou paket nebo pro přenosové formáty obvodů v závislosti kterém se paketů.

pomocí jsou být použity buď pro pevných rámců na protokolu systému a sestavení pro vyvolávacího kanálu, přepravují informace Oddělené přenosové Informace řeči asynchronní přepínaných požadavcích už i vatelů.

Směrování hovoru

Směrování hovoru ze zdrojové hovor do cílové stanice D, do řízeno vhodným směrovacím spolupráci řídicí jednotky a jakýchkoli jiných

Směrovací algoritmus začínaj í cích v originálu stanice S, ze které se vede které je hovor adresován, je algoritmem realizovaným ve zdrojové a cílové stanic použitých vytváří řadu ve zdrojové stanici nesprávně stanice F) stanice pro retranslaci komunikačních hovoru.

spojení

S (pozn.překladatele: a končících v cílové stanici D použitím iterativního postupu, jestliže cílová stanice D není uvnitř dosahu jediného skoku zdrojové stanice S. Nejjednodušší metoda takového směrování, uvedená na obr.

3, obsahuje v každém stupni iterace určení té stanice uvnitř rádiového dosahu předchozí stanice, která je nejblíže k cílové stanici D. Jestliže nejbližší stanice není bližší než předchozí stanice použitá pro směrování, potom je směrování zablokováno. Obr. 3 uvádí tuto metodu použitou pro retranslaci hovoru pomocí dvou stanic 20 a 21 , rádiové dosahy přidružené ke zdrojové stanici S a stanicím 20 a 21 jsou ukázány kruhy 22, 23 a 24.

Nyní bude popsán způsob, kterým je tento směrovací algoritmus realizován řídicí jednotkou každé stanice. Řídicí jednotka předchozí stanice formě zprávy CQL, která vhodnými pro retranslaci dotazovací signál je řídicí jednotka cílové aby ukázala, že se z předchozí stanice přímo do které přijímají dotazovací bude vysílat dotazovací signál ve bude přijata všemi stanicemi uvnitř dosahu. Jestliže tento při jat stanice c ílovou může stanicí D, poskytne potvrzovací signál, retranslace hovoru okamžitý provést cílové stanice. Jiné stanice, signál, poskytnou potvrzovací * · · · • * • · «· signál vysílaný se zpožděním, vzdáleností stanice od cílové stanice ··«» · ♦·· ··· · · ·· které se zvětšuje se

D. Velikost tohoto základě vzdálenosti zpoždění je každou stanicí vypočítána na stanice od cílové stanice, určené bud¹ ze stanic, uloženého ve stanici nebo použitím čísla stanice, síťové údaje stanice. Jestliže stanice provozují takže neposkytují potvrzovací signál když se vyhnout většině kolizí, z jiné stanice potvrzovací stanici. Ostatní seznamu míst jiných ukazuj ícího protokol kanál je Jakm i 1e signál, stanice stanice

CSMA, již používán, je možné předchozí stanice přijme vyšle schvalovací signál vybrané uvnitř dosahu (ale ve větší vzdálenosti od cílové D znamenající větší schvalovací signál čímž př i j mou dotazovacího signálu, vyvolávacího kanálu.

zpoždění a tím bude se předejde před potvrzením) také zabráněno potvrzení zbytečnému zahlcení

Tento směrovací algoritmus všechny možné blokovány.

blokován má nevýhodu cesty a hovory mohou

Např. s odvoláním na obr ve stanici 21 vlivem v tom, být jako je stanice vybrána cesty do stanice stanice k cíli pro stanice v každé etapě dokončení že nenajde proto zbytečně může být hovor výskytu překážky 26 takové, hora nebo jednoduše oblast, ve které nejsou vhodné pro retranslaci hovoru. Jednou cestou ke zlepšení této situace je mírné zobecnění směrovacího algoritmu. Místo výběru v každé etapě nejbližší retranslaci hovoru, může být další tak, aby maximalizovala pravděpodobnost cíle. Pravděpodobnost dokončení cesty od jakékoli se při nepřítomnosti potvrzení, že cesta je blokována, mění nepřímo se vzdáleností od stanice. Jestliže se však určí, že cesta ve stanici 21 na obr. 4 je blokována tak, že nejsou žádné vhodné stanice ve vhodných místech, aby pracovaly jako retranslační v souladu s původním algoritmem, potom může být použit modifikovaný algoritmus pro zpětnou cestu jednoho kroku do stanice 20 a pro modifikaci rozdělení

• · · • v * • ·♦♦· · • · • · · · · pravděpodobnosti se znalostí toho, že stanice 21 je blokována. Toto vede k tomu, že stanice 21 nebo stanice blízké ke stanici 21 budou méně pravděpodobněji vybrány, čímž se umožní, aby byla vybrána další stanice 25 pro retranslaci hovoru, aby se uskutečnila cesta do cíle obejitím překážky 26.

Jestliže je místo stanice 21 známé dalším stanicím, takovým jako je stanice 25, které mohou být potenciálně zahrnuty do retranslace hovoru, což bude případ kdy tyto další stanice zaslechnou signál ze stanice 21 schvalující zpětnou cestu, může pravděpodobnost dokončení směrování z jakékoli stanice nebo alespoň aproximace k ní být na tomto základě vypočítána každou stanicí a odtud může být určeno vhodné zpoždění pro odpovídání na dotazovací signál z předchozí stanice, aby se uskutečnilo směrování stejným způsobem jako dříve.

Přerušení hovoru

Když stanice provádí retranslaci hovoru mezi jinými stanicemi v síti, budou použity oba vysílače a přijímače stanice a podle toho nebude stanice k dispozici pro vysílání nebo příjem nového hovoru (končícího v té stanici) během takové retranslace, pokud není k dispozici speciální vybavení pro přerušení hovoru, aby dovolilo přesměrování existujícího hovoru, aby se umožnilo uskutečnění nového hovoru.

Obr. 5 uvádí schematicky informace přenášené dvěma dopravními kanály 27, 28 a vyvolávacím kanálem 29 stanice, která provádí retranslaci hovoru mezi dvěma jinými stanicemi. Během normální telefonní konverzace, i když bude poskytnuta plná duplexní přenosová cesta mezi dvěma telefony, bude v nějaké době obyčejně mluvit jen jedna

strana a v obou směrech je po ticho, např. během mezer mezí patrný zlomek přenosové doby slovy nebo slabikami. Během takových období ticha není potřebné přenášet informace kromě informací jako je trvání ticha. V popisovaném systému je informace řeči rozdělena do rámců 10 ms, které jsou skutečně přenášeny v paketech trvání asi 4 ms, umožňující, aby informace byly střídavě přenášeny v obou směrech.

Když stanice provádí retranslaci hovoru (nebo současně na ní končí dva komunikaci frekvencí.

vysílačů a hovory) jsou dva vysílače s jinými dvěma stanicemi

Jak je uvedeno na obr přijímačů synchronizovány a přijímače použity ke při aby prvním dopravním kanálu, jsou opačném směru do druhé stanice Dva vysílače a přijímače jsou k obdobích 30 mezi po sobě 31, ochrannými intervaly obdobím vysílání a překrývání těchto informace na druhém di spoz i c i

32, aby se

Jestli že příjmu, období.

signálů nebylo který k vysílač část 33 času použití rozdílných jsou vysílače obou současně vysílaly tak, že když informace řeči jsou přenášeny v jednom směru do jedné stanice na řeči přenášeny v dopravním kanálu, pro příjem informací v mezilehlých následujícími přenosovými obdobími které jsou poskytnuty mezi zamezilo jakémukoli oba vysílače a při j ímače jsou obsazeny přijímáním jednom nebo druhém směru během období příjmu, pro retranslační stanici možné přijmout hovor, byl udělán. Avšak během každého období 30 každý přijímač skutečně přijímá informace řeči jen po a jsou tam období ticha. V těchto obdobích ticha mohou být přijaty krátké nulové pakety řeči že přijímač je k dispozici pro ze stanice, která si přeje přerušit retranslaci nový hovor.

se prováděla retranslace.

by ní ukazuj ící, příjem přerušovacích signálů umožnilo přijala u kterého jej volat, aby se stanici existujícího hovoru, aby Přesměrování předchozího hovoru, může být provedeno automaticky, takže v přenosu hovoru nebude podstatná mezera.

• · • v « 4 ·♦ · ·

Jedna možná metoda, kterou může u kterého se provádí retranslace, bude obr. 6, který ukazuje retranslaci hovoru a která se používá pro stanicí přenosem kanálu. Během přerušovacího paketu 34 přenosového období 31 a přijímány informace řeči, není a přijímačů pro příjem přerušovacích paketů 34. nulových paketů 35 řeči na jednom z dopravních kanálů, má období ticha, způsobí a přijímače k příjmu informací umožní, aby byla zjištěna na přerušovacího paketu potvrzovacího signálu 36 hovor do jakékoli stanice u kterého se tou být přerušen hovor, popsán s odvoláním na stanici, která je volána jinou na vyvolávacím období 33 , během kterých jsou k dispozici žádný z vysílačů Avšak příjem který rychlé přepnutí vysílače na vyvolávacím kanálu a tak vyvolávacím kanálu existence a aby byla potvrzena vysláním na vyvolávacím kanálu. Protože má prioritu před existujícím hovorem, u kterého se tou stanicí provádí retranslace, potvrzovací signál 36 způsobí zvonění telefonu na volané stanici a vede k přenosu řeči, při použití jednoho z dopravních kanálů, jestliže přijat zvednutím telefonu. Toto způsobí, že existující retranslační spojení porušeno a že uskutečněno alternativní směrování existujícího může být aby se přerušení přenosu existujícího hovoru v takové metodě by nemělo být vážné možné, že by existující hovor který byl zahájen volajícím hovor je má být má být hovoru.

Hovor, u přerušen hovor s kterého se provádí retranslace, jestliže se zdvihne telefon, jinou stanicí. Ačkoli krátké mohl být porušen.

Při této metodě pokračuje stanice, která právě provádí popsaného směrovacího algoritmu, dokud se předposlední stanice. Tato předposlední stanice, stanice, obsahuje tabulku sousedních stanic, podobně uskutečnil je směrování nového hovoru retranslaci hovoru.

do již podle nedosáhne jako jiné ukazující ty •to ·· * t to · •· · · ·· to ·· • · · •· ♦ · j ak to • · to • · · · • · · • ♦·· · · • to ·· · · * stanice, které jsou uvnitř zaručeného rádiového dosahu.

je určen geografickou vzdáleností těchto stanic a výběrem signálů z těchto stanic, a seznam sousedních stanic předpos1edn í stanice bude obsahovat cílovou stanici.

Předposlední stanice se pokusí dosáhnout cílové stanice voláním opakovaně na vyvolávacím kanálu a jestliže je hovor přijat cílovou stanicí, je vrácen potvrzovací ukazující začátek zvonění na cílové stanici. Jinak je signál signál z cílové stanice vrácen oznámením že je obsazena.

Tato metoda má obt í ž že vyžaduje velmi rychlé přepnutí kanálů které vede ke zvětšení složitosti obvodu při poskytování setkat s obtížemi požadované frekvence přepínání a může se nastavení v důsledku doby úrovní demodulátoru.

přerušení

Obr. 7 znázorňuje alternativní metodu překonává potřebu rychlého přepínání kanálů náhradou sousedních stanic, kterými se rozumí výše uvedené která tabulek tabulky držené stanicemi, tabulkami záznamů kanálového umístění signálů vyslaných mezi stanicemi, když se vytváří cesty pro existující hovory. Tak při směrování hovoru do cílové stanice, která běžně provádí retranslaci hovoru na svých dopravních kanálech, odkáže předposlední stanice na záznamy jiných slyšených stanic a na frekvence kanálů, do kterých byly umístěny vysílače a přijímače slyšených stanic. Do těchto záznamů se vstupuje, když jsou stanicí zaslechnuty příkazy sestavení selžou následující jejich frekvencí, a jsou vymazány, když pokusy volat odpovídající stanici na tom kanálu, nebo odpovídající stanice je slyšet, jak volá na vyvolávacím kanálu jinou stanici. Předposlední stanice se potom pokusí dosáhnout cílové stanice voláním cílové stanice opakovaně na dopravním kanálu nebo na každém dopravním kanálu v souladu s předchozími zaznamenanými informacemi o umístění kanálů. Během použití vyvolávacího kanálu k vysílání nebo příjmu informací řeči bude zabráněno přijetí vyvolávacího signálu v souladu s protokolem CSMA. Avšak po přijetí nulového paketu 35 řeči, ukazujícího období ticha na volaném kanálu, se kanál stane dostupným pro přijetí přerušovacího paketu 37 z volací stanice a toto potom umožní na volaném kanálu přenos potvrzovacího signálu 38, který ukazuje zahájení zvonění na volané stanici a nastavení hovoru již popsaným postupem. Časové požadavky na uspořádání frekvence na předposledním kanálu nejsou v takové metodě náročné. Existuje však ještě možnost.

že existující hovor.

u kterého se provádí retranslace, muže být porušen.

Modifikace výše popsané metody přerušení bude nyní popsána s odvoláním na obr. 8, který podstatně odstraňuje během přerušení možnost porušení existujícího hovoru, u kterého se provádí retranslace. Obr. 8 uvádí schematicky hovor ze zdrojové stanice S do cílové stanice D, u kterého se provádí retranslace řadou jiných stanic včetně stanice R./ do které je směrován jiný hovor ze stanice 41 retranslačními stanicemi, včetně předposlední stanice I,. Když jsou konečnými stanicemi rozpoznána dříve ukázaná období klidu nebo mezery v přenosu dat, jsou přeneseny speciální nulové pakety řeči, kratší než normální pakety řeči, používané pro přepravu obyčejných signálů. Nulové pakety řeči obsahují informace k umožnění poslouchajícím stanicím identif ikovat která stanice vysílala nulový paket řeči a synchronizovat nulové pakety řeči a také připravení normálně přijímací stanice, aby slyšela přerušení během prázdného zbytku časové mezery. Protože předposlední stanice I. může jistě slyšet signály jen ze stanice R a ne nutně ze stanice A nebo ze stanice B, sousedících se stanicí R v opačném směru, musí být časování přerušovacího paketu ze stanice Jí určitelné jen pomocí signálů ze stanice R.

Dobrou metodou k dosažení tohoto by bylo použití nulových paketů řeči ze stanice R pro synchronizaci stanice _I, ale pro stanici X nevysílat přerušovací paket, dokud stanice • · e ···

R nezastaví přenos nulových paketů řeči.

Toto znamená, že účastník na jednom konci pravděpodobnějším tím začal hovořit učiněním hovoru že jiný účastník ukončil hovor.

Stanice X se bude dále pokoušet, dokud se spojení neuskuteční. Jestliže je slyšet nulová dávka ze stanice A, tento problém nevznikne a paket pro přerušení je okamžitě vyslán.

Když je přijat stanicí R požadavek o hovor z předposlední stanice χ nebo když je telefon ve stanici R k zahájení hovoru zdvihnut, projde na hovorové cestě mezi zdrojovou stanicí ,S a cílovou stanicí D zpráva do sousední stanice A, dávající informaci pro přesměrování hovoru. Toto způsobí, že jeden z vysílačů a přijímačů přenos do stanice R, aby vyslala stanice A dočasně přeruší zprávu CQL s cílem nastavit alternativní cestu pro hovor.

Stanice A potom očekává odpověď z potenciální náhradní retranslační stanice použitím již popsané normální směrovací procedury, kromě toho, že vysílač a přijímač stanice A se vrátí k vysílání do stanice _R na dopravním kanálu po vyslání zprávy CQL tak, že další komunikace s potenciální náhradní retranslační stanicí se musí uskutečnit na dopravním kanálu spíše než na vyvolávacím kanálu, což by byl normální případ. Směrovací procedura potom pokračuje normálním způsobem dokud není uskutečněno spojení s cílovou stanicí D nebo s předposlední stanicí 45 , jestliže oba vysílače p používány. Jen když a přijímače jsou v cílové stanici je stanicí R přijato schválení, že bylo vytvořeno takové spojení, je retranslace hovoru přes stanici R přerušena, a je zahájeno zvonění ve stanici

R (nebo směrování hovoru začalo, když je uskutečňován hovor ze stanice R).

u kterých nepříznivý stanicemi, stanice nebudou takové přijaly působit • · *<

• V· • ·· • · · * ·9 ♦· * * · 9· f

poněkud stejnými protože nebo existujících hovorů má metoda být volán hovorů,

Zatímco tato metoda zabraňuje ztrátě se provádí retranslace, účinek na dostupnost které běžně provádějí retranslaci k dispozici, aby uskutečnily hovory, jestliže jsou jedinými stanicemi schopnými jako retranslační stanice pro existující hovory.

Existující hovory, u kterých se provádí retranslace, mohou touto metodou trpět v jednom směru přerušením přenosu, které se rovná dvojnásobku frekvenčního ustavení času plus času na odpovědi na ni. Nicméně toto porušení přenosu popsaných metodách.

vyslání zprávy CQL a bude ještě menší přerušením hovoru při

Mobilní stanice přijetí než je jiných způsobené síti mobilni kterém stanice.

mobilní vysílací a stanice přidružena je umístěna Při přijímací k domácímu pakety do normální pevná zapnutí mobilní stanice své domácí stanice

Kde se používají v stanice, je každá základnímu uzlu, ve vysílací a přijímací vysílá registrační v pravidelných intervalech, řekněme minut, u těchto registračních pevnými stanicemi uvnitř sítě Přenášené registrační pakety retranslace jinými stanicemi, identifikující první stanici retranslaci a tak ukáží domácí jednou za každých deset paketů se provádí normálními retranslace, kde je to nutné, když se u nich provádí budou obsahovat informace použitou pro takovou stanici přibližnou polohu mobilní stanice, tj. polohu uvnitř dosahu první retranslační stanice. Taková registrace aktualizována na obvyklém signálů domácí stanicí.

polohy základu mobilní stanice bude přijetím registračních

Všechny žádosti o hovor na mobilní stanici jsou nejdříve směrovány na domácí stanici, která potom provede retranslaci takových žádostí o hovor na mobilní stanici normálním paketovým rádiovým způsobem, kde je to nutné, použitím první retranslační stanice (která je blízko k mobilní stanici, jak je to ukázáno registračními informacemi) a možná jiných stanic k retranslaci žádosti o hovor do mobilního telefonu. Příjem žádosti o hovor, u které je tímto způsobem mobilní stanicí stanici telefonu provedena retranslace, vede ke zvonění v mobilní když se zdvihne telefonní sluchátko mobilního příjmu hovoru, uskuteční se směrování hovoru zpět k volající stanici souladu s popsaným směrovacím algoritmem.

Jestliže je volaj ící stanice k mobilnímu telefonu blíže než domácí stanice, vede takové směrování k tomu, že u hovoru nebude provedena retranslace přes domácí stanici.

Mělo by se poznamenat, že takové směrování v odezvě na zvednutí telefonu k přijetí hovoru je preferovanou vlastností, používanou v síti jako celku, protože jinak když by směrování hovoru bylo zahájeno tak, aby se ve stanici rezervovala kapacita k použití pro retranslaci hovoru v době, kdy je toto volání zahájeno, způsobilo by se zbytečné zahlcení sítě skutečností, že takové stanice by byly rezervovány pro použití, když telefon ve volané stanici zvoní a zůstává bez odpovědi.

Přepínání vysílaní/pří jmu

V popsaném systému každý vysílač a přijímač vysílá a přijímá na stejné frekvenci a je proto důležité, aby se vysílací signál potlačil velkou hodnotou, aby se zajistilo, že tento signál neruší příjem signálu, který má být přijat vysílačem a přijímačem. Výstup vysílače musí proto být zeslaben mnohem více než jsou ztráty radiové přenosové cesty, tj. řádově o 140 dB. Kde přepnutí z vysílacího do přijímacího stavu musí být rychlé, tj. významně menší než milisekundy, je obtížné, ne-li nemožné, zapnout nebo vypnout oscilátor nebo posunout jeho frekvenci, jak se to obyčejně dělá ve vysílačích a přijímačích s tlačítkem pro mluvení. Toto proto klade nejpřísnější požadavky na přepínací obvody, které se mají použít pro přepínání mezi vysílacími a přijímacími stavy v takových vysílačích a přijímačích.

Podle toho, jak uvádí blokové schéma na obr. 9, je jeden z frekvenčních signálů, který je smíšen k vytvoření vysílacího nosného frekvenčního signálu nebo samotného nosného frekvenčního signálu v případě vysílače FM, odvozen z frekvenčního děliče 50, obsahujícího digitální bistabilní obvod (flip flop). Takové digitální bistabilní obvody mohou být vypnuty okamžitě použitím logického hradla. Ve vysílacím stavu je frekvenčním frekvenční signál z frekvenčního děličem 50 dělen dvěma a je dodán do 52, ve kterém je signál použit, aby moduloval frekvenčním děličem 50, pro zesílení zesilovačem základního pásma signál vytvořil nosný aby se a

zdroje 51 modulátoru k přenosu na výstupu určený daný modulovaný signál pro přenos přes vysílací a přijímací přepínač 54 a anténu 55.

Když vysílač a přijímač se mají použít v přijímacím stavu, j e přepínač 54 vysílače a přijímače přepnut použitím vhodného řídicího signálu do polohy pří jmu, jak je uvedeno na obr. 9, a současně je řídicí signál připojen na zakázaný vstup připojený na logické hradlo uvnitř frekvenčního děliče tak, aby zabránil vysílat signál nosné frekvence.

Skutečnost, že nosná frekvence není obsažena v žádném vstupním signálu do obvodu a že je generována jen nelineárním bistabilním provozem klopného obvodu znamená, že nosný signál je touto operací úplně vypnut. Toto neodstraní nutnost vypnout vysílací zesilovač 53 , protože jinak by tento zesilovač ještě zesiloval jakýkoli šumový signál, ale požadavky na vypnutí zesilovače 53 jsou mnohem méně přísné než by tomu jinak bylo v tom případě. Přijatý signál stejné frekvence je napájen přes přepínač 54 do přijímacího zesilovače 56 a do přijímací části vysílače a přijímače.

Lineárně se měnící modulace vysílače

Protože v takovém systému je informace musí být učiněna opatření, na začátku dávkách, přechodné nepůsobíla k rušení být změně obálky rozprostření vysílána v krátkých aby se zabránilo každé spektra, které by uživatelů sousedních kanálů. K tomuto dávky, aby mohlo vést používá lineární modulaci optimální účinnost stoupání a klesání s nahoru a směrem dolů nosné šířky velmi pásma, krátkou frekvence, účelu systém aby poskytl a poskytuje lineární rampou několikrát směrem na začátku a na konci vysílaných dávek, aby se minimalizovalo rozprostření spektra.

Na rozdíl umožňují modulaci od více zavedených schémat známé lineární nezávisle (ve které tvar na všech jiných s konstantní obálkou, ortogonální být aby přijat došlo šířky modulační systémy vlny symbolů může tvarech vln symbolů) k přiblížení se k teoretickým mezím účinnosti Avšak o použití typu frekvenční modulace tvarování pro takové systémy se prohlašuje, rozprostření spektra lineárně v dávkovém režimu. Zatímco celková pásma. obálky podstatné signálů modulace lineárně modulovaného signálu směrem nahoru a směrem dolů by nějaké rozprostření spektra.

že způsobuje modulovaných amplitudová přidruženého k lineární změně se jevila, že nutně způsobuje je konstatováno, že takové známé systémy používají nesprávného přístupu k problému, opírající se příliš silně o přístup, který musí být uvažován u schémat s konstantní obálkou.

Modulační systém v souladu který vede k velmi krátké a směrem s vynálezem používá přístupu, směrem nahoru spektra.

1ineárn í dolů v principu

Ve srovnání se rampě několikrát s vůbec žádným známým systémem, směrem nahoru a směrem dolů provádí modulovaného rozprostřením kterém se ve změna ampli tudovou obsahuje tento má být vyslán části modulací lineárně systém generování pro odpovídaj ící nahoru a tvar každý symbol vlny symbolu směrem dolů celkovou překrývají, uvedené na obr. 10a, signálu, dat, který který má s omezeným se časově

1101,

V * I · časti /

rampy směrem trváním. Řada takových tvarů takové jako jsou tvary představuj ící v příčném filtru 7 0 , jak kombinovaný tvar vlny rampy směrem kombinovaného je kombinována

10, aby se vytvořil rampy směrem s omezeným složením nahoru a a 64 rampy vln symbolů, které vln 61, 62, 63 sled digitálních symbolů je uveden

60, který dolů 65 na má trváním.

Generování tvaru proudu s individuálními impulzů, vln použitím předem vypočítaných v reálném vlny dat představuj ící tvary vln symbolů, může být vypočítaných uložených tvarů čase použitím digitálního signálního sled realizováno vln nebo procesoru, následovaného filtrem proti roztřepení. Výstup příčného filtru 70 je potom napájen do modulátoru 71 , aby moduloval nosný signál frekvence fc k vytvoření požadovaného lineárně modulovaného signálu určeného k přenosu.

Tvary vln symbolů mají teoreticky nekonečné trvání, takže je udělána aproximace oddělením konců každého tvaru vlny k poskytnutí částí rampy směrem nahoru a rampy směrem dolů s omezeným trváním. Avšak výkon přidružený k částem rampy směrem nahoru a rampy směrem dolů může být udělán mimořádně malý při oddělení konců symbolů, oddělení konců je souvislosti, protože tvary vln délkou jen několika period vedeno úvahami o příčinné jsou normálně symetrické.

rozprostření je v souladu dat konečné vyplývající z neopraveného sledu energetické spektrum jednotlivých Vzájemný vztah sledu dat by určitých frekvencích, ale

Jestliže každá způsobil nějaké nezpůsobil by přenášená dávka

Výkonové spektrum signálu dat by bylo stejné, jako pulzů symbolů, zeslabení při spektra signálu.

se systémem vynálezu generována složením sledu délky s tvarem vlny symbolů, mělo by spektrum dávky mít stejné spektrum jako spojitý signál. Ačkoli délka tvaru vlny symbolu by způsobila, že výkon, který má být vysílán pro několik málo symbolů před okamžikem skutečného symbolu (střed impulzu), je to všechno lineární změna, která je nutná. V praxi toto vyžaduje jen prekurzory dvou nebo tří symbolů, což je mnohem schématech.

méně, než se požaduje v běžných

Synchronizace přijímače při j ímačů časovacího

Provoz všech digitálních na synchronizaci f iltrovaného způsobem k časování vzorkování pro řízení křížení přijímaného časovacího oscilátoru technika časovacího tvaru vlny závisí rozhodujícím signálu, používaného přijatého signálu. Běžná signálu používá nulová k synchronizaci místního použitím obvodu se smyčkou pevné fáze.

V tomto případě je šířka pásma kompromisem mezi vyhlazením náhodných časových kolísání nulového křížení a rychlostí se kterou může smyčka pevné fáze dosáhnout blokování. Náhodná časovači kolísání jsou způsobena nejen účinky šumu skutečností, že k nulovým křížením dochází závislých na sledu přenášených dat. Tak je provoz systému omezen i při nepřítomnosti šumu.

ale také v časech v takovém • ·

Ortogonální modulace vysílaného signálu znamená, že tvary vln symbolů, získané po filtraci z přijatého signálu jsou takové, že každý tvar vlny symbolu určuje hodnotu signálu v jednom a jenom v jednom vzorkovacím bodě v pravidelném sledu vzorkovacích bodů. Ačkoli se tvary vln symbolů překrývají, všechny, kromě jednoho tvaru vlny symbolu, budou v každém vzorkovacím bodě nulové. Příklady formátů modulace, pro které toto platí, jsou QAM, QPSK a pi/4 DQPSK. Vhodně filtrované signály základního pásma vyslané přes kanál FM nebo PM by také mohly být obsaženy.

Jestliže se použije techniky integračního členu omezovačiho diskriminátoru pro příjem jakéhokoli tvaru ortogonálního signálu PSK nebo signálu se správně upravenou amplitudou (AGC - amplitudě gain control) signálu použitou s modulací QAM, bude mít signál x při nepřítomnosti šumu hodnotu (x_o, xi ) v každém vzorkovacím bodě vybraném z konečné množiny hodnot (1,1), (1,0), (0,1) a (0,0), určitá hodnota (Xo, xi ) určuje přijatý symbol. Jak je uvedeno na obr. 11, který je grafem signálu x v závislosti na čase t, ukazujícím změnu hodnoty x mezi dvěma vzorkovacími body, bude mít signál x chybu velikosti dv, jestliže skutečný vzorkovací čas ta má chybu velikosti dt vzhledem ke správnému vzorkovacímu času t_c. Jestliže chyba v a její derivace podle času dv/dt (která je stejná jako derivace signálu v závislosti na čase dx/dt) se měří, může být časovači chyba odhadnuta jako dv/(dv/dt) a tato veličina může být použita pro vyrovnání fáze časování časovacího signálu. Při přítomnosti šumu se však objeví nepřiměřené chyby, jestliže derivace dv/dt je malá. Bylo by proto výhodné změnit měřítko velikosti vyrovnání činitelem |dv/dt|, velikostí stoupání signálu, která vyplývá z velikosti vyrovnání k.dv/sgn(dv/dt) , kde k je vyvažovači činitel, který bude větší při menším stoupání a sgn(dv/dt) • · · *9 4· · ·*’ představuje znaménko dv/dt, takže velikost vyrovnání jako k . dv.sgn(dv/dt). Časování časovačích na takovém vyrovnání fáze nulového křížení, protože dodatečným šumem, nebude signálu a větší také psát založené technika zhoršováno v přijatém vyloučena.

Na obr.

používajícího

V vzorkování.

při j ímac í obvodu 81 se může signálů je lepší, než běžná i když upravení bude ovlivněno sledem dat příčina časového třesu schéma přijímače pi/4 vyrovnání pro řízení tomto přijímači je přijatý signál x částí, která se skládá s místním oscilátorem, je blokové takové fázové , omezovače 83 , di skriminátoru 84 symbolů. Signál x je dodáván převodníku 86, tak do derivačního komparátorem 88 . Výstupem převodníku jeho nejvýznamnější při jatého správná, a (Xo , X1 ) , 86 tvoří je tím

DQPSK časován í dodáván ladicího z antény 80, přizpůsobovacího filtru a integračního členu 8,5 jak do analogove-digitálního členu 87 následovaného bity (xo symbolu poskytnutého jsou

X1 je digitální slovo, ) představují hodnotu tak, že změna měřítka je dány na výstupu z obvodu jako přijatá data zatímco nejméně významná data výstupu převodníku dvojí doplněk velikosti chyby dv. Výstup derivačního členu 87 je derivace podle času dv/dt chybového signálu, která se rovná časové derivaci dx/dt signálu.

a výstup komparátoru 88 je digitální signál představující sgn(dv/dt). Proces násobení chybového signálu dv veličinou sgn(dv/dt) odpovídá vzetí dvojího doplňku dv, když dv/dt je záporná. Násobení dv veličinou sgn(dv/dt) tak může být aproximováno dodáním nejméně důležitých bitů výstupu převodníku 86 a výstupu komparátoru 88 do skupiny výlučných hradel NEBO (nonekvivalence) 89 k poskytnutí výstupu odpovídajícího jednomu doplňku dv, který aproximuje dvojí doplněk (s chybou jen v nejméně významném bitu). Výstup z hradel 89 je dodáván do čítače 90 vybaveného krystalovým oscilátorem 91 referenčního kmitočtu, který naopak dodává do analogově-digitálního převodníku 86 referenční vysoké frekvence poskytnuté Čítač je znovu nastaven použitím signálu znovunastavení dodávaného invertorem 92 , který přijímá vstup nejvýznamnějšímu bitu nejméně z převodníku 86 pro řízení časovači signál odčítáním od oscilátorem 91.

z hradla 89 přidružený k významných bitů časovacího signálu výstupu

Chyby zesílení a příčinou pří jmu problémů pi/4 DQPSK signálu x mohou také být větší použití omezovacího diskriminátoru posunutí při stejně tak pro kompenzaci takových přijímacího obvodu.

aproximována nejméně digitálního převodníku než jsou datové bity, může získat použitím úrovně posunutí, významných bitů nahoru a dolů, posunutí malé a velké, analogového posunut í chybových bitů a vyrovnání posunutí velikostí úměrnou chybě.

QAM a části jako mnohoúrovňových schémat chyb jsou poskytnuty další Chyba posunutí významnými bity výstupu

86, tj. těmi bity, které takže kompenzace chyby těchto bitů může být analogovějsou jiné posunutí se pro rekurzivní vyrovnání Toto se může udělat napájením nejméně nebo čítače 93 pro počítání když je uvažované uvažované posunutí a napájením výsledného signálu převodníku 94 a potenciometru signálu x. Systém by byl složitější do akumulátoru který počítá počítá dolů, výsledného nahoru, když je do

95, digitálněkterý řídí při použití

Aby se kompenzovalo zesílení, je využito skutečnosti, že chyba zesílení může být aproximována chybou danou nejméně významnými bity výstupu analogově-digitálního převodníku .86 dělenými napětím odpovídajícím dotyčnému symbolu a skutečnosti, že provoz bude velmi málo odlišný, jestliže se použije místo toho jen znaménko symbolu napětí. Tato aproximace se snadno realizuje, protože dělení znaménkem symbolu může být provedeno průchodem výstupu převodníku (nonekvivalence) 96 uvedeno na obrázku.

• * ·« nejvýznamnějšího skupinou výlučných hradel s nejméně významnými bity, jak Výstup v.sgnx = v.Xo hradel akumulátoru nebo » · · · • » · * v · · » · • · · bitu

NEBO napájen do nahoru/dolů, způsobí 1 však vzít který je připojen požadovanou kompenzaci zřetel na skutečnost, je to je čítače 97 pro počítání na potenciometr 98 , aby chyby zesílení. Měl by se že systém by mohl vyrovnat chybný nulový bod, když by byl dovolený rozsah parametru příliš velký.

Stejný princip, tj. minimalizace chyby vzorkovacího času, se může použít v demodulátorech založených na zpracování digitálních dat s tím rozdílem, že výstup diferenciálního demodulátoru pro zpracování digitálních dat by byl spíše polárních souřadnicích. Nějaká forma aproximace by byla potřebná k vyhnutí se zbytečným zdlouhavým výpočtům.

Avšak nejjednodušší aproximace používající konstantní velikost vyrovnání je nalezena, aby pracovala přiměřeně v praxi.

“řV W-hg • 9 M * · * » * ··

PATENTOVÉ N

A R O K Y ve telekomunikační sít, v náhodně rozptýlených obvody uvnitř samotných stanicemi v síti použitím , kde je c í se tím, že stanice (6) hovoru, způsobující se provádí stanicí hovoru do stanice přerušení u kterého

Claims (7)

1. Vysílací a přijímací stanice pro které je množství takových stanic místech a ve kterých jsou přepínané stanic pro směrování hovorů mezi jiných stanic v síti pro retranslaci takových hovorů to nutné, vyznačuj í obsahuje prostředky (16) pro přerušení existujícího hovoru, (6) retranslace, za účelem příjmu nového (6) z další stanice v síti a že obsahuje:

a) Prostředky (30) pro monitorování během časových intervalů mezi retranslací dat uvnitř existujícího hovoru ukazujícího žádost o hovor

b) prostředky (36) retranslace existujícího přerušovací signál (34), aby se umožnil příjem nového hovoru z další stanice.

hovorů, pro příjem signálů řeči nebo , přerušovacího signálu (34) do stanice (6) z další stanice a pro příjem hovoru pro přerušení hovoru stanicí (6) v odezvě na

2. Stanice podle nároku 1 vyznačující se tím, že v ní prostředky (16) pro přerušení hovoru obsahují prostředky přesměrování, které v odezvě na příjem přerušovacího signálu (34) vyberou alternativní cestu pro retranslaci existujícího hovoru a v případě, že alternativní cesta je vhodná, přesměrují existující hovor, aby se umožnil příjem nového hovoru z další stanice.

3. Stanice podle nároku 1 nebo 2 vyznačující s e tím, že v ní prostředky (16) pro přerušení hovoru obsahují prostředky nulového vysílání pro vysílání nulových paketů (35), ukazujících mezery v signálech řeči nebo dat, · · · » · · • · · · · · • « · · · · · ♦ • · · · · ··· ··» v· ·· « · · • · · · · « · • · · · · vysílány uvnitř existujícího hovoru, které jsou přizpůsobeny pro signálu (34) během přenosu které jsou (30) pro monitorování hovoru, příjem řečeného přerušovacího řečených nulových paketů (35),

4. Stanice podle nároku 3 tím, že v ní prostředky přizpůsobeny pro příjem jen když přestal přenos značujíc v y (30) pro monitorování řečeného přerušovacího sledu nulových paketů (35).

í se hovoru jsou signálu (34)

5.

Mobilní vysílací telekomunikační síti f

přijímacích stanic v kterých jsou přepínací směrování hovorů mezi stanic v síti pro retranslaci vyznačující nice obsahuje:

registrační prostředky do nutné, a přijímací stanice pro použití ve které je množství vysílacích náhodně rozptýlených místech a ve obvody uvnitř samotných stanic pro stanicemi v síti použitím jiných takových hovorů, kde je to s e tím, že mobilní staa) signálů přidružené k v síti pro nutné tak.

pro vysílání registračních pevné základní vysílací a přijímací stanice mobilní stanici použitím jiných pevných stanic retranslaci registračních signálů, kde je to že základní stanice přijme údaj přibližné polohy mobilní stanice od místa první pevné stanice použité pro retranslaci registračních signálů a hovorové prostředky pro příjem hovoru , u kterého se provádí retranslace který je základní stanicí směrován základě

b) z další při j ímací stanice v síti přes základní stanici, a k mobilní stanici na stanice ukázané registračními směrování hovoru hovoru zahájení přibližné polohy mobilní signály a/nebo po přijetí zpět k další stanici.

Vysílací telekomunikační

6.

a přijímací síti vyzná stanice pro použití v čující se tím, že

V ♦ 9 · • · · • · · · · ·

9 9 • « ·· · · obsahuje signalizační prostředky (55) signálů na (51), (52) prostředky signálů prostředky (55) mezi a přijímacími přičemž vysílací prostředky (50), (51), frekvenční stejné (53) (55) , pro vysílání a příjem frekvenci, vysílací prostředky (50), pro vysílání signálů signalizačními přijímací prostředky (56) signalizačními prostředky (55) a (54) pro přepínání signalizačních vysílacími prostředky (50) prostředky (56) v odezvě (51), pro příjem přepínač í prostředků (52), (53) na řídicí prostředky f rekvenčním zdroj (50) dělením frekvenčního signál, obsahu j í signálu, vytvoření, frekvence pro signály (52), (53) (51) pro napájení frekvenčního bistabilního obvodu pro signálu, nosné které mají být vyslány a zabraňující prostředků (50) bistabilního zablokovala nosná frekvence /

pro vypnutí prostředky obvodu, aby se v odezvě na řídicí signál.

7. Digitální vysílač pro signálů v krátkých dávkách tím, že obsahuje generovací generování vlny (61), prostředky takových takových, předchoz í pro každý symbol (62), (70) tvarů (63) něho vysílání digitálně modulovaných vyznačuj prostředky tvarů digitálních (64) symbolů složení tvaru vln ící se pro vln (61), (62), (63) že každý tvar vlny vlnu, představující sled vys ílána modulován í dat vlny (60) , přenos v rozprostřen í změny směrem nahoru a aby vytvořil kombinovaný symbolů digitálních dat, a modulační prostředky (71) nosného tvaru vlny aby se vytvořily krátkých spektra vln symbolů pro k vyslání tvaru s omezeným trváním, pro kombinaci řady nebo (64) symbolů je vzájemně zpožděn a překrývá tvar vlny (60), která mají být signálů pro lineární s řečeným kombinovaným tvarem řečené modulované signály pro dávkách bez vytvoření podstatného ale bez použití oddělené lineární lineární změny směrem dolů tvarů vln.

Digitální přijímač pro příjem digitálně modulovaných • · • · ♦ · · · signálů vyznačuj ící s e tím, že obsahuje přijímací prostředky (80), (81), (82), (83), (84), (85), (86) pro příjem digitálně modulovaných signálů a pro tvoření z nich signálů symbolů ukazujících symboly uvnitř vysílaných digitálních (89) , dat, vzorkovací prostředky (86), (90), (91), vzorkovacích k poskytnutí (92) pro vzorkování signálů bodech, určených výstupního signálu (87), (88), symbolů ve př i jatých dat, odpovídaj ícího datům a chybového výstupního signálu, a vzorkovací synchronizační prostředky (93), (94), (95) pro symbolů vzorkovacími časovacího signálu, aby synchronizaci vzorkování signálů prostředky vyrovnáním časování se minimalizoval chybový výstupní signál.

Pozn. překladatele: Překlad znění nároků je podle opravených doplněných stránek (amended sheets).