DE69806633T2

DE69806633T2 - Teilnehmerendgerät für ein drahtloses telekommunikationssystem

Info

Publication number: DE69806633T2
Application number: DE69806633T
Authority: DE
Inventors: Ian Leslie Cooper; Gohlar Tarlochan Singh; Martin Lysejko
Original assignee: Airspan Networks Inc
Current assignee: Airspan Networks Inc
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2018-11-14
Also published as: PL340556A1; NO20002087D0; TR200001446T2; NO20002087L; EP1033041B1; EP1033041A1; GB2331666A9; ZA9810601B; DE69806633D1; BR9814218A; GB2331666A; GB9724612D0; US6298246B1; WO1999027720A1; CA2311536A1; ID24676A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen drahtlose Telekommunikationssysteme und im besonderen Teilnehmerterminals für drahtlose Telekommunikationssysteme.

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es wurde ein drahtloses Telekommunikationssystem vorgeschlagen, in dem ein geographisches Gebiet in Zellen aufgeteilt ist, wobei jede Zelle ein oder mehrere Hauptterminals (CTs) aufweist für die Kommunikation mit einer Anzahl von Teilnehmerterminals (STs) in der Zelle über Funkstrecken. Die Funkstrecken werden über vorbestimmte Frequenzkanäle errichtet, wobei ein Frequenzkanal typischerweise aus einer Frequenz für Uplink-Signale von einem Teilnehmerterminal zu dem Hauptterminal und aus einer anderen Frequenz für Downlink-Signale von dem Hauptterminal zu dem Teilnehmerterminal besteht.
Das System steht einer großen Vielfalt von möglichen Anwendungen gegenüber, z. B. in ländlichen, entfernten oder dünn besiedelten Gebieten, wo die Kosten für das Legen von permanentem Kabel oder von optischen Netzwerken zu teuer wäre, in kräftig aufgestockten Gebieten, in denen konventionelle Kabelsysteme bei ihrer vollen Kapazität sind oder die Kosten des Verlegens solcher Systeme eine zu große Unterbrechung der existierenden Infrastruktur bedeuten würde oder zu teuer wäre usw.
In einer Ausführungsform kann das Hauptterminal mit einem Telefonnetzwerk verbunden werden und ist dafür da, Nachrichten von Teilnehmerterminals in der Zelle, gesteuert von dem Hauptterminal, zu dem Telefonnetzwerk zu übertragen und umgekehrt. Durch diesen Ansatz kann ein Element der Telekommunikationsanlage, das mit einem Teilnehmerterminal verbunden ist, einen ausgehenden Anruf zu dem Telefonnetzwerk tätigen und kann einen eingehenden Anruf von dem Telefonnetzwerk erhalten.
Solch ein drahtloses Telekommunikationssystem ist jedoch nicht auf die Verwendung von Telefonsignalen beschränkt, sondern könnte stattdessen jeden anderen geeigneten Typ von Telekommunikationssignalen verarbeiten, wie z. B. Videosignale oder Datensignale, wie z. B. diejenigen, die für die Übertragung von Daten über das Internet verwendet werden, und um neue Technologien, wie z. B. Breitband- und Video-on-Demand-Technologien zu unterstützen.
Fig. 1 stellt ein Beispiel einer typischen Konfiguration des Standes der Technik dar für ein Teilnehmerterminal für solch ein drahtloses Telekommunikationssystem. Fig. 1 beinhaltet eine schematische Darstellung von Gebäuden 22 des Kunden. Eine Kundenfunkeinheit (CRU) 24 würde typischerweise an dem Gebäude des Kunden montiert und kann eine flache Antenne 23 oder dergleichen beinhalten. Die Kundenfunkeinheit ist an einem Ort an dem Gebäude des Kunden oder an einem Mast, usw. und in einer Orientierung montiert, so daß die Flachantenne 23 innerhalb der Kundenfunkeinheit 24 in die Richtung 26 des Hauptterminals für das Servicegebiet zeigt, in dem die Kundenfunkeinheit 24 lokalisiert ist.
Die Kundenradio- bzw. -funkeinheit 24 wird typischerweise über eine Anschlußleitung 28 mit einer Energieversorgungseinheit (PSU) 30 innerhalb des Gebäudes des Kunden verbunden. Die Energieversorgungseinheit 30 ist mit der lokalen Stromversorgung verbunden, um der Kundenfunkeinheit 24 und einer Netzwerkterminaleinheit (NTU) 32 Energie zur Verfügung zu stellen. Die Kundenfunkeinheit ist ebenso über die Energieversorgungseinheit 30 mit der Netzwerkterminaleinheit 32 verbunden, welche wiederum mit der Telekommunikationsanlage in dem Gebäude des Kunden verbunden ist, beispielsweise mit einem oder mehreren Telefonen 34, Faxgeräten 36 und Computern 38. Die Telekommunikationsanlage ist derart dargestellt, daß sie innerhalb eines einzelnen Gebäudes des Kunden ist. Dies muß jedoch nicht der Fall sein, da das Teilnehmerterminal 20 mehr als eine Leitung unterstützen kann, so daß eine Anzahl von Elementen der Teilnehmertelefonanlage von einem einzelnen Teilnehmerterminal 20 unterstützt werden könnte. Das Teilnehmerterminal 20 kann ebenso angeordnet sein, um analoge und digitale Kommunikation zu unterstützen, beispielsweise die analoge Kommunikation mit 16, 32 oder 64 KBit pro Sekunde oder die digitale Kommunikation in Übereinstimmung mit dem ISDN BRA-Standard.
Die CRU 24 beinhaltet typischerweise all diejenigen notwendigen Verarbeitungsschaltkreise, um ankommende Funk-Telekommunikationssignale in Signale umzuwandeln, die von den Elementen der Kommunikationsanlage erkannt werden können, und ebenso solche Signale von den Elementen der Telekommunikationsanlage in Funk-Telekommunikationssignale umzuwandeln für die Übertragung von der Antenne 23.
Ein signifikantes Problem bei diesem Ansatz ist, daß die CRU 24 ein teures Element der Anlage beim Ersetzen ist. Da dieses im allgemeinen an der Außenseite des Gebäudes des Kunden lokalisiert ist, ist es diebstahlanfällig. Zusätzlich müssen alle Komponenten innerhalb der CRU 24 in der Lage sein, variierenden klimatischen Bedingungen zu widerstehen, denen sie ausgesetzt sind und die als eine Folge der außen montierten CRU 24 auftreten. Beispielsweise müssen die Komponenten in der Lage sein, signifikanten Variationen in der Temperatur und Variationen in der Feuchtigkeit zu widerstehen.
Ein Grund, warum früher all die notwendigen Verarbeitungsschaltkreise, um ankommende Funktelekommunikationssignale in Signale umzuwandeln, die von den Elementen der Telekommunikationsanlage erkannt werden, in der CRU 24 integriert wurden, ist der, daß dies die technische Komplexität des Teilnehmerterminals reduziert, da man den gesamten Verarbeitundsschaltkreis in einem Gehäuse hat.
Weiterhin haben Probleme mit der Dämpfung der Funksignale, die zwischen dem Hauptterminal und dem Teilnehmerterminal und umgekehrt übertragen werden, vorher vorgeschrieben, daß die Verarbeitungsschaltkreise des Teilnehmerterminals physikalisch nahe bei der Antenne 23 lokalisiert sein sollten. Um dies zu illustrieren, versteht es sich, daß ein Signal, das von dem Hauptterminal mit einem vorbestimmten Leistungsniveau übertragen wird, gedämpft wird, wenn es sich zu der Antenne 23 des Teilnehmerterminals 20 ausbreitet. Nachdem das Signal von der Antenne 23 empfangen wurde, gibt es eine weitere Dämpfung innerhalb des Teilnehmerterminals, wenn das Signal innerhalb des Teilnehmerterminals von der Antenne zu den Verarbeitungsschaltkreisen wechselt. Es ist klar, daß, je weiter weg die Verarbeitungsschaltkreise von der Antenne sind, um so größer die Dämpfung wahrscheinlich sein wird. Ein Signalstärkengrenzwert wird bestimmt, unter dem ein Signal von dem Verarbeitungsschaltkreis innerhalb des Teilnehmerterminals 20 nicht verarbeitet werden kann. Um somit den Bereich des drahtlosen Telekommunikationssystems zu verbessern, wurde es als ratsam erachtet, den Abstand zwischen der Antenne F33 und des Verarbeitungsschaltkreises des Teilnehmerterminals, der zur Verfügung gestellt wird, um das empfangene Signal zu verarbeiten, zu minimieren.
Die obigen Anforderungen haben zu der Entwicklung von Teilnehmerterminals, wie z. B. diejenigen in Fig. 1 illustrierten, geführt, bei denen eine teure Kundenfunkeinheit 24, die konstruiert ist, um der Aussetzung variierender klimatischer Bedingungen zu widerstehen, außerhalb eines Gebäudes des Kunden montiert wurde.
US-A-4,907,291 betrifft ein Sende-/Empfangsgerät, das mit einer Außenantenne verbindbar ist, und das einen Frequenzumwandler enthält für das Umwandeln von Signalen zwischen den Frequenzen, die von dem Sender/Empfänger verwendet werden, und entsprechenden Zwischenfrequenzen. Dieses Gerät wird dann über ein einzelnes Signalkabel mit einem Hauptgerät innerhalb des Hauses verbunden, wobei die Signale zwischen dem Hauptgerät innerhalb des Hauses und dem Sende-/Empfangsgerät mit der Zwischenfrequenz weitergeleitet werden.
WO-A-96/27242 beschreibt ein Funkfrequenztransceiversystem für die digitale Kommunikation, wobei das System eine Modemschnittstelle beinhaltet, die mit der Antennenschnittstelle über ein Koaxialkabel verbunden ist, und eine Antenne beinhaltet.
EP-A-0,750,405 betrifft ein Funkkommunikationsgerät, das durch eine Zimmereinheit, eine Außeneinheit und ein Kabel gegliedert ist, welches verwendet wird, um die Zimmereinheit und die Außeneinheit miteinander zu verbinden. Ein Ausgleichssystem für den Kabelverlust wird zur Verfügung gestellt, um eine automatische Verstärkungseinstelloperation durchzuführen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Von einem ersten Aspekt aus gesehen stellt die vorliegende Erfindung ein Teilnehmerterminal bzw. einen Teilnehmeranschluß zur Verfügung für eine Kommunikation über eine drahtlose Verbindung bzw. eine Funkstrecke mit einem Hauptterminal eines Funktelekommunikationssystems, wobei das Teilnehmerterminal aufweist: eine erste Signalverarbeitungseinheit, die mit einer Antenne verbindbar ist, um Signale über die Funkstrecke bei ersten Frequenzen innerhalb eines Betriebsfrequenzbandes zu senden und zu empfangen, wobei die erste Signalverarbeitungseinheit einen Frequenzkonverter aufweist, um Signale zwischen den ersten Frequenzen und einer zweiten Frequenz zu konvertieren, einer zweiten Signalverarbeitungseinheit, die von der erstgenannten entfernt gelegen ist und die mit einem Element einer Telekommunikationsanlage verbindbar ist, um Signale zwischen dem Element der Telekommunikationsanlage und der ersten Signalverarbeitungseinheit weiterzuleiten, wobei die zweite Signalverarbeitungseinheit aus Einem Signalverarbeitungsschaltkreis gebildet ist, der von dem Betriebsfrequenzband unabhängig ist und wobei die Signale zwischen der ersten Signalverarbeitungseinheit und der zweiten Signalverarbeitungseinheit bei der zweiten Frequenz über ein Verbindungsmedium weitergeleitet werden, welches die ersten und Zweiten Signalverarbeitungseinheiten verbindet, wobei der Teilnehmeranschluß gekennzeichnet ist durch: eine Kommunikationsverbindung, um zu ermöglichen, daß Steuersignale zwischen den Ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheiten weitergeleitet werden, wobei die Kommunikationsverbindung über das Verbindungsmedium bereitgestellt wird, und wobei die Steuersignale bei einer vorbestimmten Frequenz ausgegeben werden, die von der zweiten Frequenz verschieden ist.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weist das Teilnehmerterminal zwei verschiedene Signalverarbeitungseinheiten auf, wobei die erste Signalverarbeitungseinheit an eine Antenne des Teilnehmerterminals anschließbar ist und die zweite Signalverarbeitungseinheit an ein Element der Telekommunikationsanlage anschließbar ist, das mit dem Teilnehmerterminal verbunden ist. Signale werden von der Antenne übertragen und durch die Antenne empfangen über eine Funkstrecke bei ersten Frequenzen innerhalb eines Betriebsfrequenzbandes. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weist die erste Signalverarbeitungseinheit einen Frequenzwandler auf für das Umwandeln der Signale zwischen den ersten Frequenzen und einer zweiten Frequenz. Typischerweise wird die zweite Frequenz geringer als die erste Frequenz sein.
Die erste und zweite Signalverarbeitungseinheit sind über ein Verbindungsmedium verbunden und die Telekommunikationssignale werden dann zwischen der ersten und der zweiten Signalverarbeitungseinheit über das Verbindungsmedium mit der zweiten Frequenz weitergeleitet.
Bei diesem Ansatz kann dann die zweite Signalverarbeitungseinheit gebildet werden aus einem Signalverarbeitungsschaltkreis, der unabhängig von dem Betriebsfrequenzband ist. Somit kann dieselbe zweite Signalverarbeitungseinheit verwendet werden unabhängig von dem Betriebsfrequenzband, das für die Funkkommunikation zwischen dem Teilnehmerterminal und einem Hauptanschluß verwendet wird. Weiterhin reduziert der obige Ansatz die Menge der erforderlichen Schaltkreise innerhalb der ersten Signalverarbeitungseinheit, die mit der Antenne verknüpft ist, signifikant, wodurch die Komplexität der ersten Signalverarbeitungseinheit reduziert wird.
Die tatsächliche Lokalisierung der ersten und der zweiten Signalverarbeitungseinheit innerhalb des Hauses des Kunden ist eine Frage der Installation. Da jedoch die erste Signalverarbeitungseinheit mit der Antenne verknüpft ist, ist es wahrscheinlich, daß sie nahe der Antenne montiert wird und daher ist es wahrscheinlich, daß sie außen montiert wird. In solch einer Ausführungsform stellt das Teilnehmerterminal der vorliegenden Erfindung signifikante Vorteile gegenüber dem Stand der Technik dar, da die erste Signalverarbeitungseinheit signifikant weniger Verarbeitungsschaltkreise aufweist als die Kundenfunkeinheit des Teilnehmerterminals des Standes der Technik. Tatsächlich wird eine signifikante Menge der Verarbeitung, die vorher innerhalb der Kundenfunkeinheit durchgeführt wurde, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung innerhalb der zweiten Signalverarbeitungseinheit durchgeführt, die mit dem Element der Telekommunikationsanlage verknüpft ist. Angenommen, daß die erste Signalverarbeitungseinheit hergestellt ist, um der äußeren Verwendung zu widerstehen, dann werden die Komponenten innerhalb der ersten Signalverarbeitungseinheit dem Aussetzen gegenüber variierenden klimatischen Bedingungen zu widerstehen haben in der gleichen Weise wie die Komponenten innerhalb der Kundenfunkeinheit des Teilnehmerterminals des Standes der Technik den klimatischen Bedingungen zu widerstehen hatten. Da jedoch die erste Signalverarbeitungseinheit signifikant weniger Komponenten hat, ist es billiger, eine erste Signalverarbeitungseinheit mit den notwendigen Spezifikationen zu produzieren, als eine Kundenfunkeinheit des Standes der Technik herzustellen. Ist die erste Signalverarbeitungseinheit billiger als die Kundenfunkeinheit des Standes der Technik, dann ist sie ebenso weniger anfällig gegenüber Diebstahl als die Kundenfunkeinheit des Teilnehmerterminals des Standes der Technik.
Wie vorher erwähnt, ist die exakte Anordnung der ersten und der zweiten Signalverarbeitungseinheit eine Sache der Wahl bei der Installation. In bevorzugten Ausführungsformen ist jedoch die erste Signalverarbeitungseinheit dafür ausgelegt, an dem Äußeren eines Gebäudes eines Kunden montiert zu werden, während die zweite Signalverarbeitungseinheit dafür ausgelegt ist, innerhalb des Gebäudes des Teilnehmers angeordnet zu werden.
Da die erste Signalverarbeitungseinheit dafür vorgesehen ist, in bevorzugten Ausführungsformen außerhalb eines Gebäudes eines Teilnehmers montiert zu werden, ist es notwendig, daß sie mit einer geeigneten Spezifikation hergestellt wird, die zufriedenstellende Operation der ersten Signalverarbeitungseinheit sicherstellt, wenn sie außen montiert ist. Beispiele von Umweltbedingungen, die typischerweise in Betracht gezogen würden, wenn die erste Signalverarbeitungseinheit konstruiert wird, sind die Temperaturvariation, die Feuchtigkeit, Korrosion, Schutz gegenüber dem Eintritt von Feuchtigkeit, Vibration, usw.
In bevorzugten Ausführungsformen ist jedoch die zweite Signalverarbeitungseinheit dafür ausgelegt, innerhalb des Gebäudes des Kunden bzw. Teilnehmers angeordnet zu werden und muß daher nicht notwendigerweise mit solch einer hohen Spezifikation gefertigt werden. Während dieselben allgemeinen Umweltemissionen wahrscheinlich betrachtet werden, wenn die zweite Signalverarbeitungseinheit konstruiert wird, ist es klar, daß die Umweltemissionen wahrscheinlich nicht solch strenge Einschränkungen für eine Verarbeitungsarbeit erfordern, die für den inneren Gebrauch vorgesehen ist.
Das Verbindungsmedium, das die erste und zweite Signalverarbeitungseinheit verbindet, kann jedes geeignete Verbindungsmedium für das Senden von Telekommunikationssignalen bei der zweiten Frequenz zwischen der ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheit sein. In bevorzugten Ausführungsformen ist das Verbindungsmedium jedoch ein Kabel, über das Signale bei der zweiten Frequenz geleitet werden. Vorzugsweise ist das Kabel ein Koaxialkabel. Die Dämpfung eines Signals, das über ein Koaxialkabel übertragen wird, erhöht sich mit der Frequenz des Signals. Dies kann bis zu einem gewissen Grad kompensiert werden durch geeignete Verstärkung des Signals vor seiner Übertragung über das Koaxialkabel. Bei Funkfrequenzen, die für die Kommunikation über die Funkstrecken zwischen dem Hauptterminal und dem Teilnehmerterminal verwendet werden, die der Größenordnung von 1 Gigahertz sind, wurde gefunden, daß das Koaxialkabel das Signal auf ein nicht akzeptierbares Niveau abschwächt. Durch geeignete Wahl einer zweiten Frequenz, die geringer als die Frequenzen ist, die über die Funkstrecke verwendet werden, wurde jedoch gefunden, daß ein Koaxialkabel ein geeignetes Medium zur Verfügung stellt für das Übertragen von Signalen zwischen der ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheit. Dies ist ein signifikanter Vorteil, da Koaxialkabel relativ billig sind und somit die Verwendung von Koaxialkabeln, um Signale zwischen der ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheit weiterzuleiten, dazu beiträgt, die Gesamtkosten des Teilnehmerterminals zu reduzieren. Ein weiterer Vorteil von Koaxialkabeln ist der, daß sie leicht zu beenden bzw. abzuschließen sind.
In bevorzugten Ausführungsformen ist die zweite Frequenz ein Frequenzbereich, der eine Downlink-Frequenz für von der ersten Signalverarbeitungseinheit zu der zweiten Signalverarbeitungseinheit geleitete Signale und eine Uplink-Frequenz für von der zweiten Signalverarbeitungseinheit zu der ersten Signalverarbeitungseinheit geleitete Signale aufweist. Der Fachmann weiß, daß viele verschiedene Frequenzen für die zweite Downlink-Frequenz und die zweite Uplink-Frequenz gewählt werden können, abhängig von den Eigenschaften des Verbindungsmediums, das verwendet wird, um Signale bei der zweiten Frequenz zwischen der ersten und der zweiten Signalverarbeitungseinheit weiterzuleiten. In bevorzugten Ausführungsformen hat die zweite Downlink-Frequenz eine Mittenfrequenz von 935 MHz und die zweite Uplink-Frequenz hat eine Mittenfrequenz von 835 MHz. In den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Signale, die zwischen der ersten und der zweiten Signalverarbeitungseinheit weitergeleitet werden, Breitspektrumsignale und in diesen Fällen hat die zweite Downlink-Frequenz vorzugsweise einen Frequenzbereich von 915,75 bis 954,25 MHz, während die zweite Uplink-Frequenz vorzugsweise einen Frequenzbereich von 815,75 bis 854,25 MHz hat. Es hat sich gezeigt, daß ein koaxiales Kabel eine zufriedenstellende Leistung für die Übertragung von Signalen bei diesen Frequenzen liefert.
Die zweite Frequenz kann als die Frequenz gewählt werden, die von dem Element der Telekommunikationsanlage für das Übertragen und Empfangen von Signalen verwendet wird. In bevorzugten Ausführungsformen ist jedoch die zweite Frequenz eine Zwischenfrequenz und die zweite Signalverarbeitungseinheit weist einen Funkmodemschaltkreis auf, der dafür ausgelegt ist, ein über das Verbindungsmedium bei der Zwischenfrequenz empfangenes Signal so zu verarbeiten, daß ein Basisbandsignal für die Weiterleitung zu dem Element der Telekommunikationsanlage erzeugt wird, und ein Basisbandsignal von dem Element der Telekommunikationsanlage verarbeitet wird, um ein Signal bei der Zwischenfrequenz für die Ausgabe an die erste Signalverarbeitungseinheit über das Verbindungsmedium zu erzeugen. Dieser Ansatz stellt sicher, daß dieselbe zweite Frequenz für alle Teilnehmerterminals verwendet werden kann, unabhängig vorn der tatsächlich an das Teilnehmerterminal angeschlossenen Telekommunikationsanlage.
In bevorzugten Ausführungsformen weist der zweite Signalverarbeitungsschaltkreis weiterhin eine Kundenschnittstelleneinheit auf, um eine Schnittstelle zwischen dem Funkmodemschaltkreis und dem Element der Telekommunikationsanlage zu bilden. Vorzugsweise ist die Konfiguration der Kundenschnittstelleneinheit abhängig von dem Element der Telekommunikationsanlage, die von der zweiten Signalverarbeitungseinheit unterstützt wird, wohingegen die Konfiguration des Funkmodemschaltkreises von dem Element der Telekommunikationsanlage, welches durch die zweite Signalverarbeitungseinheit unterstützt wird, unabhängig ist. Da die zweite Frequenz in bevorzugten Ausführungsformen vorbestimmt ist für alle Teilnehmerterminals, kann somit dann der Funkmodemschaltkreis exakt dieselbe Konfiguration haben, unabhängig von dem Element der Telekommunikationsanlage, das von dem Teilnehmerterminal unterstützt wird, und unabhängig von dem Betriebsfrequenzband, das für die drahtlose Verbindung zwischen dem Teilnehmerterminal und dem Hauptterminal verwendet wird.
Es versteht sich, daß die erste und zweite Signalverarbeitungseinheit jeweils mit getrennten Verbindungen mit einer Energiequelle ausgestattet sein können. In bevorzugten Ausführungsformen wird jedoch die erste Signalverarbeitungseinheit an einer erhöhten Position außerhalb des Gebäudes des Teilnehmers montiert sein und dann mit der zweiten Signalverarbeitungseinheit verbunden sein, die vorzugsweise innerhalb des Gebäudes des Teilnehmers angeordnet ist. Vorzugsweise wird in diesen Situationen die Energie, die erforderlich ist, um die erste Signalverarbeitungseinheit zu betreiben, über die zweite Signalverarbeitungseinheit zugeführt. Um die Menge der Verdrahtung, die zwischen der ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheit gelegt werden muß, zu reduzieren, wird weiterhin in bevorzugten Ausführungsformen die Energie über das Verbindungsmedium zu der ersten Signalverarbeitungseinheit zugeführt, wobei in bevorzugten Ausführungsformen das Verbindungsmedium ein Koaxialkabel ist.
Eine Funkstrecke wird zur Verfügung gestellt, um zu ermöglichen, daß Steuersignale zwischen der ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheit weitergeleitet werden. Vorzugsweise wird die Funkstrecke über das Verbindungsmedium errichtet und die Steuersignale werden bei einer vorbestimmten Frequenz beabstandet von der zweiten Frequenz ausgegeben. Als ein Beispiel der Steuersignale, die über das Verbindungsmedium übertragen werden können, kann die zweite Signalverarbeitungseinheit ein Steuersignal zu der ersten Signalverarbeitungseinheit senden, um den Übertragungsschaltkreis innerhalb der ersten Signalverarbeitungseinheit ein- oder auszuschalten. Weiterhin kann die erste Signalverarbeitungseinheit ein Steuersignal zu der zweiten Signalverarbeitungseinheit senden, das Informationen über den Sendeleistungslevel, der gegenwärtig verwendet wird, zur Verfügung stellt.
Die erste Signalverarbeitungseinheit kann als eine von der Antenne getrennte Komponente zur Verfügung gestellt werden, was eine größere Flexibilität bei der Wahl der Antenne zur Verfügung stellt.
In einer Ausführungsform sind jedoch die erste Signalverarbeitungseinheit und die Antenne in einem einzelnen Gehäuse integriert. Dies stellt ein Fertigpaket zur Verfügung und würde typischerweise eine Antenne mit einer stark standardisierten Spezifikation beinhalten, die für die meisten Einsätze geeignet ist.
Es ist beabsichtigt, daß das Teilnehmerterminal der vorliegenden Erfindung mit einem oder mehreren Elementen der Telekommunikationsanlage verbunden werden kann. Die zweite Signalverarbeitungseinheit kann daher mit mehr als einem Element der Telekommunikationsanlage verknüpft sein.
Von einem zweiten Aspekt aus gesehen stellt die vorliegende Erfindung eine erste Signalverarbeitungseinheit zur Verfügung für einen Teilnehmeranschluß entsprechend des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei die erste Signalverarbeitungseinheit mit einer Antenne verbindbar ist, um Signale über die drahtlose Verbindung bei ersten Frequenzen innerhalb eines Betriebsfrequenzbandes zu senden und zu empfangen, und wobei die erste Signalverarbeitungseinheit einen Frequenzkonverter aufweist, um Signale zwischen den ersten Frequenzen und einer zweiten Frequenz zu konvertieren, und mit einem Regler für die serielle Verbindung, um eine Kommunikationsverbindung zwischen der ersten Signalverarbeitungseinheit und einer zweiten Signalverarbeitungseinheit zu steuern.
Aus einem dritten Aspekt gesehen stellt die vorliegende Erfindung eine zweite Signalverarbeitungseinheit für einen Teilnehmeranschluß gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung zur Verfügung, wobei die zweite Signalverarbeitungseinheit mit einem Element der Telekommunikationsanlage verbindbar ist, um Signale zwischen einem Element der Telekommunikationsanlage und der ersten Verarbeitungseinheit weiterzuleiten, wobei die zweite Verarbeitungseinheit aus einem Signalverarbeitungsschaltkreis gebildet ist, der unabhängig von dem Betriebsfrequenzband ist und der eine serielle Kommunikationssteuerung aufweist für das Steuern der Kommunikationsverbindung zwischen den ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheiten.
Von einem vierten Aspekt gesehen stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Kommunizieren über eine Funkverbindung mit einem Hauptterminal eines Funktelekommunikationssystems zur Verfügung, das die Schritte aufweist: Zurverfügungstellen einer ersten Signalverarbeitungseinheit, die mit einer Antenne verknüpft ist, um Signale über die drahtlose Verbindung bei ersten Frequenzen innerhalb eines Betriebsfrequenzbandes zu senden und zu empfangen, Umwandeln von Signalen zwischen den ersten Frequenzen und einer zweiten Frequenz innerhalb der Signalverarbeitungseinheit, Zuverfügungstellen einer zweiten Signalverarbeitungseinheit, die von der ersten Signalverarbeitungseinheit entfernt ist und mit einem Element der Telekommunikationsanlage verknüpft ist, um Signale zwischen dem Element der Telekommunikationsanlage und der ersten Signalverarbeitungseinheit weiterzuleiten, Bilden der zweiten Signalverarbeitungseinheit aus einem Signalverarbeitungsschaltkreis, der unabhängig von dem Betriebsfrequenzband ist, und Weiterleiten der Signale zwischen der ersten Signalverarbeitungseinheit und der zweiten Signalverarbeitungseinheit bei der zweiten Frequenz über ein Verbindungsmedium, das die erste und zweite Signalverarbeitungseinheit verbindet, wobei das Verfahren durch den Schritt gekennzeichnet ist: Weiterleiten von Steuersignalen zwischen der ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheit über das Verbindungsmedium bei einer vorbestimmten Frequenz, die sich von der zweiten Frequenz unterscheidet.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft weiter beschrieben unter Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform hiervon, wie in den begleitenden Figuren dargestellt ist, in denen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines typischen Teilnehmerterminals des Standes der Technik ist,
Fig. 2 ein schematischer Überblick über ein Beispiel eines Funktelekommunikationssystems ist, in dem die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann,
Fig. 3 eine Darstellung eines Beispiels eines Frequenzplans für das Telekommunikationssystem von Fig. 2 ist,
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm eines Teilnehmerterminals in Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsfarmen der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 5 ein Schaltkreisdiagramm ist, das die Komponenten innerhalb des Hochfrequenzblocks des Teilnehmerterminals von bevorzugten Ausführungsformen darstellt,
Fig. 6 ein Blockdiagramm ist, das die Hauptkomponenten der Teilnehmermodemeinheit des Teilnehmerterminals von bevorzugten Ausführungsformen darstellt,
Fig. 7A ein Schaltkreisdiagramm ist, das die Komponenten innerhalb der Funkmodemkarte darstellt, die verwendet wird, um IF-Verarbeitung in Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchzuführen,
Fig. 7B ein Blockdiagramm ist, das die Hauptkomponenten des CDMA-Modems innerhalb der Funkmodemkarte darstellt, die verwendet wird, um den Schaltkreis von Fig. 7A zu steuern,
Fig. 8A und 8B detailliertere Darstellungen von Teilen des Schaltkreises, der in Fig. 7 dargestellt, zur Verfügung stellen,
Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Spektrumverwendung des Anschlußkabels darstellt, das in Teilnehmerterminals von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 10 eine detailliertere Darstellung des seriellen Kommunikationscontrollers zur Verfügung stellt, der in Fig. 7 dargestellt ist, und
Fig. 11 die Verwendung eines Empfangssignalstärkenmessers darstellt, der in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um bei der Ausrichtung der Antenne während der Installation des Teilnehmerterminals zu assistieren.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden in Verbindung mit jedem geeigneten Typ von Telekommunikationssignal, z. B. einem Telefonsignal, einem Videosignal, oder Datensignalen, wie z. B. diejenigen, die für die Übertragung von Daten über das Internet verwendet werden und um neue Technologien, wie z. B. Breitband- und Video-on-Demand-Technologien zu unterstützen. Aus Gründen des Beschreibens einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein Funktelekommunikationssystem betrachtet, das verwendet wird für die Handhabung von Telefonsignalen, wie z. B. POTS- (einfacher Fernsprechdienst) Signalen.
Für die Zwecke des Beschreibens des Teilnehmerterminals von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Funktelekommunikationssystem erörtert, in dem eine Hauptstation mit dem öffentlichen Telefonnetz verbunden ist und dafür da ist, um Nachrichten von Teilnehmern in der Zelle, die von der Hauptstation gesteuert wird, zu dem öffentlichen Telefonnetz und umgekehrt zu übermitteln. Fig. 2 ist ein schematischer Überblick über ein Beispiel eines solchen Funktelekommunikationssystems. Das Telekommunikationssystem beinhaltet eines oder mehrere Servicegebiete 12, 14 und 16, wobei jedes von diesen von einem jeweiligen Hauptterminal (CT) 10 bedient wird, das eine Funkverbindung mit Teilnehmerterminals (ST) 20 innerhalb des entsprechenden Gebiets errichtet. Das Gebiet, das von einem Hauptterminal 10 abgedeckt wird, kann variieren. Beispielsweise könnte in einer ländlichen Gegend mit einer geringen Dichte von Teilnehmern ein Servicegebiet 12 ein Gebiet mit einem Radius von 15 bis 20 km abdecken. Ein Servicegebiet 14 in einer städtischen Umgebung, wo es eine hohe Dichte von Teilnehmerterminals 20 gibt, könnte nur ein Gebiet mit einem Radius in der Größenordnung von 100 m abdecken. In einem Stadtrandgebiet mit einer mittleren Dichte von Teilnehmerterminals könnte ein Servicegebiet 16 ein Gebiet mit einem Radius in der Größenordnung von 1 km abdecken. Es versteht sich, daß das Gebiet, das von einem bestimmten Hauptterminal 10 abgedeckt wird, derart gewählt werden kann, daß es an die örtlichen Anforderungen von erwarteten oder tatsächlicher Teilnehmerdichte, lokalen geographischen Betrachtungen usw. angepaßt ist, und ist nicht auf die in Fig. 2 dargestellten Beispiele begrenzt. Darüber hinaus muß die Abdeckung nicht und typischerweise wird sie nicht eine runde Ausdehnung haben und wird von Antennenkonstruktionsbetrachtungen, geographischen Faktoren, Gebäuden usw., die die Verteilung von übertragenen Signalen beeinflußt.
Die Hauptterminals 10 für die jeweiligen Servicegebiete 12, 14, 16 können miteinander über die Verbindungen 13, 15 und 17 verbunden sein, die eine Verbindung beispielsweise mit einem Telefonnetz (PSTN) 18 zur Verfügung stellen. Die Verbindungen können konventionelle Telekommunikationstechnologie beinhalten unter Verwendung von Kupferdrähten, optischen Glasfasern, Satelliten, Mikrowellen, usw.
Das drahtlose Telekommunikationssystem von Fig. 2 basiert auf dem Zurverfügungstellen von festen Funkverbindungen zwischen den Teilnehmerterminals 20 an festen Orten innerhalb eines Servicegebietes (z. B. 12, 14, 16) und dem Hauptterminal 10 für dieses Servicegebiet. In einer Ausführungsform wird jedem Teilnehmerterminal 20 eine permanente feste Zugriffsverbindung zu seinem Hauptterminal 10 zur Verfügung gestellt. In alternativen Ausführungsformen könnte jedoch ein anforderungsbasierter Zugriff zur Verfügung gestellt werden, so daß die Anzahl von Teilnehmern, die bedient werden können, die Anzahl von Telekommunikationsverbindungen, die gleichzeitig aktiv sein können, überschreitet.
Die drahtlosen Telekommunikationen zwischen einem Hauptterminal 10 und den Teilnehmerterminals 20 können auf verschiedenen Frequenzen betrieben werden. Fig. 3 stellt ein mögliches Beispiel der Frequenzen, die verwendet werden könnten, dar. In dem vorliegenden Beispiel wird beabsichtigt, das drahtlose Telekommunikationssystem in dem 3, 4 bis 3,6 GHz-Band zu betreiben. Insbesondere ist in dem vorliegenden Beispiel beabsichtigt, in dem Band zu arbeiten, das von der CEPT SE 19-Empfehlung definiert wird. Fig. 3 stellt diejenigen Frequenzen dar, die für die Uplink-Verbindung von den Teilnehmerterminals 20 zu dem Hauptterminal 10 und für die Downlink- Verbindung von dem Hauptterminal 10 zu den Teilnehmerterminals 20 in bevorzugten Ausführungsformen verwendet werden. Es sei bemerkt, daß 12 Uplink- und 12 Downlink-Funkkanäle von 3,5 MHz jeweils um eine Frequenz von 3502 MHz zur Verfügung gestellt werden. Der Abstand zwischen den Empfangs- und Sendekanälen beträgt 100 MHz.
Somit wird ein Frequenzkanal definiert durch eine Uplink-Frequenz plus die entsprechende Downlink-Frequenz. Techniken, wie z. B. das "Code Division Multiplex Access" (CDMA), können verwendet werden, um zu ermöglichen, daß eine Mehrzahl von Funkstrecken zu Teilnehmerterminals gleichzeitig auf jedem Frequenzkanal unterstützt werden.
Typischerweise wird der Funkverkehr von einem bestimmten Hauptterminal 10 in das Gebiet reichen, das von einem benachbarten Hauptterminal 10 abgedeckt wird. Um Interferenzprobleme zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, die von benachbarten Bereichen verursacht werden, wird nur eine begrenzte Anzahl der verfügbaren Frequenzen von jedem gegebenen Hauptterminal 10 verwendet. Dies wird im Detail erörtert in GB-A-2,301,751, irr der ebenso weitere Details über die CDMA-Codierung/Decodierung und über die Signalverarbeitungsstufen, die in den Teilnehmerterminals und dem Hauptterminal eingesetzt werden, um die Kommunikation zwischen ihnen zu verwalten, geliefert werden.
Nachdem ein drahtloses Telekommunikationssystem beschrieben wurde, in dem ein Teilnehmerterminal in Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, wird nun das Teilnehmerterminal von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf Fig. 4 weiter beschrieben, die ein Blockdiagramm darstellt, das die Hauptkomponenten des Teilnehmerterminals illustriert.
In bevorzugten Ausführungsformen ist die Funktionalität des Teilnehmerterminals zwischen Außen- und Zimmereinheiten aufgeteilt. Somit wird ein Hochfrequenzblock (RF-Block) 110 zur Verfügung gestellt, der typischerweise außerhalb eines Gebäude eines Teilnehmers montiert wird, vorzugsweise wird der RF-Block 110 in unmittelbarer Nähe zu einer Antenneneinheit 100 des Teilnehmers montiert, die verwendet wird, um Funktelekommunikationssignale zu senden und zu empfangen. Die Kundenantenneneinheit 100 wird dann mit dem RF-Elock 110 über ein RF-Antennenkabel 105 verbunden. Obgleich der RF-Block 110 und die Teilnehmerantenneneinheit 101) in Fig. 4 als getrennte Einheiten dargestellt sind, die mittels eines Antennenkabels 105 verbunden sind, versteht es sich für den Fachmann, daß, wenn dies gewünscht ist, die Antenneneinheit innerhalb des RF- Blocks 110 integriert sein kann, so daß eine einzelne Einheit für die Montage außerhalb des Gebäudes des Teilnehmers zur Verfügung gestellt wird.
In bevorzugten Ausführungsformen sind all diejenigen Komponenten des elektronischen Schaltkreises, die abhängig von dem Betriebsfrequenzband sind, das für die drahtlose Kommunikation zwischen dem Teilnehmerterminal und dem Hauptterminal verwendet wird, innerhalb des RF- Blocks 110 angeordnet, wobei der Zweck des RF-Blocks 110 ist, empfangene Downlink-Signale von der RF-Frequenz zu einer Standardzwischenfrequenz zu übersetzen, die für die Übertragung zu der Teilnehmermodemeinheit 130 geeignet ist und in gleicher Weise von der Teilnehmermodemeinheit 130 bei einer Standardzwischenfrequenz empfangene Signale in ein RF-Uplink-Signal zu übersetzen für die Übertragung von der Teilnehmerantenneneinheit 100.
Der RF-Block 110 und die Teilnehmermodemeinheit 130 sind über ein Anschlußkabel 120 verbunden, wobei das Anschlußkabel 120 vorzugsweise durch ein Koaxialkabel zur Verfügung gestellt wird. Die Teilnehmermodemeinheit 130 enthält ein CDMA-Modem, das bei einer festen Zwischenfrequenz arbeitet und enthält ebenso die Elektronik, die erforderlich ist, um eine Verbindung mit einem oder mehreren Elementen der Telekommunikationsanlage, die mit dem Teilnehmerterminal verbunden ist, herzustellen. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Teilnehmermodemeinheit 130 innerhalb des Gebäudes des Teilnehmers lokalisiert, beispielsweise nahe des Elements (der Elemente) der Telekommunikationsanlage. Somit ist ein Element der Telekommunikationsanlage 150 mit der Teilnehmermodemeinheit 130 über eine Leitung 155 verbunden. Die Teilnehmermodemeinheit ist vorzugsweise über ein Gleichstrom- (DC-) Netzkabel 145 mit einem Wechselstromadapter (AC-Adapter) 140 verbunden, wobei der AC-Adapter 140 der Teilnehmermodemeinheit 130 Energie zur Verfügung stellt.
Nach den geltenden Gesetzen in vielen Ländern ist es oft erforderlich, daß Telekommunikationsanlagen, die über drahtlose Verbindungen betrieben werden, mit einer getrennten Energieversorgung ausgestattet sind, so daß die Telekommunikationsanlage in einem Notfall verwendet werden kann, selbst im Falle eines Abschneidens der Hauptenergieversorgung von der Anlage. In bevorzugten Ausführungsformen ist somit eine Batteriereserveeinheit innerhalb der Teilnehmermodemeinheit enthalten, z. B. eine Bleisäurebatterie.
Der Schaltkreis innerhalb des RF-Blocks 110 wird ebenso eine Energieversorgung benötigen, um zu funktionieren und in bevorzugten Ausführungsformen wird die notwendige Energie von der Teilnehmermodemeinheit 130 über das Anschlußkabel 120 zur Verfügung gestellt.
Die in Fig. 4 dargestellte Architektur ermöglicht eine Anzahl von Kostenreduzierungen. Wenn die Antenne 100 beispielsweise innerhalb des RF-Blocks 110 integriert wäre, würde dies dann zu einem Fertigpaket führen, dies würde jedoch erfordern, daß die Antenne für den universalen Einsatz ausgelegt ist. Dies bedeutet typischerweise, daß die Antenne mit einer Verstärkung ausgestattet ist, die so hoch wie möglich ist, was zu den Kosten beiträgt. Durch Beibehalten der Antenne 100 als eine getrennte Einheit zu dem RF-Block 110 kann jedoch dann das Teilnehmerterminal mit einer Antenne mit einer "regulären" Spezifikation und niedrigeren Kosten ausgestattet sein, die für die meisten Einsätze geeignet wäre. In Situationen, wo Signalstärke ungewöhnlich gering ist, könnte dann das Teilnehmerterminal optional mit einer Hochverstärkungsantenne ausgestattet sein, beispielsweise als Kostenoption für den Teilnehmer. Dieser Ansatz erhöht die Flexibilität und ermöglicht es, eine Antenne mit niedrigeren Kosten für die meisten Situationen zu verwenden, in denen diese Antenne ausreichend ist.
Das Teilnehmerterminal von bevorzugten Ausführungsformen wird vorzugsweise mit einer Antenne ausgestattet, die signifikant kleiner und leichter ist als die kombinierte Antennen- /Teilnehmerfunkeinheit, die in den Teilnehmerterminals des Standes der Technik verwendet wird. Durch die Verwendung einer kleineren und leichteren Antenne sind geringere Einschränkungen an den Ort und die Befestigungshardware notwendig. Da beispielsweise die Einheit kleiner ist als die, die bei Teilnehmerterminals des Standes der Technik verwendet wurde, ist sie geeigneter für die Stangen- bzw. Stabmontage oberhalb des Dachfirstes. Bei einer größeren Höhe wird das erhöhte Empfangssignal jede kleinere Antennenverstärkung, die aus der Verwendung einer kleineren Antenne resultiert, ausgleichen.
Das Antennendesign und/oder die Technologiewahl verändert sich mit der Frequenz. Wenn für ein neues Betriebsfrequenzband konstruiert wird, werden Veränderungen in dem Antennendesign wahrscheinlich zu Veränderungen in dem mechanischen Design und/oder des Paketes des Teilnehmerterminals führen, was zu einer großen Anzahl von Herstellungsvarianten führt. Wenn die Mechanik des Teilnehmerterminals nicht verändert werden kann, kann dies der Antennenleistung schaden. Das Teilnehmerterminal von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erlaubt jedoch die Option des Bereitstellens einer leicht verfügbaren Antenne für ein neues Betriebsfrequenzband, bis das Verkaufsvolumen die Veränderung des Designs des Teilnehmerterminals rechtfertigt. Es wird somit möglich sein, leicht ein Teilnehmerterminal zur Verfügung zu stellen, das in einem unterschiedlichen Hochfrequenz-Betriebsfrequenzband arbeitet.
Abgesehen von den oben beschriebenen Kostenreduzierungen, die aus der Hochfrequenz- Block-/Antennenarchitektur resultieren, kann eine Anzahl von Kostenreduzierungen realisiert werden durch das Einsetzen der in Fig. 4 dargestellten Architektur. Da beispielsweise alle Komponenten, die empfindlich gegenüber dem Betriebsfrequenzband sind, vorzugsweise auf den RF-Block 110 beschränkt sind, arbeitet dann das Modem innerhalb der Teilnehmermodemeinheit 130 bei einer standardisierten Zwischenfrequenz für alle hochfrequenten Betriebsfrequenzbänder. Die Teilnehmermodemeinheit 130 kann somit in großen Stückzahlen hergestellt werden unabhängig davon, in welchem Betriebsfrequenzband die Anlage arbeiten wird. Nachfolgende Designveränderungen wären dann vorzugsweise auf den RF-Block 110 beschränkt.
Die Anschlußkabel, die in den Teilnehmerterminals des Standes der Technik verwendet werden, wie z. B. des in Fig. 1 dargestellten, würden typischerweise abgeschirmte fünfadrige Kabel mit hoher Spezifikation aufweisen. Dieses Kabel ist teuer wie auch die Verbinder, die erforderlich sind, um das Kabel zu beenden, und Schutznetzwerke. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein einfaches koaxiales Kabel verwendet, um Leistung, Steuer- und IF-Uplink- und -Downlink-Signale zwischen dem RF-Block 110 und der Teilnehmermodemeinheit 130 zu tragen, wodurch die Notwendigkeit für kostenintensive Nabel und Verbinder entfernt wird.
In bevorzugten Ausführungsformen sind das Teilnehmerinterface und Funkmodemfunktionen innerhalb der Teilnehmermodemeinheit getrennt. Eine Funkmodemkarte wird zur Verfügung gestellt, die dafür ausgelegt ist, bei einer Standard-IF (Standard-Zwischenfrequenz) zu arbeiten und ein festes Interface einer Teilnehmerinterfacecard anzubieten. Die Teilnehmerinterfacekarte ist dann abhängig von dem besonderen Element (den besonderen Elementen) der Telekommunikationsanlage, die von dem Teilnehmerterminal unterstützt wird. Durch diese Anordnung wird die Funkmodemkarte mit jeder Teilnehmerinterfacevariante arbeiten und die Funkmodemkarte kann in hohen Stückzahlen hergestellt werden mit einem Design, das unabhängig von der Telekommunikationsanlage ist, die von dem Teilnehmerterminal unterstützt wird, wodurch Kostenersparnis zur Verfügung gestellt wird. Vorzugsweise können teilnehmerspezifische Varianten der Teilnehmerinterfacekarte entwickelt werden, wenn und wie dies erforderlich ist, und solche Designveränderungen in der Teilnehmerinterfacekarte erfordern nicht die erneute Zulassung der Funkmodemkarte. Weiterhin wird jede Kostenreduzierung der Funkmodemkarte, die durch höhere Integration der Komponenten erwächst, in bevorzugten Ausführungsformen keine Designveränderungen in der Teilnehmerinterfacekarte erfordern.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der AC-Adapter 140, der verwendet wird, um Energie zu dem Teilnehmerterminal zuzuführen, ein billiger Universal-AC-Adapter, der 18 V Gleichstrom zu der Teilnehmermodemeinheit 130 und dem RF-Block 110 liefert. Die Teilnehmermodemeinheit 130 beinhaltet in bevorzugten Ausführungsformen ebenso eine billige 20 W hr Bleisäurebatterie für die Reserve im Falle eines Hauptleitungsausfalls. Energieverlust- und somit Batteriekosten werden reduziert in bevorzugten Ausführungsformen durch die Anordnung von logischen Schaltkreisen derart, daß sie, wo möglich, mit 3,3 V betrieben werden können, und dadurch, daß alle Schaltkreise, die nicht erforderlich sind, wenn die Hochfrequenzverbindung nicht verwendet wird, ausgeschaltet werden, einschließlich der Hochfrequenzübertragung, IF-Übertragung, Basisbandübertragung und des Codier-Decodier-Schaltkreises. Weiterhin benutzen die Prozessoren vorzugsweise Energiesparbetriebsmodi.
Die geringen Leistungsverluste führen zu weiteren Kostenreduzierungen dadurch, daß sie die Anforderungen an das thermische Management vereinfachen. Da weiterhin das RF- Blockgehäuse für Außen kleiner und leichter als die Teilnehmerfunkeinheit des Standes der Technik ist, können die Befestigungsteile leichter und somit billiger sein. Die Teilnehmermodemeinheit für Innen enthält weiterhin einen signifikanten Anteil des Verarbeitungsschaltkreises und billigeres Plastik und billigere Zusammenbaumethoden können verwendet werden, als typischerweise für die Teilnehmerfunkeinheit der Teilnehmerterminals des Standes der Technik erforderlich sind, da die Zimmerumgebung eine geringe mechanische Integrität erfordert.
Nachdem einige der Vorteile, die durch Einsetzen einer Architektur, wie sie in Fig. 4 ausgeführt ist, erzielt werden, diskutiert wurden, soll nun die RF-Architektur des Teilnehmerterminals von bevorzugten Ausführungsformen mehr im Detail erörtert werden. Wie vorher in Bezug auf Fig. 4 diskutiert wurde, ist die RF-Architektur zwischen Zimmerelektronik innerhalb der Teilnehmermodemeinheit 130, die Basisbandinformationen nach oben oder nach unten zu einem Standard-IF-Band umwandelt, und Außenelektronik innerhalb des RF-Blocks 110, der die Umwandlung nach unten/oben zur Hochfrequenz durchführt, aufgeteilt.
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Anordnung von Komponenten innerhalb des RF-Blocks 110 darstellt, die verwendet wird, um Signale zwischen IF (Zwischenfrequenz) und RF (Hochfrequenz) zu konvertieren. Man betrachte zunächst ein RF-Signal, das von dem Teilnehmerterminal empfangen wird. Dieses empfangene Signal wird über die Antenne 202 zu einem RF-Filter 200 weitergeleitet, der derart ausgelegt ist, daß er nur Signale mit Frequenzen innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereiches über den Pfad 204 ausgibt. Der RF-Filter 200 und der RF-Filter 210 bilden zusammen einen Duplexfilter, wobei der Filter 210 von einem Typ ist, der die Übermittlung von Signalen auf dem Pfad 206, die über die Antenne 202 ausgegeben werden, während empfangene RF- Signale, die von der Antenne 202 zu dem Pfad 206 weitergeleitet werden, verhindert werden. Auf ähnliche Weise ist der RF-Filter 200 von einem Typ, der die Übertragung von Signalen auf dem Pfad 206, die auf dem Pfad 204 sich ausbreiten, verhindert, während über die Antenne empfangene Signale, die zu dem Pfad 204 weitergeleitet werden sollen, erlaubt werden. In bevorzugten Ausführungsformen wird der RF-Filter 200 empfangene Downlink-Signale mit Zentralfrequenzen, die von 3511,75 bis 3550,25 MHz reichen, gestatten, daß sie durch den Filter weitergeleitet werden, während der RF-Filter 200 erlauben wird, daß Uplink-Signale mit Zentralfrequenzen, die von 3411,75 bis 3450,25 MHz reichen, durch den Filter geleitet werden.
In bevorzugten Ausführungsformen wird ein von der Antenne 202 empfangenes RF-Signal durch den RF-Filter 200 über den Pfad 204 zu einem Schalter 240 weitergeleitet. Im normalen Betrieb ist der Schalter 240 angeordnet, so daß er das empfangene Signal zu einem geräuscharmen Verstärker (LNA) 230 weiterleitet. In einem Kalibrierungsbetriebsmodus, der später detaillierter diskutiert wird, kann jedoch der Schalter 240 verwendet werden, um alle Signale, die von der Antenne 202 empfangen werden, abzublocken und anstelle dessen ein Signal von einer kalibrierten Geräuschquelle 245 zu dem LNA 230 weiterzuleiten.
Nachdem das Signal einmal den Schalter 240 passiert hat, wird es von dem LNA 230 und weiterhin von dem Verstärker 235 verstärkt, bevor es ein Dämpfungsnetzwerk von Widerständen 212, 214, 216 passiert. Diese drei Widerstände 212, 214 und 216 agieren in Kombination, um das empfangene Signal zu dämpfen, bevor es einen Filter 250 passiert. Es ist ratsam, solch einen Dämpfungsschaltkreis 212, 214, 216 einzuschließen, um so sicherzustellen, daß die nachfolgenden Schaltkreise nicht einem Signal mit einem höheren Leistungsniveau ausgesetzt werden als dasjenige, für das die Komponenten ausgelegt sind. Solch ein Hochleistungssignal kann beispielsweise bei der Antenne 202 empfangen werden, wenn das Teilnehmerterminal besonders nahe zu dem Hauptterminal, mit dem es kommunizieren soll, angeordnet ist. Der Dämpfungsschaltkreis 212, 214 und 216 dient dann dazu, sicherzustellen, daß dieses ursprünglich empfangene Signal vor seiner Ausbreitung durch den Rest des Verarbeitungsschaltkreises abgeschwächt wird. Wenn im nachfolgenden festgestellt wird, daß die Dämpfung, die von den Widerständen 212, 214 und 216 durchgeführt wird, nicht notwendig ist, dann kann ein Steuersignal C2 zu einem Schalter 220 geleitet werden, um den Schalter anzuschalten und dadurch den Dämpfungsschaltkreis zu umgehen.
Nachdem das Signal einmal den Dämpfungsschaltkreis 212, 214, 216 oder den Schalter 220 passiert hat, wird es zu einem Filter 250 geleitet. Der Filter 250 ist ausgelegt, daß er Breitbandrauschen, das von dem LNA 230 erzeugt wird, entfernt, dadurch, daß er nur Signalen innerhalb einer spezifizierten Bandbreite, die um eine vorbestimmte Frequenz zentriert sind, erlaubt, durch den Filter zu treten. In bevorzugten Ausführungsformen ist die durch den Filter erlaubte Bandbreite 42 MHz reit einer Mittenfrequenz von 3531 MHz, das heißt in der Mitte des Frequenzbereiches für Downlink- Signale, die von der Antenne 202 durch den RF-Filter 200 geleitet werden.
Der Signalausgangswert bei dem Filter 250 wird dann zu einem Mischer 260 geleitet über ein Anpassungsnetzwerk von Widerständen 252, 254, 256. Das Anpassungsnetzwerk dient dazu, die Impedanz an dem Ausgang des Filters 250 mit der Impedanz des Eingangs zu dem Mischer 260 abzugleichen. Der Mischer 260 ist ebenso dafür ausgelegt, einen Eingangswert von einem RF- Synthesizer 280 zu empfangen, wobei der RF-Synthesizer 280 durch die Konfigurationslogik 285 steuerbar ist. In bevorzugten Ausführungsformen erfolgt der Signalausgangswert durch den RF- Synthesizer 280 zu dem Mischer 260 bei einer Frequenz von 2596 MHz. Basierend auf zwei Eingangssignalen bei den Frequenzen f&sub1; und f&sub2; wird ein Mischer, wie z. B. der Mischer 260, Signale bei zwei Ausgangsfrequenzen, nämlich bei f&sub1;+f&sub2; und f&sub1;-f&sub2; erzeugen.
Die Signalausgänge von dem Mischer 260 werden dann durch einen Verstärker 270 verstärkt, bevor sie von einem Duplexfilter, der den Filter 290 und den Filter 295 aufweist, empfangen werden. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Filter 290 ausgelegt, um die f&sub1;+f&sub2;-Komponente der Signale, die von dem Mischer 260 erzeugt werden, zu entfernen und nur zu erlauben, daß die f&sub1;- f&sub2;-Komponente durch das Anschlußkabel 120 geleitet wird. Weiterhin ist der Filter 295 ausgelegt, um zu verhindern, daß irgendein Signal von dem Verstärker 270 sich durch den Pfad 305 ausbreitet. Die Zwischenfrequenz, die verwendet wird, um die empfangenen Signale über das Anschlußkabel zwischen dem RF-Block 110 und der Teilnehmermodemeinheit 130 zu übertragen, weist somit in bevorzugten Ausführungsformen die f&sub1;-f&sub2;-Komponente auf, die von dem Mischer 260 aus den von sowohl dem RF-Synthesizer 280 und dem Filter 250 empfangenen Signale erzeugt wurde.
Betrachtet man nun die Signale, die von der Antenne 202 gesendet werden sollen, so werden Signale bei einer Zwischenfrequenz in dem Bereich von 815,75 bis 854,25 MHz vorzugsweise von der Teilnehmermodemeinheit 130 erzeugt und über das Anschlußkabel 120 übertragen, wo sie dann von dem Duplexfilter 290, 295 empfangen werden. Der Filter 295 ist dafür ausgelegt, solche Signale über den Pfad 305 zu einem Verstärker 310 auszubreiten, während der Filter 290 verhindert, daß solche Signale durch den früher beschriebenen Schaltkreis zurückgeleitet werden. Der Verstärker 310 verstärkt die Signale und leitet sie zu dem Mischer 320 über ein Anpassungsnetzwerk 312, 314, 316. Dieses Anpassungsnetzwerk paßt die Impedanz an dem Ausgangswert des Verstärkers 310 an die Impedanz an dem Eingang des Mischers 320 an.
Der Mischer 320 empfängt ebenso einen Eingangswert von dem RF-Synthesizer 280, wobei in bevorzugten Ausführungsformen dieses Signal bei derselben Frequenz wie das Signal, das von dem RF-Synthesizer 280 zu dem Mischer 260 übertragen wird, ist. Die f&sub1;+f&sub2;- und die f&sub1;-f&sub2;- Komponenten, die von dem Mischer 320 erzeugt werden, werden dann über ein anderes Anpassungsnetzwerk 322, 324, 326 und einen Verstärker 330 zu einem Filter 340 geleitet.
Der Filter 340 ist ausgelegt, um nur Signalen in einer Bandbreite von 42 MHz mit einer vorbestimmten Mittenfrequenz zu erlauben, durch den Filter 340 zu treten, wobei in bevorzugten Ausführungsformen diese vorbestimmte Frequenz 3431 MHz ist, so daß die f&sub1;-f&sub2;-Komponente, die von dem Mischer 320 erzeugt wurde, entfemt wird. Nachfolgende Verstärkungen des Signals werden durch die Verstärker 350 und 360 durchgeführt, um dem Verlust des Filters 340 entgegenzuwirken, bevor die Signale über den Schalter 370 an den Filter 210 ausgegeben werden und von dort zu der Antenne 202 für das Senden ausgegeben werden. Während des normalen Betriebs ist der Schalter 370 angeordnet, um die Signale, die von dem Verstärker 360 ausgegeben werden, zu dem RF-Filter 210 zu leiten. Der Schalter 370 kann jedoch während der Installationskalibrierungsprozeduren geschaltet werden, so daß das Signal über den Widerstand 380 geerdet wird, um das Senden eines Testsignals, das während der Kalibrierung erzeugt wird, zu verhindern.
Weiterhin ist das Signal, das von dem Verstärker 360 zu dem Schalter 370 ausgegeben wird, über einen Koppler 385 mit einer Diode 390 verbunden. Dies stellt eine Anzeige "P" der Sendeleistung des Signals zur Verfügung, wobei diese Anzeige "P" einem seriellen Kommunikationscontroller 410 innerhalb des RF-Blocks 110 zur Verfügung gestellt wird, der dann diese Information über das Anschlußkabel 120 zu der Teilnehmermodemeinheit 130 leitet.
Der Schaltkreis, der in Fig. 5 dargestellt ist, ist für die Verwendung in einem Teilnehmerterminal vorgesehen, das die CEPT-SE19-Empfehlungen für die drahtlose Telekommunikation verwendet, wo der Duplexabstand 100 MHz beträgt. Es können jedoch andere Duplexabstände, wie z. B. 175 MHz und 94 MHz, leicht durch Einsetzen eines zusätzlichen Synthesizers mit fester Frequenz untergebracht werden.
Der RF-Synthesizer 280 muß an eine 13 MHz-Frequenzreferenz, die in der Teilnehmermodemeinheit 130 lokalisiert ist, phasenangepaßt sein, damit die automatische Scharfabstimmungs- (AFC-) Schleife korrekt arbeitet. Dies wird erreicht durch Senden eines 13 MHz-Tones über das Anschlußkabel von der Teilnehmermodemeinheit, wobei dieser Ton dann isoliert wird unter Verwendung eines Filters 400. Dieser Filter 400 ist ausgelegt, daß er Signale innerhalb einer Bandbreite von 50 KHz und bei einer Mittenfrequenz von 13 MHz gestattet, daß sie von dem RF-Synthesizer 280 empfangen werden.
Weiterhin können verschiedene Steuersignale zwischen der Teilnehmermodemeinheit 130 und dem RF-Block 110 über das Anschlußkabel geleitet werden. Um dies zu erleichtern, ist der serielle Kommunikationscontroller 410 innerhalb des RF-Blocks 110 bereitgestellt, der angeordnet ist, um Signale, die um eine Frequenz von 455 KHz zentriert sind, zu senden und zu empfangen. Ein Filter 420 wird verwendet, um Signale innerhalb einer Bandbreite von 20 KHz und bei einer Mittenfrequenz von 455 KHz zu isolieren, die über das Anschlußkabel von der Teilnehmermodemeinheit 130 geleitet werden für die nachfolgende Verarbeitung durch den seriellen Kommunikationscontroller 410. Weiterhin werden Signale, die von dem seriellen Kommunikationscontroller 410 bei einer Frequenz von 455 KHz emittiert werden, durch den Filter 420 und über das Anschlußkabel zu der Teilnehmermodemeinheit 13U geleitet. Der serielle Kommunikationscontroller 410 erlaubt somit die direktionale Kommunikation mit dem CDMA-Modem in der Teilnehmermodemeinheit 130. Die Kommunikationscontrolleramplitude moduliert einen 455 KHz-Träger mit binären Daten. In bevorzugten Ausführungsformen weisen die Daten, die von dem RF-Block 110 zu der CMU 130 übertragen werden, nur den Übertragungsleistungslevel (P) auf. Die Daten, die von der Teilnehmermodemeinheit 130 zu dem RF-Block 110 übertragen werden, können jedoch vorzugsweise das folgende umfassen:
1. Sende Ein-/Aus-Kontrolle (C1),
2. Sende Kalibrierungskontrolle (C4),
3. Empfangskalibrierungskontrolle (C3),
4. Empfangsverstärkung (Lautstärkeschalter) (C2), und
5. Empfangssignalstärkeanzeige (im Installationsmodus verwendet).
Die obigen Steuersignale C1 bis C4 werden dann durch den seriellen Kommunikationscontroller 410 zu den relevanten Komponenten innerhalb des RF-Blocks 110 ausgegeben, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Die Anzeige der Empfangssignalstärke kann weiterhin verwendet werden, um die LEDs 430, die auf dem RF-Block 110 zur Verfügung gestellt werden, anzutreiben, so daß eine visuelle Anzeige der empfangenen Signalstärke zur Verfügung gestellt wird, die, wie später detailliert diskutiert werden wird, während der Installation nützlich ist. Alternativ oder in Kombination dazu kann die Anzeige der Empfangssignalstärke zu einem DAC 440 geleitet werden, um ein analoges Signal an einem Ausgangsanschluß des RF-Blocks 110 zu erzeugen. Ein Gerät, wie z. B. ein Voltmeter, kann dann an den Ausgangsanschluß angeschlossen werden, um ein Signal zu empfangen, das die empfangene Signalstärke anzeigt.
In bevorzugten Ausführungsformen wird die Energie, die erforderlich ist, um den RF-Block 110 zu betreiben, über die Teilnehmermodemeinheit 130 über das Anschlußkabel 120 empfangen. Ein DC-DC-Wandler 450 wird innerhalb des RF-Blocks 110 zur Verfügung gestellt, um das empfangene Energiesignal zu verarbeiten, um eine geregelte Spannung zu erzeugen für die Versorgung des Schaltkreises innerhalb des RF-Blocks.
Die Teilnehmermodemeinheit 130 wird nun detaillierter unter Bezug auf die Fig. 6 und 7 beschrieben. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist die Teilnehmermodemeinheit 130 eine Funkmodemkarte 500 auf, die mit dem Anschlußkabel 120 verbunden ist, wobei die Funkmodemkarte 500 mit dem RF-Block 110 über das Anschlußkabel 120 bei einer Zwischenfrequenz kommuniziert. Die Funkmodemkarte 500 beinhaltet all diejenigen Funktionen, die erforderlich sind, das Basisband und die IF-Teile des CDMA-Modems zu implementieren. Wie früher erwähnt wurde, ist die Funkmodemkarte 500 als ein No-Name-Modem ausgelegt, um in hohen Stückzahlen unabhängig von dem Teilnehmerinterface hergestellt zu werden. Das Interface zu der Teilnehmerinterfacekarte 510 ist dafür ausgelegt, alle zu erwartenden Anwendungen zu unterstützen, einschließlich 1 bis 4 Leitungs- POTS, ISDN mit Grundgeschwindigkeit und D128-Daten. Eine detailliertere Beschreibung der Funkmodemkarte wird später unter Bezug auf Fig. 7B bereitgestellt.
Die Teilnehmerinterfacekarte 510 ist mit der Funkmodemkarte 500 verbunden und beinhaltet die folgenden Funktionen:
1. Ein CPE-Interface, ein oder zwei Leitungen POTS oder ISDN. Das POTS-CPE-Interface verwendet vorzugsweise einen programmierbaren digitalen Signalprozessor (DSP), um Sprachkompression, Tonerzeugung und -erfassung zu implementieren. Hybridleitungsausgleich und Verstärkungseinstellung kann ebenso durch ein DSP implementiert werden, könnte jedoch alternativ mit externem Schaltkreis implementiert werden,
2. ein Mikrocontroller mit zwei vollständigen Softwarebildem, die im FLASH gehalten werden von Software, die verwendet wird, um die Teilnehmerinterfacekarte zu steuern, und drahtlos oder über einen Anschluß eines lokalen Zugriffsterminals (LAT) herunterladbar ist. Ein Softwarebild ist ein spezieller Gegenstand aus Software und das Bereitstellen von zwei Softwarebildem erlaubt es, daß eines aktiv ist, während das andere auf Standby ist, wodurch erlaubt wird, daß das Standby-Bild aktualisiert wird, während das aktive Bild läuft,
3. einen lokalen Zugriffsterminalanschluß (LAT),
4. einen Reset-Schalter,
5. eine Schnittstelle zu der Funkmodemkarte 500,
6. einen Schaltleistungsumwandler, einen Batterielader und einen Reserveschalter,
7. einen Treiber für eine LED-Platte und
8. ein Smartcard-Interface.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, beinhaltet die Teilnehmermodemeinheit 130 ebenso eine einzelne Bleisäurebatterie 530, wobei diese Batterie eine nominelle Ausgangsspannung von 12 V für die Energiereserve hat. In bevorzugten Ausführungsformen erfolgt der Batteriezugriff über eine entfernbare Platte auf der Teilnehmermodemeinheit. Fliegende oder unverlierbare Leitungen können verwendet werden, um die Batterie an die Teilnehmerinterfacekarte 510 anzuschließen, die den Batterieladeschaltkreis und das Schalten beinhaltet, daß im Falle des Ausfalls des Gleichstromeingangs aktiviert wird.
Eine LED-Platte 520 wird ebenso innerhalb der Teilnehmermodemeinheit 130 in bevorzugten Ausführungsformen zur Verfügung gestellt, wobei diese LED-Platte verwendet wird, um Statusinformation dem Benutzer zur Verfügung zu stellen. In bevorzugten Ausführungsformen werden die folgenden Anzeigen zur Verfügung gestellt:
Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß eine LCD-Platte anstelle der LED-Platte verwendet werden könnte.
Nachdem die Hauptelemente der Teilnehmermodemeinheit 130 beschrieben wurden, wird nun der Schaltkreis innerhalb der Funkmodemkarte 500, die verwendet wird, um die IF-Verarbeitung durchzuführen, im Detail unter Bezug auf Fig. 7A beschrieben.
Betrachtet man zunächst ein IF-Signal, das zu der Funkmodemkarte 500 von dem RF-Block 110 über das Anschlußkabel 120 gesendet wird, wird dieses Signal von dem Duplexfilter 600, 605 empfangen. Der Duplexfilter ist so ausgelegt, daß der Filter 600 es dem IF-Signal erlaubt, zu dem Pfad 604 weitergeleitet zu werden, während der Filter 605 verhindern wird, daß das Signal zu dem Pfad 602 geleitet wird. Somit wird das empfangene Signal über den Pfad 604 geleitet zu einem variablen Abschwächer 640, bevor es durch einen Verstärker 630 zu einem Mischer 650 geleitet wird. Der variable Abschwächer 640 wird von dem CDMA-Modem innerhalb der Funkmodemkarte (die später unter Bezug auf Fig. 7B detaillierter diskutiert wird) gesteuert und wird verwendet, um die Verluste zu kompensieren, die durch das Anschlußkabel 120 eingeführt werden.
Der Mischer 650 empfängt ebenso ein Signal von einem ersten IF-Synthesizer 665, der auf einen 113 MHz-Frequenzreferenzoszillator 700 zurückverweist. Der Oszillator 700 wird von dem CDMA-Modem innerhalb der Funkmodemkarte 500 als Teil einer AFC-Schleife gesteuert. Der erste IF-Synthesizer 665 kann auf einen von 12 3,5 MHz-Kanälen innerhalb des 42 MHz-Bandes programmiert werden, welches den Bereich von 815,75 bis 854,25 MHz aufbaut und somit eine RF- Kanalauswahl durchführt. Die f&sub1;+f&sub2;- und die f&sub1;-f&sub2;-Komponenten, die dann durch den Mischer 650 erzeugt werden, werden durch einen Verstärker 655 verstärkt, bevor sie zu einem SAW-Filter 660 geleitet werden. Der SAW-Filter ist derart ausgelegt, das Signalen einer Bandbreite von 3,5 MHz mit einer Mittenfrequenz von 10 G MHz gestattet ist, durch den Filter zu treten und der SAW-Filter 660 entfernt somit die f&sub1;+f&sub2;-Komponente, die von dem Mischer 650 erzeugt wurde. Der 3,5 MHz-SAW- Filter 660 isoliert praktisch den RF-Kanal, der von dem ersten IF-Synthesizer 665 ausgewählt wurde. Der Ausgangswert von dem SAW-Filter 660 wird dann über ein Anpassungsnetzwerk 672, 674, 676, zu einem variablen Verstärker 680 geleitet, wobei dieser Verstärker 680 die automatische Verstärkungssteuerung (AGC) durchführt. Das Signal wird dann zu dem Demodulatorschaltkreis 690 geleitet, der Quadraturamplitudendemodulation zu den Basisband-I- und -Q-Komponenten durchführt. Die I-Komponente wird dann über einen Verstärker 694 zu einem CDMA-Demodulator innerhalb der Funkmodemkarte 500 geleitet, während die Q-Komponente über einen Verstärker 692 zu dem CDMA-Demodulator geleitet wird.
Eine detailliertere Darstellung des Schaltkreises 690 wird in Fig. 8 bereitgestellt. Wie man sehen kann, wird das Signal von dem AGC-Verstärker 680 in zwei getrennte Signale aufgeteilt, wobei eines von dem Mischer 702 empfangen wird und eines von dem Mischer 704 empfangen wird. Ein "teile durch 4"-Schaltkreis ist dafür ausgelegt, vier 100 MHz-Signale, die um 90º gegeneinander phasenverschoben sind, aus einem 400 MHz-Signal, das von einem zweiten IF-Synthesizer 695 erzeugt wird, zu erzeugen, wobei dieser zweite IF-Synthesizer ebenso auf den 13 MHz- Frequenzreferenzoszillator 700 Bezug nimmt. Der Mischer 702 empfängt eines dieser 100 MHz- Signale und verwendet dann seine zwei Eingangssignale, um eine "I"-Komponente zu erzeugen. Währenddessen wird ein zweites 100 MHz-Signal, das um 90º phasenverschoben ist, zu dem Mischer 704 eingegeben, und der Mischer 704 erzeugt die "Q"-Komponente aus dem phasenverschobenen 100 MHz-Signal und aus dem anderen Eingangssignal.
Man betrachte nun Signale, die von dem Teilnehmerterminal gesendet werden, so werden die I- und Q-Komponenten des Sendesignals zuerst durch die Filter 730 bzw. 735 geleitet. Diese beiden Filter haben eine Bandbreite von 2 MHz in bevorzugten Ausführungsformen und dienen dazu, die Grundschwingung aus den digital erzeugten Signalen zu extrahieren. Die Ausgänge von den Filtern 730 und 735 werden dann durch die Verstärker 740 bzw. 745 verstärkt, bevor sie zu dem Schaltkreis 750 geleitet werden. Der Schaltkreis 750 ist detaillierter in Fig. 8B dargestellt. Wie in Fig. 8B dargestellt ist, wird die I-Komponente des Signals von einem Mischer 752 empfangen und die Q-Komponente des Signals wird von einem Mischer 754 empfangen. Beide Mischer empfangen ebenso ein Signal von dem IF-Synthesizer 765, obgleich das Signal, das von dem Mischer 754 empfangen wird, um 90º phasenverschoben ist, bevor es von dem Mischer 754 empfangen wird. Wie früher erwähnt, arbeitet der erste IF-Synthesizer 665 von 815,75 bis 854,25 MHz und kann auf einen von zwölf 3,5 MHz-Kanälen innerhalb des 42 MHz-Bandes programmiert werden, um eine RF- Kanalauswahl durchzuführen. Die Signale, die von den Mischern 752 und 754 erzeugt werden, werden dann zu dem Kombinator 756 geleitet, wo sie in ein einzelnes Signal kombiniert werden.
Das kombinierte Signal wird dann über ein Anpassungsnetzwerk 762, 764, 766 zu einem Verstärker 775 geleitet. Der Signalausgang von dem Verstärker 775 wird dann über einen variablen Abschwächer 780 und ein Anpassungsnetzwerk 782, 784, 786 geleitet. Dann wird das Signal erneut durch einen variablen Abschwächer 795 geleitet, bevor es zu einem Verstärker 810 geleitet wird.
Dann wird das Signal durch einen variablen Abschwächer 815 geleitet, bevor es über den Pfad 602 zu dem Duplexfilter 600, 605 geleitet wird. Der variable Abschwächer 815 ist dafür ausgelegt, die Verluste, die durch das Anschlußkabel 120 eingeführt werden, zu kompensieren. Der Filter 605 ist dann angeordnet, um zu veranlassen, daß das Signal auf dem Pfad 602 auf dem Anschlußkabel 620 ausgegeben wird, während der Filter 600 verhindert, daß das Signal auf den Pfad 604 ausgebreitet wird.
Wie ebenso in Fig. 7A dargestellt ist, wird die 13 MHz-Referenzfrequenz, die von dem Oszillator 700 erzeugt wird, durch einen Filter 825 mit einer Bandbreite von 50 KHz zentriert um eine Frequenz von 13 MHz geleitet. Der Ausgang des Filters 825 wird dann zu dem Anschlußkabel 120 geleitet für die Übertragung über das Kabel zu dem RF-Block 110. Wie früher erwähnt wurde, muß der RF-Synthesizer 280 innerhalb des RF-Blockes 110, um die AFC-Schleife innerhalb des RF- Blockes 110 korrekt zu betreiben, an die 13 MHz-Frequenzreferenz, die von dem Oszillator 700 in der Teilnehmermodemeinheit 130 erzeugt wird, phasenangepaßt sein. Durch Senden dieses 13 MHz-Tones über das Anschlußkabel kann die erforderliche Phasenanpassung des RF-Synthesizers erreicht werden.
Weiterhin wird, wie in Fig. 7A gezeigt ist, ein serieller Kommunikationscontroller 830 zur Verfügung gestellt, um bidirektionale Kommunikation mit dem RF-Block 110 mit niedriger Geschwindigkeit zu erlauben, wobei die Kommunikationscontrolleramplitude eine 455 KHz-Trägerfrequenz mit binären Daten moduliert. Dieses Signal wird dann über einen Filter 840 mit einer Bandbreite von 20 KHz mit einer Mittenfrequenz von 455 KHz geleitet und von dort wird das Signal zu dem Anschlußkabel 120 geleitet. Der Filter 840 dient ebenso dazu, jedes Steuersignal, das von dem RF-Block 110 ausgegeben wird und über das Anschlußkabel 120 zu der Funkmodemkarte 500 geleitet wird, zu isolieren. Wie früher erwähnt wurde, kann in bevorzugten Ausführungsformen der RF-Block 110 beispielsweise ein Steuersignal ausgeben, das das Übertragungsleistungsniveau identifiziert. Der Filter 840 isoliert dann dieses Signal und leitet es zu dem seriellen Kommunikationscontroller 830.
Auch die Funkmodemkarte 500 ist dafür ausgelegt, eine Gleichstromleistung zu dem Anschlußkabel 120 bereitzustellen für die Übertragung zu dem RF-Block 110, um die RF- Blockkomponenten mit Energie zu versorgen.
Das CDMA-Modem innerhalb der Funkmodemkarte 500, das verwendet wird, um den Schaltkreis von Fig. 7A zu steuern, wird nun mehr im Detail unter Bezug auf Fig. 713 beschrieben. Das CDMA-Modem von bevorzugten Ausführungsformen besteht im wesentlichen aus einem digitalen Signalprozessor (DSP) 855, der sowohl mit einem CDMA-Modulator 850 als auch einem CDMA- Demodulator 860 verbunden ist. Die RXI- und RXQ-Signale, die von dem Demodulatorschaltkreis 690 erzeugt werden, werden durch die ADCs 868 bzw. 870 geleitet, bevor sie von dem CDMA- Demodulator 860 empfangen werden.
Der CDMA-Demodulator 860 führt dann die CDMA-Demodulation unter der Steuerung des DSP 845 durch und gibt die empfangenen Daten (Rx data) uni die empfangenen Takt- (Rx clock) Signale zu der Teilnehmerinterfacekarte 510 aus. Der CDMA-Demodulator 860 erzeugt weiterhin ein Synchronisationssignal (Sync), das verwendet wird, um verschiedene Schaltkreise innerhalb der Teilnehmermodemeinheit 130 zu synchronisieren. Dieses Sync-Signal wird zu der Teilnehmerinterfacekarte 510 ausgegeben und wird ebenso dem CDMA-Modulator 850 bereitgestellt.
Der CDMA-Demodulator empfängt Daten- (Tx data) und Takt- (Tx clock) Signale von den STs, die mit der Telekommunikationsanlage über die Teilnehmerinterfacekarte 510 verbunden sind. Diese Daten werden dann von dem CDMA-Modulator 850 verwendet, um CDMA-modulierte I- und Q-Signale unter der Steuerung des DSP 855 zu erzeugen, wobei diese Signale durch entsprechende DACs 862 und 864 geleitet werden, um die TXI- und TXQ-Signale in den Schaltkreis von Fig. 7A einzugeben.
Der DSP 855 hat ein Hostprozessorinterface mit der Teilnehmerintenfacekarte 510, um Kommunikationen mit dem Mikrocontroller auf der Teilnehmerinterfacekarte zu ermöglichen. Weiterhin kann der DSP 855 Signale von dem CDMA-Demodulator 860 empfangen, wie z. B. Details der Signalstärke, die von dem DSP während der Installation des ST verwendet wurden, wobei dies später detaillierter beschrieben wird.
Das DSP 855 ist derart ausgelegt, um verschiedene Signale zu erzeugen, die verwendet werden, um den Schaltkreis von Fig. 7A zu steuern. Das DSP gibt somit Signale an einen Mehrfach-DAC 866 aus, der dann den AFC-Signaleingang zu dem Oszillator 700 ausgibt, um automatische Frequenzsteuerung durchzuführen, und die TX_GC- und RX_GC-Verstärkungssteuersignale Eingänge zu den variablen Abschwächem 780, 795 und dem variablen Verstärker 680, um die Verstärkung der Sende- und Empfangssignale während des normalen Betriebs zu steuern.
Der DSP 855 erzeugt weiterhin das Sendefreigabe- (TX_EN) Signal, das verwendet wird, um den Schaltkreis 750 und die Verstärker 775, 810 zu steuern, um zu erlauben, daß der Sendevorgang stattfindet. Zusätzlich erzeugt während der Kalibrierung des Schaltkreises (z. B. mit der Installation) der DSP 855 die TX COMP- und RX COMP-Signale, die verwendet werden, um die variablen Abschwächer 815 bzw. 640 zu steuern, um die Verluste, die durch die Übertragung der Uplink- und Downlink-IF-Signale über das Anschlußkabel 120 aufgetreten sind, zu kompensieren. Dieser Prozeß wird später detaillierter beschrieben.
Schließlich ist das DSP 855 verantwortlich für die Erzeugung der verschiedenen Steuersignale (SCC_DATA), die zu dem seriellen Kommunikationscontroller 830 geleitet werden, für die Übertragung über das Anschlußkabel 120 zu dem RF-Block 110. Zusätzlich wird der DSP 855 über den seriellen Kommunikationscontroller 830 jedes Steuersignal empfangen, das von dem RF-Block 110 ausgestellt wird, z. B. die Sendeleistungsniveauanzeige "P".
Nachdem der Schaltkreis des RF-Blocks 110 und die Funkmodemkarte 500 beschrieben wurden, werden nun die Signale, die zwischen diesen beiden Einheiten über das Anschlußkabel 120 geleitet werden, mehr im Detail unter Bezug auf Fig. 9 diskutiert, die die Spektrumverwendung für das Anschlußkabel zeigt. Wie früher erwähnt wurde, weist das Anschlußkabel 120 vorzugsweise ein Zweileiterkoaxialkabel auf, das die folgenden Signale zwischen der Funkmodemkarte 500 und dem RF-Block 110 trägt:
1. Uplink-IF-Spread-Spectrum-Signal (Uplink-IF-Frequenzsignal),
2. Downlink-IF-Spread-Spectrum-Signal,
3. 13 MHz-Frequenzreferenz,
4. 455 KHz-Datenträgerverbindung, und
5. DC-Leistung, vorzugsweise 10 bis 20 V.
Wie vorher erwähnt wurde, werden Elemente des RF-Blocks 110 in bevorzugten Ausführungsformen von dem CDMA-Modem auf der Funkmodemkarte 500 gesteuert. Digitale Daten sind pulspositionmoduliert auf einer 455 KHz-Trägerfrequenz, wobei diese Frequenz aufgrund der baureifen Verfügbarkeit von Keramikfiltern und Resonatoren und da sie nicht harmonisch mit dem 13 MHz- Frequenzreferenzsignal in Bezug steht (13/0,455 = 28,5714), ausgewählt wurde. In bevorzugten Apsführungsformen wird jedes Datenbit unter Verwendung einer Zeilencodierung gesendet einschließlich eines Startbits, eines Datenbits und eines Stopbits. Die Korrelation zwischen Datenbits und der Zeilencodierung in bevorzugten Ausführungsformen ist wie folgt:
Die Daten werden vorzugsweise in Paketen wie folgt gesendet:

Paketelement / Anzahl von Bits

Synchronisationskopf 3
Adresse 1
Nutzdaten 8
Parität 1
In bevorzugten Ausführungsformen werden die Pakete alle 30 ms dem Zeitmultiplexverfahren ausgesetzt. der CMU-Controller agiert vorzugsweise als ein Protokollmaster, der die Kommunikationen alle 30 ms initiiert. Der Kopf bzw. der Header weist vorzugsweise eine feste Sequenz, sagen wir 001, auf. Weiterhin wird die Adresse typischerweise auf Null gesetzt für die Kommunikation mit dem RF-Block 110 und eine Adresse ungleich Null wird verwendet für die Kommunikation mit Anlagen außer dem RF-Block, beispielsweise einem Empfangssignalstärkenmesser. Die Nutzdaten umfassen vorzugsweise 8 Bits und das Paket ist fehlergeschützt mit einem einzelnen Paritätsbit.
Fig. 10 stellt eine detaillierte Darstellung des seriellen Kommunikationscontrollers 830 und des Filters 840, der in Fig. 7 dargestellt ist, bereit. Ein Oszillator 900 ist derart ausgelegt, daß er ein Trägersignal bei 455 KHz erzeugt. Steuereingaben werden zu dem seriellen Kommunikationscontroller 8 30 weitergeleitet, die dann veranlassen, daß Steuerdaten von dem seriellen Kommunikationscontroller zu einem Schalter 910 ausgegeben werden, wobei der Schalter 910 diese Daten auf ein 455 KHz-Trägersignal pulsphasenmoduliert. Dieses Signal wird dann zu dem Filter 840 geleitet, der es erlaubt, daß eine Bandbreite von 20 KHz mit einer Mittenfrequenz von 455 KHz zu dem Anschlußkabel 120 ausgegeben wird. Für ein Steuersignal, das von dem RF-Block schlußkabel 120 ausgegeben wird. Für ein Steuersignal, das von dem RF-Block 110 ausgegeben wird, wird der Filter 840 das Signal isolieren und des dann zu der Diode 920 leiten" die das Signal gleichrichten wird. Das gleichgerichtete Signal wird dann zu einem Tiefpaßfilter 930 geleitet, der das 455 KHz-Trägersignal entfernt. Der Ausgang von dem Filter 930 wird dann zu einem Vergleicher 940 geleitet, wo das Signal mit einer Grenzspannung verglichen wird, um an dem Ausgang ein digitales Signal zu erzeugen für das Weiterleiten zu dem seriellen Kommunikationscontroller 830. Der serielle Kommunikationscontroller verwendet dann dieses Signal, um parallele Steuerausgänge zu erzeugen.
Die in Fig. 10 dargestellte Architektur ist ebenso auf den seriellen Kommunikationscontroller 410 und den Filter 420 des RF-Blocks 110, der in Fig. 5 dargestellt ist, anwendbar. Der serielle Kommunikationscontroller innerhalb des RF-Blocks 110 kann ebenso die Konfiguration des RF- Synthesizers 280 mit Anschalten handhaben.
Nachdem das Teilnehmerterminal von bevorzugten Ausführungsformen im Detail beschrieben wurde, wird nun die Installation des Teilnehmerterminals erörtert. Wichtige Aspekte des Installationsprozesses sind die Konfiguration der Einheit und die Antennenausrichtung.
Bevor ein ST betriebsbereit wird, müssen Konfigurationsdaten in die Einheit eingegeben werden. Beispielsweise können die folgenden minimalen Informationen erforderlich sein:
1. RF-Kanalnummer,
2. PN-Code, und
3. ein ST-Identifizierer (vorzugsweise eine sechsstellige Zahl).
Zwei Optionen existieren für die Eingabe dieser Daten. Als erstes kann, wenn ein LAT- Anschluß angepaßt ist, wie es der Fall ist für die Teilnehmermodemeinheit 130 von bevorzugten Ausführungsformen, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind, dann ein externes Terminal verwendet werden, um die Einheit zu konfigurieren. Diese Technik würde im allgemeinen verwendet werden für STs mit ISDN- oder D128-Schnittstellen. Ein alternativer Ansatz ist es, ein Telefon, das mit dem Teilnehmerterminal verbunden ist, zu verwenden, wobei solch ein Ansatz typischerweise verwendet wird, wenn das Teilnehmerterminal für herkömmliche Fernsprechdienstsignale (POTS-Signale) verwendet wird. Eine Technik, die für diesen Zweck verwendet werden kann, ist im Detail in der Patentanmeldung GB-A-2,301,738 beschrieben.
Nachdem einmal die notwendigen Konfigurationsdaten eingegeben wurden, wird in bevorzugten Ausführungsformen ein Kalibrierungsschritt durchgeführt, um das ST in Bezug auf die Signalverluste, die durch das Anschlußkabel eingefügt werden, zu kalibrieren. Die in bevorzugten Ausführungsformen verwendete Technik, um diese Kalibrierung durchzuführen, wird nun unter Bezug auf die Fig. 5, 7A und 7B beschrieben.
Als erstes erzeugt der DSP 845 das Empfangskalibrierungssteuersignal C3 auf dem SCC_DATA-Kanal, um den Downlink-Pfad zu kalibrieren, um Verluste, die durch das Anschlußkabel eingefügt wurden, zu kompensieren, wobei dann das Empfangskalibrierungssteuersignal C3 von dem seriellen Kommunikationscontroller 830 über das Anschlußkabel 120 zu dem seriellen Kommunikationscontroller 410 in dem RF-Block 110 geleitet wird. Dies veranlaßt den seriellen Kommunikationscontroller 410, das C3-Signal an den Schalter 240 auszugeben, um zu veranlassen, daß die kalibrierte Geräuschquelle 245, die in dem RF-Block 110 bereitgestellt wird, in den Downlink-Pfad geschaltet wird. Die kalibrierte Geräuschquelle erzeugt vorzugsweise additives weißes Gauß- Rauschen bei einem vorbestimmten Leistungsniveau. Dieses Rauschsignal wird dann durch den Empfangspfadschaltkreis von Fig. 5 geleitet über das Anschlußkabel 120 und durch den Empfangspfadschaltkreis von Fig. 7A, um RXI- und RXQ-Komponenten zu erzeugen, die zu dem CDMA-Demodulator 860 des CDMA-Modems, das in Fig. 7B dargestellt ist, ausgegeben werden.
Hier werden vorbestimmte Kriterien abgelegt, die die kalibrierte Geräuschquelle zeigen sollte, wenn sie von dem CDMA-Demodulator 860 empfangen wird, wenn die Verluste des Anschlußkabels kompensiert wären. Duch Vergleich des tatsächlich empfangenen Rauschsignals mit den vorbestimmten Kriterien kann der CDMA-Demodulator bestimmen, ob die Einstellung des variablen Abschwächers 640 erhöht oder erniedrigt werden sollte. Ein Beispiel der vorbestimmten Kriterien, die gespeichert werden könnten, ist die Frequenz, mit der Signale außerhalb einer bestimmten Anzahl von Standardabweichungen von dem Gauß-Signalpeak empfangen werden sollten. Wenn das Rauschsignal digitalisiert wird, bevor es von dem CDMA-Dernodulator 860 empfangen wird, kann der CDMA-Demodulator dafür ausgelegt sein, eine Zählung der Anzahl von Signalen außerhalb der vorbestimmten Anzahl von Standardabweichungen aufzubewahren und dem DSP 855 mitzuteilen, wenn die Anzahl eine bestimmte Grenze überschreitet, wodurch angezeigt wird, daß die Einstellung des variablen Abschwächers 640 geändert werden sollte.
Wenn der DSP 855 ein Signal von dem CDMA-Demodulator 860 empfängt, das identifiziert, daß die Einstellungen des variablen Abschwächers 640 geändert werden sollen, erzeugt es ein RX_COMP-Signal für die Ausgabe zu dem variablen Abschwächer 640, um seine Einstellungen zu ändern. Durch geeignete Einstellung des variablen Abschwächers 640 können die Verluste, die durch das Anschlußkabel in dem Empfangspfad eingefügt werden, kompensiert werden.
Um den Uplink-Pfad zu kalibrieren, um Verluste, die von dem Anschlußkabel eingefügt werden, zu kompensieren, ist der DSP 855 derart ausgelegt, um den CDMA-Modulator 850 zu instruieren, damit er in bevorzugten Ausführungsformen ein kalibriertes Rauschsignal erzeugt für die Übertragung durch den Sendepfadschaltkreis von Fig. 7A und Fig. 5. Um zu verhindern, daß das Rauschsignal von der Antenne 202 übertragen wird, erzeugt der DSP 855 ebenso ein Steuersignal C4 auf dem SCC_DATA-Ausgang, das über den seriellen Kommunikationscontroller 830 der Funkmodemkarte 500 über das Anschlußkabel 120 zu dem seriellen Kommunikationscontroller 410 in dem RF-Block geleitet wird, wodurch veranlaßt wird, daß der serielle Kommunikationscontroller 410 das C4-Signal an den Schalter 370 ausgibt, um das Übertragungssignal zu erden.
Der Koppler 385 in dem RF-Block 110 empfängt jedoch immer noch das übertragene Rauschsignal und liefert somit eine Anzeige "P" der Übertragungsleistung des Signals. Diese Anzeige "P" wird dem seriellen Kommunikationscontroller 410 innerhalb des RF-Blocks 110 bereitgestellt, der dann diese Information über das Anschlußkabel 120 zu dem seriellen Kommunikationscontroller 830 in der Funkmodemkarte 500 leitet. Diese Daten werden dann zu dem DSP 855 über den SCC_DATA-Kanal geleitet und der DSP vergleicht dann die Anzeige P mit einem vorbestimmten Wert, um zu bestimmen, ob die Einstellungen des variablen Abschwächers 815 geändert werden sollten. Wenn eine Veränderung notwendig ist, dann gibt der DSP ein geeignetes TX_COMP-Signal zu dem variablen Abschwächer 815 aus, um seine Einstellungen zu ändern. Durch diesen Ansatz können die Verluste, die durch das Anschlußkabel in den Sendepfad eingefügt werden, kompensiert Werden.
Nachdem einmal die notwendigen Kalibrierungsschritte durchgeführt wurden, wird dann in bevorzugten Ausführungsformen die Antenne 100 des Teilnehmerterminals ausgerichtet, so daß sie in Richtung des Hauptterminals, mit dem sie kommunizieren soll, zeigt. Da die Antenne typischerweise an einer erhöhten Position außerhalb des Gebäudes des Teilnehmers montiert wird, wird der Ingenieur im allgemeinen zu dem Montierungsort der Antenne hochsteigen müssen und die Antenneneinheit manuell ausrichten müssen.
Wo ein LAT-Anschluß an das Teilnehmerterminal angepaßt ist, kann ein externes Terminal verwendet werden, um die Empfangssignalstärke zu überwachen und als Führung für das Schwenken der Antenne zu fungieren. Da jedoch der LAT-Anschluß, wenn es einen gibt, typischerweise an der Teilnehmermodemeinheit 130 bereitgestellt wird, die innerhalb des Gebäudes des Teilnehmers lokalisiert ist, dann ist solch ein Ansatz sehr umständlich, wenn er von einem einzelnen Ingenieur ausgeführt wird, und so werden typischerweise zwei Ingenieure eingesetzt, einer für die Justierung der Antenne und einer für die Überwachung der Empfangssignalstärke.
In Übereinstimmung mit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind eine Anzahl von vereinfachten Optionen verfügbar für das Unterstützen der Antennenausrichtung. Alle diese Optionen erfordern, daß das Teilnehmerterminal in einen speziellen Betniebsmodus gebracht wird, der normalen Betrieb hemmt. Dies könnte beispielsweise erreicht werden durch Eingeben eines speziellen Codes in das Teilnehmerterminal auf eine Rücksetzung der Einheit folgend. Die Einheit würde dann in dem Antennenausrichtungsmodus verbleiben, um zu ermöglichen, daß die Installation vervollständigt wird.
Die Empfangssignalstärke wird auf entspreizten Daten in dem CDMA-Demodulator 860 innerhalb der Teilnehmermodemeinheit 130 gemessen, wo die wahre Signalstärke von Zugriffsrauschen unterschieden werden kann. Eine Möglichkeit für das Entfernen der Anforderung an ein externes Terminal, das über den LAT-Anschluß angepaßt ist, ist die Verwendung der LED/LCD-Platte der Teilnehmermodemeinheit, um die Empfangssignalstärke anzuzeigen. Dies würde jedoch immer noch zwei Ingenieure für das Durchführen der Installation erfordern.
Eine alternative Möglichkeit ist somit, LEDs in den RF-Etlock 110 aufzunehmen, um die Empfangssignalstärke anzuzeigen, wie vorher in Bezug auf Fig. 5 erörtert wurde. Da der RF-Block 110 wahrscheinlich sehr nahe an der Antenneneinheit 110 lokalisiert ist und sogar in manchen Implementierungen sowohl der RF-Block 110 als auch die Antenneneinheit 100 in demselben physikalischen Gerät aufgenommen sind, kann dann der Ingenieur, der die Antenne justiert, ebenso die LED- Anzeige auf dem RF-Block sehen. Wie vorher erwähnt wurde, wird die Empfangssignalstärke jedoch vorzugsweise in dem CDMA-Demodulator innerhalb der Teilnehmermodemeinheit 130 gemessen. Somit wird in bevorzugten Ausführungsformen die Empfangssignalstärke, wie sie von dem CDMA- Demodulator bestimmt wird, dann von dem DSP 855 auf dem SCC_DATA-Ausgang ausgegeben und über das Anschlußkabel 120 über die serielle Kommunikationsverbindung zurückgesendet und im folgenden auf den LEDs des RF-Blocks 110 angezeigt.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann als eine Alternative oder in Kombination zu den LEDs ein DAC 440 in dem RF-Block 100 bereitgestellt werden, um an einem Ausgangsanschluß des RF- Blocks eine analoge Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI) zu erzeugen. Dann kann ein Gerät, wie z. B. ein Voltmeter, von dem Installationsingenieur angeschlossen werden, um eine Anzeige der Empfangssignalstärke bereitzustellen.
Da in bevorzugten Ausführungsformen das ST bereits kalibriert ist, bevor der Antennenausrichtungsprozeß durchgeführt wird, können weiterhin die LEDs oder das Voltmeter kalibriert werden, um Verluste, die durch das Anschlußkabel eingefügt wurden, zu kompensieren, und um eine direkte Auslesung der Empfangssignalstärke dem Installationsingenieur zur Verfügung zu stellen.
Noch ein anderer alternativer Ansatz, der in Fig. 11 dargestellt ist, ist es, einen Empfangssignalstärkenmesser 960 in bzw. zwischen das Anschlußkabel 120 zu setzen. Wie vorher wird das Empfangssignalniveau über das RF-Blockkabel gesendet, unter Verwendung der seriellen Kommunikationsverbindung, jedoch in diesem Fall wird diese von dem Meßinstrument abgefangen. Das Signalstärkenniveau wird dann auf einer LED- oder LCD-Platte angezeigt, die von dem Signalstärkenmesser bereitgestellt wird. Wenn die Ausrichtung erfolgt isl, wird das Meßgerät entfemt und das Anschlußkabel an den RF-Black 110 angepaßt.
Der Hauptvorteil des Zurverfügungstellens entweder von Anzeigemechanismen in dem RF- Block oder einem getrennten Meßgerät, das mit dem Kabel in der Umgebung des RF-Blocks verbunden ist, ist der, daß die Signalstärke nahe des RF-Blocks ermittelt werden kann, wodurch es ermöglicht wird, daß das ST von einer einzelnen Person installiert wird. Weiterhin kann die Anzeige in bevorzugten Ausführungsformen kalibriert sein, um eine direkte Anzeige des "fade margin" (Schwundreserve), das heißt der Menge von dB-Variation, die vor dem Kommunikalionspfad verloren gegangen ist.
Es versteht sich für den Fachmann, daß das tatsächlich verwendete Gerät, um die Anzeige von der empfangenen Signalstärke zur Verfügung zu stellen, nicht wichtig ist. Jeder Typ von visueller oder akustischer Anzeige könnte verwendet werden, sofern er geeignet ist.
Obgleich eine bestimmte Ausführungsform hierin beschrieben wurde, versteht es sich, daß die Erfindung nicht hierauf begrenzt ist und daß viele Veränderungen und Zusätze hierzu durchgeführt werden können innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung. Beispielsweise könnten verschiedene Kombinationen der Merkmale der folgenden abhängigen Ansprüche mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche durchgeführt werden, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Teilnehmeranschluß für eine Kommunikation über eine drahtlose Verbindung mit einem zentralen Anschluß bzw. einer zentralen Station eines drahtlosen Telekommunikationssystems, wobei der Teilnehmeranschluß aufweist:

eine erste Signalverarbeitungseinheit (110), die mit einer Antenne (100) verbindbar ist, um Signale über die drahtlose Verbindung bei ersten Frequenzen innerhalb eines Betriebsfrequenzbandes zu senden und zu empfangen, wobei die erste Signalverarbeitungseinheit einen Frequenzkonverter aufweist, um Signale zwischen den ersten Frequenzen und einer zweiten Frequenz zu konvertieren,

einer zweiten Signalverarbeitungseinheit (130), die von der erstgenannten entfemt gelegen ist und die mit einem Gegenstand einer Telekommunikationsausrüstung (150) verbindbar ist, um Signale zwischen dem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung und der ersten Signalverarbeitungseinheit weiterzuleiten, wobei die zweite Signalverarbeitungseinheit aus einem Signalverarbeitungsschaltkreis gebildet ist, der von dem Betriebsfrequenzband unabhängig ist und wobei die Signale zwischen der ersten Signalverarbeitungseinheit und der zweiten Signalverarbeitungseinheit bei der zweiten Frequenz über ein Verbindungsmedium (120) weitergeleitet werden, welches die ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheiten verbindet,

wobei der Teilnehmeranschluß gekennzeichnet ist durch:

eine Kommunikationsverbindung, um zu ermöglichen, daß Steuersignale zwischen den ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheiten geleitet werden, wobei die Kommunikationsverbindung über das Verbindungsmedium bereitgestellt wird, und wobei die Steuersignale bei einer vorbestimmten Frequenz ausgegeben werden, die von der zweiten Frequenz verschieden ist.

2. Teilnehmeranschluß nach Anspruch 1, wobei die erste Signalverarbeitungseinheit (110) dafür ausgelegt ist, an der Außenseite eines Gebäudes des Teilnehmers montiert zu werden, während die zweite Signalverarbeitungseinheit (130) dafür ausgelegt ist, innerhalb des Gebäudes eines Teilnehmers angeordnet zu werden.

3. Teilnehmeranschluß nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbindungsmedium (120) ein Kabel ist, über welches Signale bei der zweiten Frequenz geleitet werden.

4. Teilnehmeranschluß nach Anspruch 3, wobei das Kabel ein Koaxialkabel ist.

5. Teilnehmeranschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Frequenz ein Frequenzbereich ist, der eine Downlink-Frequenz für von der ersten Signalverarbeitungseinheit zu der zweiten Signalverarbeitungseinheit geleitete Signale sowie eine Uplink- Frequenz für von der zweiten Signalverarbeitungseinheit zu der ersten Signalverarbeitungseinheit geleitete Signale aufweist.

6. Teilnehmeranschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Frequenz eine Zwischenfrequenz ist und die erste Signalverarbeitungsfrequenz (130) einen Radio- Modemschaltkreis (500) aufweist, der dafür ausgelegt ist, ein über das Verbindungsmedium bei der Zwischenfrequenz empfangenes Signal so zu verarbeiten, daß ein Basisbandsignal für die Weiterleitung zu dem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung (150) erzeugt wird, und um ein Basisbandsignal von dem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung zu verarbeiten, um ein Signal bei der Zwischenfrequenz: für die Ausgabe an die erste Signalverarbeitungseinheit über das Verbindungsmedium zu erzeugen.

7. Teilnehmeranschluß nach Anspruch 6, wobei der zweite Verarbeitungsschaltkreis (130) weiterhin eine Kundenschnittstelleneinheit (510) aufweist, um eine Schnittstelle zwischen dem Radio-Modemschaltkreis und dem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung zu bilden.

8. Teilnehmeranschluß nach Anspruch 7, wobei die Konfiguration der Kundenschnittstelleneinheit (510) von dem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung (150) abhängig ist, die von der zweiten Signalverarbeitungseinheit (130) unterstützt wird, wohingegen die Konfiguration des Radio-Modemschaltkreises (500) von dem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung, welcher durch die zweite Signalverarbeitungseinheit unterstützt wird, unabhängig ist.

9. Teilnehmeranschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Energie, die erforderlich ist, um die erste Signalverarbeitungseinheit (110) zu betreiben, durch die zweite Signalverarbeitungseinheit (130) zugeführt wird.

10. Teilnehmeranschluß nach Anspruch 9, wobei die Energie über das Verbindungsmedium (120) an die erste Signalverarbeitungseinheit zugeführt wird.

11. Teilnehmeranschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Signalverarbeitungseinheit (110) und die Antenne (100) in ein einziges Gehäuse integriert sind.

12. Teilnehmeranschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Signalverarbeitungseinheit (130) mehr als einem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung (150) zugeordnet ist.

13. Erste Signalverarbeitungseinheit für einen Teilnehmeranschluß nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Signalverarbeitungseinheit mit einer Antenne (100) verbindbar ist, um Signale über die drahtlose Verbindung bei ersten Frequenzen innerhalb eines Betriebsfrequenzbandes zu senden und zu empfangen, und wobei die erste Signalverarbeitungseinheit einen Frequenzkonverter aufweist, um Signale zwischen den ersten Frequenzen und einer zweiten Frequenz zu konvertieren, und mit einem Regler für die serielle Verbindung, um eine Kommunikationsverbindung zwischen der ersten Signalverarbeitungseinheit und einer zweiten Signalverarbeitungseinheit zu steuern.

14. Zweite Signalverarbeitungseinheit für einen Teilnehmeranschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die zweite Signalverarbeitungseinheit mit einem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung (150) verbindbar ist, um Signale zwischen einem Gegenstand der Telekommunikationsausrüstung und der ersten Verarbeitungseinheit zu leiten, wobei die zweite Verarbeitungseinheit aus einem Signalverarbeitungsschaltkreis gebildet ist, der unabhängig von dem Betriebsfrequenzband ist und der eine serielle Kommunikationssteuerung aufweist für das Steuern der Kommunikationsverbindung zwischen den ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheiten.

15. Verfahren zum Kommunizieren über eine drahtlose Verbindung zwischen einem zentralen Anschluß bzw. einer zentralen Station und einem Teilnehmeranschluß eines drahtlosen Telekommunikationssystems, mit den Schritten:

Bereitstellen einer ersten Signalverarbeitungseinheit (110), die mit einer Antenne (100) verbindbar ist, um Signale über die drahtlose Verbindung bei ersten Frequenzen innerhalb eines Betriebsfrequenzbandes zu senden und zu empfangen,

Umwandeln von Signalen zwischen den ersten Frequenzen und einer zweiten Frequenz innerhalb der Signalverarbeitungseinheit,

Bereitstellen einer zweiten Signalverarbeitungseinheit (130) in dem Teilnehmeranschluß, welche von der ersten Signalverarbeitungseinheit entfernt gelegen ist und welche mit einem Gegenstand einer Telekommunikationsausrüstung (150) verbindbar ist, um Signale zwischen einem Gegenstand einer Telekommunikationsausrüstung und der ersten Signalverarbeitungseinheit weiterzuleiten,

Ausbilden der zweiten Signalverarbeitungseinheit aus einem Signalverarbeitungsschaltkreis, der unabhängig von dem Betriebsfrequenzband ist,

Leiten der Signale zwischen der ersten Signalverarbeitungseinheit und der zweiten Signalverarbeitungseinheit bei der zweiten Frequenz über ein Verbindungsmedium (120), welches die ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheiten miteinander verbindet, wobei das Verfahren durch den Schritt gekennzeichnet ist, daß

Steuersignale zwischen den ersten und zweiten Signalverarbeitungseinheiten über das Verbindungsmedium bei einer vorbestimmten Frequenz stattfinden, die von der zweiten Frequenz verschieden ist.