SE502074C2 - Anordning vid repeterare i radiosystem med kort räckvidd - Google Patents

Description

502 074 i 2 kapacitet, tillräcklig räckvidd, säkerhet respektive kvalitet är ej tidigare funnen.

Dagens moderna lokala radiosystem förutsätter största möjliga räckvidd mellan basstationernas sändare och mottagare och de mobila enheterna samtidigt som största möjliga hänsyn kan tas till att radiosystemen är tilldelade att arbeta i höga frekvensband, företrädes- vis över 100 MHz, vilket ger en dålig räckvidd i förhållande till radiosträckans mediandämpning. Omvänt har en liten del av radio- sträckan mycket hög dämpning. För att erhålla tillräcklig signalstyrka måste därför lågdämpningssträckan avkortas betydligt, eftersom hög- dämpningssträckan av applikationsskäl inte kan förändras.

Problemet kan exemplifieras med den radiobaserad lokalnätsappli- kationen OMA (områdesbegränsad mobil access). Applíkationen innebär att den avslutade trådförbindelsen till abonnenten ersätts med radio. Telefonväxeln är ansluten till en radiobas på lämpligt avstånd från abonnenten, t ex 500 meter. Radiobasen kan förbinda ett stort antal abonnenter inom täckningsområdet. Abonnenten vars vanliga trådbundna telefon ersätts med en eller flera trådlösa telefoner, erbjuds en områdesbegränsad mobilitet. Detta gör att man kan minimera kostnader för underhåll och dragning av kabel. Detta förutsätter dock att tillräcklig räckvidd kan erhållas. Pågående provverksamhet har visat att denna typ av system ger OMA-räckvidder mindre än 100 meter. Förklaringen till den relativt låga räckvidden är att signal- styrkan dämpas kraftigt då radiovågen skall penetrera i byggnaden eller terrängen. Uppfinningen avser att kunna lösa bland annat detta problem.

I en utföringsform av uppfinningsföremålet utnyttjas användningen av ett tidsmultiplexprotokoll, i vilket protokoll meddelanden skall 3 soz 074 kunna sändas i tidsluckor indelade i tidsramar på ett sådant sätt att olägenheter med fördröjningar av tal- eller dataförbindelser ej uppstår.

Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

I en utföringsform av uppñnningsföremålet utnyttjas en påverkande funktion, i vilken påverkande funktion tidsluckor skall kunna till- delas på ett sådant sätt att kapacitet ökas i det mobila systemets kritiska täckningsområden. Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

I en utföringsform av uppfinningsföremålet väljer den repeterande funktionen vilka tidsluckor som kan väljas för den transmission i vilken den engageras. Detta skall kunna ske på ett sådant sätt att den mobila enheten respektive basstationen kan upprätta direktför- bindelser. Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

I en utföringsform av uppfiinningsföremålet arbetar det radiobaserade kommunikationssystemet inom ett tilldelat frekvensband, detta frekvensband skall vara tillämpat på ett sådant sätt att det lämpar sig för lokal utomhus/ inomhuskommunikation. Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

I en utföringsform av uppfinningsföremålet utnyttjas påverkningar av radiokommunikationssystemet, i vilka påverkningar trafiken skall kunna styras över den repeterande funktionen på ett för systemet gynnsamt och flexibelt sätt. Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

I en utföringsform av uppfinningsföremålet utnyttjas överföring av meddelande i tidsluckor sammansatta till tidsramar. Denna överföring skall kunna utföras på ett sådant sätt att kvaliteten på tal- eller dataförbindelser ej försämras. Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

I en utföringsform av uppfinningsföremålet är nämnda repeterings- funktion ansluten mellan respektive basstation och respektive mobila 502 074 4 enheter, i vilken anslutning kabeldragning till basstationer skall kunna undvikas. Uppfinningen avser att lösa även detta problem.

.. Det som huvudsakligen kan anses vara kännetecknande för en anordning enligt uppfinningen är att repeteringsfunktion är effek- tuerad/ utförd med en förenklad variant av basstation. Denna för- enklade variant av basstation är placerad mellan ordinarie basstation och den mobila enheten. Ett ytterligare kännetecken är att den förenklade varianten av basstation är utförd på ett sådant sätt att den mottar respektive meddelande som sänds från en berörd basstation eller mobil enhet adresserad till en berörd mobil enhet respektive basstation och därefter vidarebefordra meddelandet till den berörda mobila enheten respektive basstationen.

I en utföringsform av uppfinningstanken är nämnda repeterings- funktion av meddelande anordnad i ett digitalt radiosystem som arbetar i enlighet med ett tidsmultiplexprotokoll, vilket utnyttjar ramstrukturen i TDMA/TDD-tekniken.

I en ytterligare utföringsform av uppfinningstanken är det digitala radiobaserade kommunikationssystemet anordnat med 'oïdsramar upp- delade i ett antal tidsluckor, där hälften av tidsluckoma används till signalering i nätlänk. Den andra hälften utnyttjas för upplänk. Där vissa utvalda tidsluckor i respektive tidsram är tilldelade för sändning av nämnda meddelande till respektive från nämnda repeterings- funktion.

I en ytterligare utföringsform av uppfinningstanken är repeterings- funktionen anordnad att påverka antalet tidsluckor per länk för att öka kapaciteten inom kritiska områden i det mobila systemets täcknings- område. 5 502 074 I en ytterligare utföringsform av uppfinníngstanken är meddelanden som sänds i det radiobaserade kommunikationssystemet översändbara från en basstation/ mobil enhet till en mobil enhet/basstation utan att nämnda repeteringsfunktion anropas eller aktiveras. Detta innebär att den repeterande funktionen skall bestämma vilka tidsluckor som kan väljas för en transmission i vilken den engageras.

I en ytterligare utföringsform av uppfinningstanken är det radio- baserade kommunikationssystemet basstationer och mobila enheter tilldelade en frekvens, ett frekvensområde, som lämpar för lokal kommunikation utomhus eller inomhus (större än 100 MHz).

I en ytterligare utföringsform av uppfinningstanken är radiokommu- nikationssystemet påverkningsbart av kapacitetsskäl för att möjliggöra för en användare eller kund att tvinga systemet att under en varierbar tid eller kontinuerligt överföra alla meddelanden mellan respektive ordinarie basstation och respektive mobil enhet via repeterings- funktionen.

I en ytterligare utföringsform av uppfinningstanken är meddelanden som mottagits av repeteringsfunktionen vidaresända till respektive berörd mobilenhet/ ordinarie basstation inom samma tidsram men sänd till repeteringsfunktionen.

I en ytterligare utföringsform är repeteringsfunktionen ansluten tråd- löst mellan ordinarie basstation och mobil enhet.

I en ytterligare utföringsform av uppfinningstanken är nämnda radiokommunikationssystem anordnat med en eller flera organ för mottagning respektive sändning av meddelanden. Ytterligare känne- tecken är att organen är anropningsbara från respektive basstation/ mo- bil enhet och att respektive organ för mottagning respektive sändning av meddelande är anordnade att motta ett meddelande från respektive basstation/ mobil enhet. Organen för mottagning respektive sändning 502 074 t 6 av meddelande är anordnade att sända nämnda meddelande till respektive berörd (adresserad) mobil enhet/basstation.

.. Genom det i ovanstående föreslagna kan ett effektivt radiobaserat lokalt kommunikationssystem etableras där respektive mobil enhet flexibelt kan förflytta sig inom ett större täckningsområde samtidigt som man tar hänsyn till att kommunikationssystemet är tilldelat en frekvens större än 100 MHz, som ger en dålig räckvidd i förhållande till radiosträckans mediandämpning. Det skulle bli enklare/billigare att täcka större arealer då räckvidden hos det digitalt baserade radio- systemen kraftigt kan ökas. Abonnenter utnyttjande mobila enheter i systemet erhåller större yttäclming. Anordningen är speciellt lämpad i applikationer när systemens fulla kapacitet ej behövs. Ett typiskt exempel på detta är DECT (Digital European Codeless Tele- communication ) i lokalnät (ofta kallat Codeless Local Loop), där räckvidden ibland kan behövas förbättras och där deckt kapacitet är mycket större än vad som behövs.

En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning som uppvisarde för uppfinningen signifikativa kännetecknen skall be- skrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där Figur 1, visar i blockschemaform en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Figur 2, visar i blockschemaform en tidsramstruktur för sändning av meddelanden i ett TDMA-system. 7 502 074 ._ I figur 1, visas ett mobilt telekommunikationssystem innefattande dels ett antal med täckningsontråden arbetande basstationer, här är en avgiven som 1, täckningsområden är angivna som 1a, dels en eller flera mobila enheter, här är en angiven med 2. Det mobila kommu- nikationssystemet arbetar med frekvenser över 100Nfl1z och har därför dålig räckvidd i förhållande till radiosträckans mediandämpning. En stor del av radiosträckan har låg dämpning. Omvänt har en liten del av radiosträckan mycket hög dämpning. Det mobila kommunikations- systemet kan utgöras av ett i och för sig känt system arbetande med TDMA-struktur, t ex DECT, DCS 1800 och DCT 900. Det system som visas i figuren är ett typiskt DECT (Digital European Codeless Telecommunication i ett lokalt nät), (ofta kallat Codeless Local Loop), där räckvidden ibland kan behöva förbättras, och där DECT:s kapacitet är mycket större än som behövs. Den i figuren visade basstationen 1 är via en växelansluten förbindelse ansluten till en telefonväxel 4.

Telefonväxeln 4 är en abonnentväxel (ofta kallad PABX) ansluten till det allmänna telefonnätet 5. Antal/anrop till en i systemet sökt mobil enhet 2 inkommer via det allmänna telefonnätet 5 och kopplas till telefonväxeln 4. Från telefonväxeln 4 utgår ett sökanrop via växel- arislumirtgsförbindelsen 3 till basstationen 1. Basstationen 1 är försedd med ett sändande och mottagande organ 6. Basstationens 1 infor- mationssändande och mottagande organ 6 sänder anrop till den sökta mobila enheten 2. Den sökta mobila enheten 2 ligger utanför den berörda basstationen 1 täckningsområde 1a och kan därför ej direkt emotta/avkänna nämnda anrop. En repeterande funktion 7 är placerad inom den berörda mobila enhetens 1 täckningsoniråde 1a och uppfattar nämnda anrop. Repeteringsfunktionen 7 är i princip en förenklad basstation 1. Repeteringsfunktionen 7 repeterar anropet/meddelandet som sänds från basstationen 1 vidare till den berörda mobila enheten som ligger utanför den berörda basstationens 1 täckningsområde 1a. Repeteringen utav anropet/ meddelandet sker inom samma tidsram som den berörda basstationen 1 sänder 502 074 8 anropet/ meddelandet. På samma sätt utför den repeterande funk- tionen 7 mottagning och sändning av information från den mobila enheten 2 vidare till den berörda basstationens 1 sändande och mottagande funktion 6. Den repeterande funktionen 7 behöver inte utföra kodning/ dekodning. Den repeterande funktionens 7 trans- mission sker i fyra delar på en tidsram i följande tidsföljd: basstation 1 till repeterande funktion 7, repeterande funktion 7 till mobil enhet 2, mobil enhet 2 till repeterande funktion 7, repeterande funktion 7 till basstation 1. Det är den repeterande funktionen 7 som bestämmer vilka tidsluckor som skall väljas för en transmission i vilken den engageras. Detta innebär att det t ex kan vara möjligt för en mobil enhet 2 att skapa en direktförbindelse (utan den repeterande funk- tionen 7) med basstationens 1 sändande och mottagande organ 6. Den mobila enheten 2 och basstationen 1 behöver inte modifieras för att arbeta med den repeterande funktionen, förutsatt att de kan lyssna på och följa den repeterande funktionens önskemål om vilka tidsluckor som är tillåtna.

Av kapacitetsskäl kan det vara en fördel att även implementera viss mjukvara i den mobila enheten 2 respektive basstationen 1, vilket möjliggör för användaren (operatören eller kunden) att tvinga (even- tuellt tillfälligt) systemet att utnyttja den repeterande funktionen 7.

Detta ger att anrop på förbjudna tidsluckor förhindras. I de fall ingen extra mjukvara är installerad i den mobila enheten 2 respektive basstationen 1 tvingas den repeterande funktionen 7 att meddela den anropande mobila enheten 2 eller basstationen 1 att annan tidslucka skall användas. Den repeterande funktionens 7 användning av tidsluckor vid tidsramarna utökar systemets räckvidd till priset av en minskad total kapacitet i nätet. Detta är speciellt intressant vid introduktionen av nya system (t ex DCS 1800, DECT, etc), där ett av de initiala problemen är att hålla tillräcklig räckvidd.

I figur 2, visas en föredragen TDMA tidsram. Antalet tidsluckor 8 har valts till 16 (DCT 900). Tidsramen är uppdelad i fyra enheter 9, 10, 11 och 12. Varje del av tidsramen 9, 10, 11 och 12 innehåller vardera fyra 9 502 074 tidsluckor 8. Den första delen av tidsramen 9 används för sändning av information/meddelanden från basstationen till den repeterande funktionen. Den andra delen av tidsramen 10 används för sändande av information/ meddelande från den repeterande funktionen till den mobila enheten. Den tredje delen av tidsramen 11 används för sändande av information från den mobila enheten till den repeterande funktionen. Den fjärde delen av tidsramen 12 används för sändande av information från den repeterande funktionen till basstationen. Uppdelningen av tidsluckorna 8 på ramen skall alltid följa principen i figuren. Emellertid kan antalet tidsluckor 8 per del 9, 10, 11 och 12 väljas annorlunda för att på så sätt öka kapaciteten i kritiska delar i det mobila kommunikationssystemet. För radiobaserade lokalnätsappli-kationer som är omrädesbegränsade är sändningen från basstationen till den repeterande funktionen respektive från den repeterande funktionen till basstationen att vara den kritiska delen. TDMA tidsramen kan därför uppdelas med hänsynstagande till detta. Antalet tidsluckor 8 i tidsramen kan också variera, t ex kan nämnas det mobila kommunikationssystemet DECT vilket har tjugofyra tidsluckor.

Den förenklade basstationen behöver inte utföra någon kodning- /dekodning av meddelanden från basstation till användarenhet och omvänt, utöver att vid behov kunna läsa respektive göra mindre förändringar av meddelandets kontrollfält.

Meddelanden som mottagits av nämnda repeteringsfunktion sänds vidare till respektive berörd användarenhet/ mobil enhet/ ordinarie basstation inom samma eller nästföljande tidsram som den sänds till nämnda repeteringsfunktion. Repetering i nästföljande tidsram får dock endast ske i en riktning, dvs repetering inom samma tidsram skall alltid ske mot användarenhet och/ eller mot ordinarie basstation Den mobila enheten kan utgöras av en användarenhet av armat slag än mobil enhet. 502 Û74 e 1° Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkasta sig modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfínningstanken.

Claims (6)

11 502 074

1. Anordning för att vid radiosystem som innefattar tätt placerade basstationer och arbetande med kort räckvidd, t ex DECT, mellan berörd basstation och mobil enhet förlänga räckvidden medelst repeteringsfunktion, som är effektuerad med en förenklad variant av basstation placerad mellan ordinarie basstation och respektive mobila enhet eller användarenhet, vilken förenklad variant av basstationer mottar respektive meddelande och vidarebefordrar meddelandet till den berörda mobila enheten respektive användarenheten, k ä n ne - t e c k n a d därav att den förenklade basstationen inte behöver utföra någon kodnings- dekodníngsfunktion av meddelanden från bas- stationen till mobil enhet/ användarenhet och omvänt, utöver att vid behov kunna läsa respektive göra mindre förändringar av med- delandets kontrollfall, att repeteringsfunktionen av meddelande är anordnad att påverka tilldelning av tidsluckor i beroende av trafikkapaciteten i det berörda området nämnda repeteringsfunktion befinner sig inom, varvid det radiobaserade kommunikations- systemets basstationer och mobila enheter respektive användar- enheterna arbetar med frekvenser större än 100 MI-Iz och är avsedd att användas för lokal utomhus-/inomhuskommunikation, och att radiokommunikationssystemet är påverkningsbart för att under en varierbar tid eller kontinuerligt överföra meddelanden mellan respektive ordinarie basstation och respektive mobil enhet/ an- vändarenhet via nämnda repeteringsfunktion, samt att meddelanden som mottagits av nämnda repeteringsfunktion sänds vidare till respektive berörd mobila enhet/ användarenhet/ ordinarie basstation inom samma eller nästföljande tidsram som den sänds till nämnda repeteringsfunktion, varjämte repetering i nästföljande tidsram sker i endast en riktning, dvs repetering inom samma tidsram sker mot mobil enhet/ användarenhet och/ eller mot ordinarie basstation.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda digitala radiobaserade kommunikationssystem är anordnad att sända meddelanden i tidsluckor indelade i tidsramar och att 502 074 M' 12 utvalda tidsluckor i respektive tidsram är tilldelade för sändning av nämnda meddelanden till respektive från nämnda organ för mot- tagning respektive sändning av meddelande.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att repeteringsfunktionen av meddelande är anordnad att påverka nämnda tilldelning av tidsluckor i beroende av trafikkapaciteten i det berörda omrâdet nämnda repeteringsfunktion befinner sig inom.

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att radiokommunikationssystemet är påverkningsbart för att under en varierbar tid eller kontinuerligt överföra alla med- delanden mellan respektive ordinarie basstation och respektive mobil enhet via nämnda repeteringsfunktion.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att meddelanden som mottagits av nänmda repeterings- funktion sänds vidare till respektive berörd mobil enhet/ ordinarie basstation inom samma tidsram som den sänds till nämnda repe- teringsfunktion.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda kommunikationssystem är anordnat med en eller flera organ för mottagning respektive sändning av meddelanden, vilka organ är anropningsbara från respektive basstation/ mobil enhet adresserat till en berörd mobil enhet/basstation och att respektive organ för mottagning respektive sändning av meddelandet är an- ordnat att sända nämnda meddelande till respektive berörd adresserad mobil enhet/ basstation.