SE445698B - Forfarande att reducera smalbandiga storares inverkan vid radiokommunikation mellan tva stationer, vilka utnyttjar frekvenshopp - Google Patents

Description

15 20 s4oss1s-ei kunskap om omgivningen kring radioförbindelsen skall påverka valet. Under drift av förbindelsen insamlas sedan kunskap och kan lagras i mottagaren, exempelvis som en lista X för de använda radiokanalerna. Listan X blir da den kunskap som vunnits, och dess innehåll kan kontinuerligt eller efter avbrott uppdateras i takt med de olika frekvenshoppen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande att eliminera eller reducera inverkan av yttre störkällor vid en radioförbindelse med frekvenshopp där valet av frekvenser ej enbart är beroende pa en slumptalsgenerering utan ocksa beroende av kunskapen om den aktuella stör- miljön som kontinuerligt insamlas under drift av radiokommunikationssystemet.

Exempel pa kunskap som insamlas är störande frekvenser men ocksa nivån hos sändareffekten i systemet.

Förfarandet år kännetecknat sa som framgår av efterföljande patentkrav.

FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar där figur 1 visar ett tidsdiagram över frekvenshopp; figur 2 visar ett schema som anger status hos använda frekvenser; figur 3 visar ett förenklat blockschema över en radioförbíndelse mellan tvà stationer och figur 4 visar ett mere detaljerat blockschema för att förklara- förfarandet enligt uppfinningen.

UTFÖRANDEFORMER Fig 1 visar ett tidsdiagram för frekvensnopp i ett radiokommunikationssysterri.

Hoppintervallet Th bestämmer den takt med vilken nya frekvenser genereras, exempelvis medelst en slurnptalsgenerator. 'Jetta innebär att frekvenser gene- 10 15 20 25 8405818-9 reras var Th-te sekund. Under sändintervallet T' pågår kommunikation över frekvensen fl. Under intervallet Tk, det s k omställningsintervallet, sker hopp till en annan frekvens fz. Det här föreslagna förfarandet tillämpas under intervallet TS i sändar- mottagarenheterna hos de bada kommunicerande stationerna, medan under intervallet Tk radiokommunikationen är tyst. l det frekvenshoppsystem som tillämpar förfarandet bestäms den nya frekven- sen f2 inte enbart av ett genererat slumptal. Även inlärd kunskap om om- givningen skall paverka valet. Den kunskap som insamlats under drift av stationerna finns i en tillståndsmatris X som visats i figur 2. Innehållet i X kan uppdateras dynamiskt under sändintervallet TS och förändringstakten är l/Th.

Tillstandsmatrisen X innehåller information om för tillfället tillåtna och förbjudna frekvenser. Matrisen har 3 rader och N kolumner, där N är antalet tillgängliga frekvenser i frekvenshoppsystemet. l första raden finns värdena av avbildningsfrekvenserna (se nedan). Andra raden visar status hos ett frekvens- värde. Tredje raden innehåller ett tidsindex. I fig. 2 visas ett exempel pa en realisering av X-matrisen.

Mätning av kanalkvaliteten kan utföras aktivt genom att analysera fel i ett mottaget känt bitmönster eller passivt genom SNR-mätningar. Mätningen utföres i mottagaren. Mätresultatet benämnes här symboliskt: m. Mätresultaten maste finnas i bade sändare och mottagare. De maste följaktligen överföras till sändaren. Detta sker i den s k returinformationen.

Under ett intervall om Th sek utföres följande: 1 Uppdatering av tillstandsmatrisen X med resultat av tidigare kanalkvalitet - mätningar utföres i bade sändare och mottagare. symboliskt. (x, m) --> >< Eventuellt sker en editering av tillstandsmatršsen X, innebärande att tidigare förbjudna frekvenser görs tillåtna. Om en editering skall ske avgöras a\ antalet tillåtna frekvenser som återstår. Därvid utnyttjas informationen i rad 2 och rad 3 i rriatrisen X”. 10 15 2D 25 8405818-9 2 Ett nytt frekvensvärde bestäms ur aktuell tillstandsmatris X. Detta utföres i bade sändare och mottagare.

Vid generering av ett nytt frekvensvärde väljas ett slumptal rn, som är ett heltal i intervallet 1 till N. Det frekvensvërde som användes finns i den rnte komponenten i rad l av X, dvs X(l, r n) = avbildningsfrekvensen.

Symboliskt: X ---> nytt frekvensvärde Figur 3 visar i ett blockschema närmare förloppet. Sändaren TA i station A utsänder ett bitmönster av viss varaktighet, jämte eventuell synkroniserad information över ingång il. Mottagaren MB i station B mottar bitmönstret och avgör kanalkvaliten genom bit för bit-jämförelse. Resultatet (i form av ett kanalkvalitetsmàtt) multiplexas med övrig sändinformation över ingången iz hos sändaren TB, och kodas enligt en lämplig kod som är känd i station A.

Lämpligen kan en blockkod eller repetitionskod användas. Returinformationen àtersändes därefter tillbaka till mottagaren TA i station A, där retur- informationen demultiplexas och används för att uppdatera tillståndet hos matrisen X i sändaren TA.

Det föreslagna förfarandet lämpar sig speciellt för duplex-förbindelser. I omgivningar med långsamt varierande miljö kan metoden även utnyttjas i simplex-fall. l duplex sänds returinformationen kontinuerligt i bada riktningarna. I simplex sänds vid varje sändningstillfälle returinformation högst i en riktning. Det tar längre tid att överföra mätresultaten i simplex. Men om omgivningen förändras långsamt så att mätresultaten inte är föràldrade när de användes så kan metoden användas även i simplex-fallet.

I blockschemat enligt figur 4 är de för förfarandet viktigaste delarna visade för frekvens- och effektvalet. Bitmönstret som multiplexas in i sändare TA (fig 3) utnyttjas dels för synkroniseringsänoamal, x-ilket emellertid ej är intressant i detta sammandrag och dels för kvalitetsmätning pâ mottagarsidan MB. I g1o 15 20 25 8405818-9 Blockschemat enligt figur 4 motsvarar antingen station A eller station B enligt figur 3. Sändsidan TA eller TB innehåller en multiplexor MUX med tre ingångar sl, sz, s3, och en utgång sß, en modulator MOD för modulering av data- signalerna över utgången sk, samt en sändarenhet TX bestående av en effektförstärkare och en blandare med ingången s5 och en utgång sö samt ytterligare ingångar anslutna till de både utgångarna s7 och sa från en mikroprocessor MD och till utgången s9 från en frekvenssyntesenhet F Sl.

Mottagarsidan RA (eller RB) utgörs av en mottagarenhet RX med ingången ml, vars utgång m2 är ansluten till en demodulator DEM motsvarande modulatorn MOD på sändarsidan. Utgången m3 är ansluten till en demultiplexor DMUX, vilken har utgångarna m4, m5 och m6 av vilka m5 är via en mätenhet MT ansluten till mikroprocessorns utgång m8 till ingången m9 hos mottagarenheten.

Ett på förhand bestämt bitmönster utsändes till ingången s), från mikro- processorn MD och över ingången sz uppträder kodad returinforrnation från kodaren KD, se nedan. Över ingång sl tillförs data från växel som normalt skall översëndas till station B. Det multiplexade dataflödet över utgång sh frekvens- skiftsmoduleras i modulatorn MOD och tillförs sändenheten TX där den mo- dulerade datasignalen blandas med en viss frekvens fx erhållen från frekvens- syntesenheten F S1. Frekvensen fx utgörs av någon av de tillgängliga hopp- frekvenserna fl - f), enligt figur 1, och valet av lämplig frekvens för sändenhetens blandare bestäms enligt det föreslagna förfarandet. Utsignalen över utgången ss far passera en cirkulator CR till atationens antennenhet. Över utgångarna s7 och sa sänds styrsignaler för effekt resp frekvens från mikroprocessorn MD. Dessutom utsändes fran mikroprocessorn MD en styrsignal över utgången m8 som anger vilken frekvens f som efter syntes i enheten FS2 skall tillföras mottagarenheten RX för att få demodulering av den inkommande signalen över demodulatoringången m2.

Demultiplexorn DMUX ger över sin utgång m5 det bitmönster som utsänts från station B och som nu mätes i enheten MT med avseende på sin kvalité.

Resultatet av mätningen sänds via utgången m7 till mikroprocessorn MD. l denna fattas beslut enligt en viss algoritm om kanalkvalitén för den använda frekvensen fx (överföring station B -Pstation A). l-íanalkvalitén inç-'ï-r i 1D 15 20 25 8405818-9 returinformationen från mikroproceseorn MD över utgången sm till kodaren KD. Returinformationen som uppträder vid ingång sz och som efter behandling i enheterna MUX, MOD och TX översända till station B anger således om station A accepterar den i station B valde frekvensen fy. Det bitmönster som utsändes fran mikroprocessorn MD, utgång s; mot station B används på samma sätt av míkroprocessorn i station B för att avgöra om frekvensen fx kan ge sådan mottagning som kan accepteras av B. Beslutet fattas både i station A och B så som är beskrivet ovan i samband med figur 2. Blockschemat enligt figur 4 utgör därvid station B med den skillnaden att fx -~ fy och fy-v fx. Frekvenserna fx och f är olika för duplexöverföring men det avgörande är att- sändaren i station A sänder på samma frekvens som mottagaren i station B använder som mottagningsfrekvens och omvänt. Detta åstadkommas genom att mikrodatorn MD är utformad med hjälp av två processorer MDX och MDy. Processorn MDX innehåller en matris Xx och en slumptalsgenerator G x för val av olika värden på frekvensen fx under frekvenshoppen. På liknande sätt innehåller processorn MD en matris Xy och en slumptaisgenerator Gy för val av olika värden på frekvensen f . Generatorerna GX och Gy alstrar vardera slumptalaserier som är identiskt lika för de båda stationerna A och B, dvs generator GX i station A alstrar samma slumptaisföljd som generator GX i station B, och motsvarande för generator Gy. Då överföringen mellan stationerna A och B startar är tillstånds- matriserna XX och Xy identiska i de bada stationerna. Endast de, förutom de a priori förbjudna frekvenserna är förbjudna i utgångsläget.

Under det att kommunikationen mellan stationerna A och B utväxlas (duplex) sker kvalitetsmätning och överföring av returinformation enligt ovan. En tillståndsmängd i matriserna för frekvenserna fx och fy byggs därvid upp under slumptalsgenereringen från generatorerna GX och Gy och nya frekvenser fx, fy alstras vid frekvenshoppen med olika status. Tillständsmatriserna i de bada stationerna A och B och för de använda frekvenserna fx och fy kommer därvid att ställas in till samma statusvärden.

Förfarandet enligt uppfinningen kan såsom tidigare antytts även utvidgas till anpassning a» den utsända effekten; se punkt 3 och 4 ovan. Mikrodatorerna i station A och B innehåller därvid en tillståndsvariabel G, som anger status hos den mottagna effekten från sändarenheterna TX i resp. station B och station A. iviàttet Q uppdateras vid varje frekvenshopp. Därvid gäller att S: är beroende av 8405818-9 föregående värde Gl och av kvalitetsmëtningen m; se punkt 3. Ur det nya statusvärdet bestäms, exempelvis genom referensjämförelse, om sändareffekten skall ökas, minskas eller vara oförändrad (godkänd). Resultatet av jämförelsen utgör en order från mottagaren till sändaren i motstationen, som förmedlas via returinformationen. Över utgången s? från mikrodatorn MD avges styr- information om eventuell ändring av sändareffekten till sändarenheten TX.

Claims (5)

1. v» 1G 15 20 25 KC 8405818-9 PATENTKRAV 1 Förfarande att reducera smalbandiga störares inverkan vid radiokommuni- kation mellan tva .stationer (A resp B), vilka utnyttjar frekvenshopp, dvs växling av sändar-mottagarfrekvensen fran ett visst värde till ett annat värde under ett visst tidsintervall (Th), varvid i nämnda stationer (A, B) ett antal för frekvens- hoppen tillgängliga fasta frekvensvärden (fl, f2,...fn) finns lagrade med inbördes olika status i en lista (X), vilka frekvenser utväljes medelst slumptalsgene- rering, k ä n n e t e c k n a t av att frän sändaren i den första stationen (A) utsändes mot den andra stationen (B) en karakteristisk signal för att testa kanalkvaliten med hänsyn till nämnda störare vid kommunikation mellan de bada stationerna (A, B), att kvalitén mätes i mottagaren hos den andra stationen (B), att resultatet av nämnda mätning atersändes till mottagaren hos den första stationen (A) i sådan form att det ej påverkas av nämnda störare, samt att i den första stationen beslut fattas om kommunikation pa den valda frekvensen (fx, f genom att i beroende av nämnda slumptalsgenerering undersöka den valda frekvensens (fx) status i förhållande till övriga frekvensers (fl - fn) status i nämnda lista (X).

2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n e t av att kvalitén hos nämnda kanal mätes genom att jämföra den utsända signalen i mottagaren hos den andra stationen (B) med en förut bestämd andra karakteristisk signal, och att resultatet av jämförelsen àtersändes i kodad form för att ej påverkas av nämnda störare tillbaka till den första stationens (A) mottagare.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 - 2, k ä n n e t e c k n a t av att den första karakteristiska signalen utsändes och àtersändes tillsammans med övrig infor- mation i överföringen mellan nämnda stationer (A, B).

4. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t av att vid beslut om vald frekvens genereras slumpvis en radiokanal, vars verkliga värde bestäms ur nämnda lista (X), vilken lista (X) uppdateras i beroende av uppmätt kanal- kvalité.

5. Förfarande enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda tal väljas i beroende av tre nšvåer (good. bad eller slip* som är tieszä-fda u? res-.iltat-flt a- närnnda kvalitetsrnätning. 8405818-9 5 Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda tal väljas i beroende av tre nivåer (good, bad eller slip) som är bestämda ur resultatet av nämnda kvalítetamätning.