SE466179B - Foerfarande foer att i ett tidsmultiplext radiokommunikationssystem oeverfoera olika kommandon avseende val av saendarantenn - Google Patents

Description

15 20 30 466 179 REnoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att föreslå ett sätt att överföra olika kommandon från den rörliga stationen avseende antennval i den fasta stationen utan att använda de databitar som är avsedda för normal dataöveraföring för detta ändamål. Detta àstadkoms genom att det synkroniseringsord som ingår i varje sändningssekvens ändras vid begäran om byte av sändarantenn.

Därvid utnyttjas olika synkroniseringsord i beroende av önskat kommando. De synkroniseringsord som används utöver ett ordinarie synkroniseringsord är bildade genom att de binära bitarna från det ordinarie synkroniseringsordet skiftats i sidled olika mycket för olika nya I den fasta stationens mottagare fås därigenom ett impulssvar med en puls som uppträder vid olika tidpunkter i beroende av vilket synkroniseringsord som använts av den rörliga stationen. Denna metod är speciellt lämpad för radiokommunikationssystem med liten tidsdispersion, eftersom eventuella reflexer'med stor tidsfördröjning då är förhållandevis svaga. synkroniseringsord.

Uppfíñningens kännetecken framgärlavfpafientkravëfiafl* FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att beskrivas närmare under hänvisning till ritningarna, pà vilka figur 1 visar ett exempel på ett impulssvar som bildas i en basstation i ett mobiltelefonisystem, figurerna 2 och 3 visar exempel på synkroniseringsord i ett mobil- telefonisystem. och figurerna 4a och 4b visar exempel på två olika impulssvar som bildas i en basstation som följd av två mottagna olika synkroniseringsord.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I basstationen i ett mobiltelefonisystem bildas i allmänhet ett aktuellt impulssvar för varje mottagen sändningssekvens från en mobilstation. Detta sker genom att ett fast synkroniseringsord jämförs med en mottagen bitsekvens i en korrelator. Om basstatio- 10 15 201V- - 25 30 35 466 179 nen därvid mottager exempelvis en direktsignal och en reflekterad signal från mobilstationen kommer impulssvaret att innehålla två pulser. I figur 1 visas ett exempel på ett sådant impulssvar, vilket är betecknat h(t). Den första pulsen, P1, är starkast och härrör från direktsignalen, och den andra pulsen, P2, härrör från den reflekterade signalen och uppträder med en tidsfördröjning 1 jämfört med den första. Härvid har antagits att den reflek- terade signalen nátt mottagaren 1 sekunder efter direktsignalen.

I ett mobiltelefonisystem med förhållandevis små celler är tidsdispersionen liten, vilket medför att reflekterade signaler med stor tidsfördröjning är svaga jämfört med direktsignalen. Ett exempel på ett sådant system är PCN, Personal Communication Network, vilket kan baseras på GSM-systemet, och vilket kan ha celler med cirka 100 meters diameter. I GSM är bithastigheten 270 kbit/s, vilket innebär att en reflekterad signal som fördröjts 1 bit jämfört med direktsignalen har tillryggalagt cirka 1 km längre väg än direktsignalen. Om varje cell är cirka 100 m lång kommer därför en reflekterad signal med en tidsför- dröjning motsvarande 1 bit att ha tillryggalagt en sträcka som älrv -cirkam-i; 10» gàng-er;.;w1:.ängre.: direktsigfnaíhemmï. Dizrskts-:ignalflerr kommer därför i genomsnitt att vara mer än 1000 gånger starkare än den reflekterade signalen. I ett system med liten tidsdisper- sion kommer således impulssvaret i praktiken att innehålla endast en puls, eftersom reflekterade signaler i praktiken saknas.

I GSM omfattar en normal sändningssekvens en första del med databitar, en andra del med ett 26-bitars synkroniseringsord och en tredje del med databitar. Synkroniseringsordets uppgift är i normala fall att synkronisera mottagaren med sändaren och att bilda kanalestimat för utjämning. I ett system med små celler och följaktligen liten tidsdispersion behövs ingen utjämning, eftersom databitar från direktsignalen och från reflekterade signaler inte kommer att blandas med varandra. Sannolikt behövs ingen utjämning om tidsdispersionen är mindre än cirka 10'6 s, vilket motsvarar cirka 1/4 bittid. Om ett mobiltelefonisystem som är framtaget för celler där tidsdispersionen är av en 'viss storleksordning används i små celler där tidsdispersionen är .. -šsšwvfi 10 15 20 25 30 466 179 betydligt mindre är det därför möjligt att överföra information med hjälp av olika synkroniseringsord vilka är bildade på lämpligt sätt.

I figur 2 visas strukturen hos ett 26-bitars synkroniseringsord i GSM. Ordet omfattar ett centralt parti K, den s_k kärnan, innehållande 16 bitar vilka har markerats med siffrorna 1-16. De fem bitarna 12-16 längst till höger i kärnan återfinns även i en del D1 som innehåller 5 bitar och ligger till vänster om kärnan, och de fem bitarna 1-5 längst till vänster, återfinns även i en del D2 som ligger till höger om kärnan.

Då ett 26-bitars synkroniseringsord mottages jämförs detta i mottagaren med en fix 16-bitars sekvens som överensstämmer med de 16 bitarna i synkroniseringsordets kärna. Därvid jämförs en mottagen bitström bit för bit med mottagarens fixa bitsekvens.

Två bitar mitt för varandra som är lika ger en pluspoäng, och två bitar som är olika ger en minuspoäng. Således fås 16 pluspoäng då kärnan i det mottagna synkroniseringsordet ligger mitt för mottagarens,fixarbitsekvens, Dä bildas en puls iWdet,av.mot-.A tagarenv bildade' impulssvareñu konstruerade på ett sådant sätt att antalet pluspoäng överens- stämmer med antalet minuspoäng om det mottagna synkroniseringsor- det tidsmässigt avviker maximalt fem bittider från den tidpunkt då kärnan ligger mitt för mottagarens fixa bitsekvens. Detta medför att direktsignalen från sändaren till mottagaren inte bidrar till någon puls i impulssvaret så länge det mottagna synkroniseringsordet ligger en till fem bittider fel.

I figur 3 visas ett exempel på ett annat synkroniseringsord än det i figur 2. De 16 bitarna i kärnan K är skiftade cykliskt två steg åt vänster jämfört med synkroniseringsordet enligt figur 2.

Som följd härav har även bitarna i delarna D1 och D2 ändrats i förhållande till synkroniseringsordet enligt figur 2. Synkronise- ringsordet enligt figur 3 ger upphov till en puls i det av en mottagare bildade impulssvaret som uppträder två bittider senare än den puls som synkroniseringsordet enligt figur 2 ger upphov Synkrdniseringsmnfiflfi=iš1§flfiëâr”H 10 15 20 25 åo 35 466 179 till. Det förutsätts härvid att synkroniseringsordet vid överföringen läses från höger till vänster.

I figurerna 4a och 4b visas två olika impulssvar, av vilka det i figur 4b innehåller en puls P4 som uppträder tvâ bittider, 2T, senare än en puls P3 i impulssvaret enligt figur 4a.

Enligt uppfinningsidén används olika synkroniseringsord för att överföra olika kommandon från en mobil station avseende val av sändarantenn i en fast station. Om exempelvis synkroniseringsor- det enligt figur 2 används i normalfallet och detta ord plötsligt ersätts av synkroningersordet enligt figur 3 i vilket bitarna skiftats två steg skulle detta i mottagaren, dvs i den fasta stationen, ha samma inverkan som om mobilstationen plötsligt förflyttats en avsevärd sträcka. I ett GSM-system skulle det enligt ovan motsvara en förflyttning av cirka 2 km, vilket vore orimligt. Om det förutsätts att tidsdispersionen är tillräckligt liten för att impulssvaret endast skall innehålla en enda puls kan därför två olika synkroniseringsord enligt ovan motsvara var sitt kommandø till den fasta stationen. Det antas i det följande, att synkroniseringsordet*enligt'figur 2 är detfisom används”i*J normalfallet, eftersom dess kärna inte har skiftats cykliskt.

Detta ord kallas därför "det ordinarie synkroniseringsordet" i fortsättningen.

Det kan bestämmas i förväg på olika sätt vilket budskap som användandet av det ena eller det andra synkroniseringsordet skall innebära. Exempelvis kan användandet av det ordinarie ordet enligt figur 2 ges betydelsen att basstationen vid nästa sändningssekvens till mobilstationen i fråga skall sända på samma antenn som den sände på under den föregående sändningssekvensen till mobilstationen, medan användande av det nya, skiftade ordet enligt figur 3 ges betydelsen att basstationen skall byta antenn.

I sådana fall måste mobilstationen under sin nästa sändnings- sekvens åter använda det ordinarie synkroniseringsordet, eftersom basstationen annars skulle byta antenn för varje ny sändningssek- vens till mobilstationen i fråga. Det kan även bestämmas att användandet av det ordinarie synkroniseringsordet betyder att 10 15 20 25 466 179 basen skall sända på en bestämd antenn, t ex på antenn 1 om antennerna betecknas antenn 1 och antenn 2, medan användandet av det andra synkroniseringsordet betyder att basen skall sända på den andra antennen, dvs pà antenn 2. I sådana fall skall mobilen givetvis inte byta tillbaka till det ordinarie synkroniseringsor- det till sin nästa sändningssekvens.

I det senare fallet, dvs ifall mobilen fortsätter att använda det cykliskt skiftade synkroniseringsordet måste det i basstationen utföras en tidsmässig kompensering för att inte den tidsmässiga synkroniseringen skall bli felaktig.

Det anmärkes att det i anslutning till figurerna 2 och 3 beskrivna cykliska skiftet av det ordinarie synkroniseringsor- det tvâ bitsteg åt höger endast skall ses som ett exempel. Det är givetvis tänkbart att i stället skifta med ett annat antal bitsteg än tvâ. Skiftet av det ordinarie synkroniseringsordet kan även göras àt höger i stället för åt vänster, varvid pulsen kommer att uppträda tidigare i stället för senare. Ett synkroni- seringsord av ovan beskriven slag hör«doch inte skifitasamer än fem steg, eftersom- det 16 'bitarna -i*~annat*~fäïl inte* skuffie uppträda i följd i ordningen 1 till 16 (i praktiken 16 till 1).

Det är även tänkbart att làta basstationen vara utrustad med tre eller fler än tre antenner från vilka sändning kan ske. I fallet med tre antenner utnyttjas då lämpligen tre olika synkronise- ringsord i beroende av vilken antenn i basstationen som utpekas av mobilstationen. Utöver det ordinarie synkroniseringsordet utnyttjas då två synkrioniseringsord, vilka skiftats på olika sätt, exempelvis olika många bitsteg eller åt var sitt håll.

Förfarandet enligt uppfinningen kan även tillämpas i andra system än GSM. Det är exempelvis inte nödvändigt att synkronise- ringsorden innehåller delarna D1 och D2 med bitar som även återfinns i kärnan. I sådana fall blir dock pulsen i impulssvaret inte lika hög som i det visade exemplet. Det är inte heller 1 d 466 179 nödvändigt att bitarna skiftas cykliskt utan de kan i ena änden av ordet ersättas av andra bitar än de som skiftas ut i andra änden.

Förfarandet kan givetvis även tillämpas i andra radiokom- munikationssystem än i ett mobiltelefonisystem, vilket har fungerat som ett exempel i beskrivningen. Det är inte heller nödvändigt att antennerna. i den fasta stationen används för diversitetsmottagning.

Claims (5)

10 15 20 25 30 466 179 PÄTENTKRAV

1. Förfarande för att i ett tidsmultiplext radiokom- munikationssystem överföra olika kommandon från en rörlig station till en fast station avseende val av sändarantenn i den fasta stationen, varvid i 'varje sändningssekvens från den rörliga stationen ingår ett synkroniseringsord (S1) bestående av ett förutbestämt antal (26) binära bitar, k ä n n e t e c k n a t av att den rörliga stationen har tillgång till minst tvâ olika synkroniseringsord vilka vart och ett representerar var sitt av nämnda olika kommandon, att det för varje ny sändningssekvens från den rörliga stationen väljs ett av nämnda olika synkronise- ringsord i beroende av vilket kommando som skall överföras, och att de olika synkroniseringsorden är bildade på ett sådant sätt att bitarna i vart och ett av dessa är skiftade i sidled i förhållande till bitarna i vart och ett av de övriga synkronise- ringsorden.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bitarna i vart.och.ettrav.de olikaisynkroniseningsmndenw äracykiisktflskiftadéêiflförhäiïandeïtilIfiBitarna%ñtvarÜ~ocBfefitfi« av de övriga synkroniseringsorden.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda radiokommunikationssystem är ett mobiltelefonisystem av typ GSM, varvid synkroniseringsorden innehåller ett centralt parti (K) vars ändpartier även återfinns :i början (t ex D2) respektive slutet (t ex D1) av synkroniseringsordet, och att nämnda olika synkroniseringsord.är bildade på ett sådant sätt att bitarna i varje centralt parti (K) är cykliskt skiftade i förhållande till de övriga synkroniseringsorden.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1, 2 och 3 k ä n n e t e c k n a t av att vart och ett av nämnda olika kommandon innebär att sändning från den fasta stationen skall ske pá en antenn som utpekats av det aktuella kommandot. 10 466 179

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1, 2 och 3 k ä n n e t e c k n a t av att den rörliga stationen har tillgång till två olika synkroniseringsord av vilka ett första representerar ett kommando som innebär att den fasta stationen under sin nästa sändningssekvens till den rörliga stationen skall sända på samma antenn som under den närmast föregående sänd- ningssekvensen till den rörliga stationen, och av vilka ett andra synkroniseringsord representerar ett kommando som innebär att den fasta stationen under sin nästa sândningssekvens till den rörliga stationen skall sända på en annan antenn än under den närmast föregående sändningssekvensen till den rörliga stationen.