NO175028B - Kommunikasjonssystem og stasjoner for bruk i sådant system - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et kommunikasjonssystem samt en sentralstasjon og en underståsjon i sådant system. Systemet er utviklet i forbindelse med planlegning av et mobilt telefonsamband, men kan også anvendes under andre forhold, slik som ved et dataanlegg med flere brukere, samt ved satelittkommunikasjons. I kommunikasjonssystemer av denne art må det foreligge utstyr som hindrer underståsjoner som stadig har meldinger å sende ut,fra å gjøre dette samtidig.

En fastlagt teknikk for å gjøre dette (kjent som tidsoppdelt ALOHA med dynamisk rammelengde) anvender en basisstasjon som avgir synkroniseringssignaler for å fastlegge begynnelsene av "tidsrammer" som hver inneholder et fastlagt antall tidsspalter, idet dette antall er gitt ved en kode som utgjør en del av synkroniseringssignalet. En understasjon som har en „ melding å sende ut angir antall tidsspalter i en ramme (som er gitt ved koden) og sender ut sin melding i en av disse tidsspalter, som den velger i samsvar med en eller annen forut fastlagt regel, slik som beskrevet i US patentskrift 4.398.289 Dette system har da den fordel at sjansene for at to under-stås joner skal sende samtidig er nedsatt med en verdi som avhenger av rammelengden. Denne rammelengde kan varieres av sentralstasjonen i samsvar med de foreliggende forhold, idet en kort rammelengde foretrekkes når det foreligger lav trafikk for å nedsette den tid som en understasjon behøver å vente før den kan sende ut sin melding, mens en lang tidsrammelengde foretrekkes under forhold av tett trafikk for å nedsette sjansene for at to eller flere understasjoner skal sende innenfor samme tidsramme.

Foreliggende oppfinnelse har som formål å forenkle denne prosess og gjøre den mer effektiv,og har sitt grunnlag i den erkjennelse at synkroniseringssignalenes frekvens faktisk kan anvendes av understasjonen for å fastlegge antallet tidsspalter i en tidsramme,og det er derfor unødvendig for sentralstasjonen å sende ut eller for underståsjonene å motta den ovenfor nevnte kode.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således et kommunikasjonssystem som omfatter en sentralstasjon med utstyr for å sende ut synkroniseringssignaler som hvert fastlegger begynnelsen av en tidsspalte, samt utstyr for å tidsstyre intervallet mellom synkroniseringssignalene til forskjellige hele multipler av en tidsspalte, og et antall understasjoner.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk fra EP patent nr 134.057 og US patent nr 4.398.289 har så systemet i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at hver understasjon er utstyrt med en innretning utført for å reagere på tidsstyringen av synkronseringssignalene samt for å sende ut en melding i en tidsspalte valgt fra et antall sådanne tidsspalter som tilsammen danner en tidsramme, hvor tidsrammens lengde er fastlagt av nevnte innretning i forut bestemt avhengighet av nevnte tidsstyring av synkroniseringssignalene.

Ved utnyttelse av oppfinnelsen fjernes således behovet for den ovenfor nevnte kode, hvilket fører til et enklere system i sin helhet.

Uten denne kode vil ikke synkroniseringssignalet ha noen betydning for markering av begynnelsen av hver tidsramme. Dets gjenværende oppgave er da bare å synkronisere tids-spaltene. Det blir da mulig å ha en rammelengde (nemlig den kombinerte varighet av en gruppe tidsspalter hvorfra en understasjon velger en bestemt spalte for utsending av sin melding) større eller mindre enn tiden mellom synkroniseringssignalene. Innretningen som reagerer på tidsstyringen mellom synkroniseringssignalene måler da fortrinnsvis et tidsintervall mellom to påfølgende synkroniseringssignaler. Det foreligger imidlertid også andre muligheter. Denne innretning kan f. eks. måle et tidsintervall mellom begynnelsene av tidsspalter som ikke er innført av et synkroniseringssignal, eller den kan måle tidsintervallet mellom synkroniseringssignaler som ikke følger på hverandre.

Eventuelt kan den også måle signalfrekvensen innenfor en sekvens av synkroniseringssignaler, eller påvise en kode hvis sifre er fastlagt ved nærvær eller fravær av et synkroniseringssignal i begynnelsen av hver av en rekke tidsspalter.

Oppfinnelsen gjelder også en sentralstasjon for et kommunikasjonssystem som også omfatter flere underståsjoner, idet sentralstasjonen omfatter utstyr for å sende ut til hver understasjon synkroniseringssignaler som hvert fastlegger begynnelsen av en tidsspalte, samt utstyr for å tidsstyre intervaller mellom synkroniseringssignalene til forskjellige hele multipler av en tidsspalte.

Sentralstasjonens særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger da i det forhold at nevnte tidsstyringsutstyr er innrettet for å utføre nevnte tidsstyring i samsvar med en forut bestemt algoritme som reaksjon på at en utvalgt tidsspalte innenfor en bestemt tidsramme er påvist opptatt av et signal mottatt fra en av understasjonene, idet lengden av nevnte tidsramme er fastlagt i understasjonen i forut bestemt avhengighet av nevnte tidsstyring av synkroniseringssignalene.

Videre gjelder oppfinnelsen en understasjon for et kommunikasjonssystem med en sentralstasjon som omfatter utstyr for å sende ut til hver av flere understasjoner i systemet synkroniseringssignaler,som hvert fastlegger begynnelsen av en tidsspalte,og utstyr for å tidsstyre intervaller mellom synkroniseringssignalene til forskjellige hele multipler av en tidsspalte.

Understasjonen har da som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at den omfatter en innretning som er utført for å reagere på tidsstyringen av de mottatte synkroniseringssignaler fra sentralstasjonen med å fastlegge et antall like lange tidsspalter som tilsammen skal danne en tidsramme av variabel lengde, samt for å overføre en melding til sentralstasjonen innenfor en valgt tidsspalte i rammen, idet tidsrammens lengde er fastlagt av nevnte innretning i forut bestemt avhengighet av nevnte tidsstyring av synkroniseringssignalene.

To utførelse av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet som eksempler under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 er et skjematisk blokkskjema av en sentralstasjon og to stasjoner av et antall bevegelige understasjoner. Fig. 2 er et tidsskjema som viser de utsendte signaler fra sentralstasjonen og en av understasjonene i fig. 1. Fig. 3 er et skjematisk blokkskjema av en del av sentral stasjonen i fig. 1. Fig. 4 er et skjematisk blokkskjema av en sentralstasjon og et antall bevegelige understasjoner, av samme art som vist i fig. 1, men innrettet for anvendelse med talesignaler såvel som styresignaler. 1 fig. 1 er det vist at sentralstasjonen 1 har en mottager 2 som mottar digitale styrerneldinger som bæres av radiosignaler med en første bærefrekvens fl utsendt fra hvilken som helst understasjon, samt sender ut synkroniseringssignaler ved en annen bærefrekvens f2 fra en radiosender 3 til alle under-stås joner, hvorav bare to, nemlig 6 og 61, er vist. Sentralstasjonen 1 har også et styresystem som skjematisk er vist ved blokkene 4 og 5. Blokken 4, som er vist mer detaljert i fig. 3, avføler de mottatte signaler og vurderer den foreliggende trafikktetthet. I denne utførelse anvendes følgende fremgangsmåte ved denne vurdering.

En detektor 43 som påviser signalnærvær, mottar fra mottageren 2 et signal 41 som angir signalstyrke og representerer den mottatte signalenergi, samt avgir et logisk utgangssignal 46 som angir om den løpende tidsspalte er opptatt. En prøveenhet 44 for meldingsfeil mottar fra mottageren 2 det mottatte digi-talsignal 42 og fastlegger om en eventuell melding i den løpende tidsspalte er forvrengt eller ikke, ved anvendelse av standard feilpåvisende koder som inneholdes i hver overført melding. Hvis to eller flere understasjoner har sendt meldinger innenfor samme tidsspalte, vil prøveenheten 44 påvise forvrengning av meldingene. Prøveenheten 44 frembringer et logisk utgangssignal 47 som angir om tidsspalten inneholder en forvrengt eller en uforvrengt melding. En logisk enhet 45 for spalteopptatthet mottar de logiske utgangssignaler 46 og 47 og fastlegger om den løpende spalte er tom eller full, samt uforvrengt (hvilket vil si god) eller forvrengt. Et utgangssignal 48 som angir denne bestemmelse avgis til en teller/ prosessor 49. Denne teller/prosessor 49 samler opp over hver tidsramme antall tidsspalter som er henholdsvis tomme, gode og forvrengte, samt utleder fra disse antall en passende rammelengde i samsvar med en forut fastlagt algoritme av den art som er angitt i US patentskrift 4.398.289 (supra). Et utgangssignal 50 som angir denne rammelengde avgis til blokken 5 som utgjør en synkroniserende pulsgenerator.

Blokken 5 inneholder en klokke som fastlegger like store tidsspalter. Den frembringer imidlertid synkroniseringspulser ved tidspunkter som bare markerer begynnelsene av visse.spesielle tidsspalter, idet disse spesielle tidspunkter velges slik at de er innbyrdes adskilt av et tidsintervall som er en en-til-en funksjon av den utledede rammelengde i blokken 4 og som representeres av utgangssignaler 50. I denne spesielle utførelse av oppfinnelsegjenstanden er avstanden mellom påføl-gende synkroniseringspulser innstilt til halvparten av den ønskede rammelengde. Hver understasjon er da i stand til å fastlegge tidsrammelengden (f. eks. rammen 1 i fig. 2) til det dobbelte av lengden av dét umiddelbart forutgående synkroni-seringspulsintervall (Sl - S2 i fig. 2). Disse synkroniseringssignaler overføres ved 3.

De mottatte meldinger ved 2 overfører informasjon fra under-stås j onene til sentralstasjonen 1, og lagres der i meldings-lageret 21 for senere utgang.

I en understasjon 6 (som er en av mange lignende understasjoner, slik som underståsjonen 61) mottar en mottager 7 synkroniseringssignalet fra sentralstasjonen. Disse synkroniseringssignaler anvendes i en synkroniseringslåsemekanisme 8 som frembringer tidssignaler som sammenfaller med dem som avgis av klokken i blokken 5. Disse tidssignaler fastlegger da en sekvens av like tidsspalter.

Ved mottagelse av hvert synkroniseringssignal måler en tids-regulator 9 antallet N tidsspalter mellom dette og det umiddelbart forutgående synkroniseringssignal. En blokk 10 utleder fra denne verdi N den løpende påkrevede rammelengde, som i dette spesielle eksempel er 2N.

En mekanisme 11 mottar meldinger som skal utsendes, og velger ved slutten av hver tidsramme en tidsspalte i den neste ramme (som fastlagt av blokken 10) hvor neste melding skal over-føres. Dette valg kan gjøres slumpvis, men i dette spesielle utførelseeksempel finner det sted i samsvar med en forut fastlagt regel som er angitt i britisk patentskrift 2.166.929A. Denne regel er fastlagt slik som angitt i det følgende. Hver understasjon inneholder en innretning som fastlegger et identitetsnummer som er forskjellig fra identitetsnummeret i alle øvrige understasjoner. Underståsjonen inneholder også en innretning for å dele sitt identitetstall med antallet slisser i en ramme, og for å ta ut restverdien fra denne divisjon. Den tidsspalte som skal anvendes for overføring velges så i avhengighet av den beregnede restverdi, og kan f. eks. være tidsspalte nr. (R+l), hvor R er restverdien.

En sender 12 mottar synkroniseringspulser fra 8 og sender meldingen i den valgte tidsspalte.

Fig. 2 viser det utsendte signal som er vilkårlig oppdelt i tidsspalter som begynner ved tidspunktet ti, t2 ..... Synkroniseringssignalene overføres ved tidspunkter Sl, S2 ...

Ved enden av hver tidsramme, som fastlegges ved 10 i hver understasjon, bestemmes en ny ramme hvis lengde er det dobbelte av antallet tidsspalter mellom de to umiddelbart forutgående synkroniseringssignaler, slik som angitt ovenfor. Den viste tidsramme 2 i fig. 3 er således det dobbelte av antallet tidsspalter mellom S2 og S3, nemlig 2x4=8, mens rammen 3 er det dobbelte av antallet tidsspalter mellom S5 og S6, nemlig 2x3=6. Meldingene Ml, M2 og M3 er vist i

fig. 2 som overført i hver sin tidsramme valgt ved 11.

I dette utførelseeksempel utnytter de digitale signaler som sendes ut fra senderne 3 og 12 til mottagerne 2 og 7,et basis-bånd med minimalskift nøklingsmodulasjon ved 300 baud (bit pr. sekund), skjønt enhver form for digital modulasjon kan anvendes.

I et ytterligere utførelseeksempel for foreliggende oppfinnelse, som er vist i fig. 4, hvor tilsvarende deler som fig. 1 er angitt ved samme henvisningstall, inneholder de overførte meldinger anmodning om tjenesteinnsats med hensyn til oppsetting av toveis samtaler mellom understasjoner, samt overført over linjen 22 gjennom sentralstasjonen 1, idet den viste apparatur i fig. 4 utgjør endel av sambandet for et mobilradiosystem.

Claims (7)

1. Kommunikasjonssystem som omfatter en sentralstasjon (1) med utstyr (5, 3) for å sende ut synkroniseringssignaler (Sl-S7) som hvert fastlegger begynnelsen av en tidsspalte, samt utstyr (4) for å tidsstyre intervaller mellom synkroniseringssignalene til forskjellige hele multipler av en tidsspalte, og et antall understasjoner (6, 61), karakterisert ved at hver understasjon er utstyrt med en innretning (10, 11, 12) utført for å reagere på tidsstyringen av synkronseringssignalene samt for å sende ut en melding i en tidsspalte (M1-M3) valgt fra et antall sådanne tidsspalter som tilsammen danner en tidsramme, hvor tidsrammens lengde er fastlagt av nevnte innretning i forut bestemt avhengighet av nevnte tidsstyring av synkroniseringssignalene (S1-S7) .

2. Kommunikasjonssystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at innretningen som reagerer på tidsstyringen av synkroniseringssignalet er utført for å måle et tidsintervall mellom to påfølgende synkroniseringssignaler.

3. Kommunikasjonssystem som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte antall tidsspalter fastlegger en tidsramme som er forskjellig fra nevnte målte tidsintervall.

4. Sentralstasjon for et kommunikasjonssystem som også omfatter flere underståsjoner (6, 61), idet sentralstasjonen (1) omfatter utstyr (5, 3) for å sende ut til hver understasjon synkroniseringssignaler (S1-S7) som hvert fastlegger begynnelsen av en tidsspalte, samt utstyr (4) for å tidsstyre intervaller mellom synkroniseringssignalene til forskjellige hele multipler av en tidsspalte, karakterisert ved at nevnte tidsstyringsutstyr (4) er innrettet for å utføre nevnte tidsstyring i samsvar med en forut bestemt algoritme som reaksjon på at en utvalgt tidsspalte (Ml, M2, M3) innenfor en bestemt tidsramme (1, 2 eller 3) er påvist opptatt av et signal mottatt fra en av understasjonene, idet lengden av nevnte tidsramme er fastlagt i understasjonen (6) i forut bestemt avhengighet av nevnte tidsstyring av synkroniseringssignalene.

5. Understasjon for et kommunikasjonssystem med en sentralstasjon (1) som omfatter utstyr (5, 3) for å sende ut til hver av flere understasjoner i systemet synkroniseringssignaler (Sl-S7),som hver fastlegger begynnelsen av en tidsspalte,og utstyr (4) for å tidsstyre intervaller mellom synkroniseringssignalene til forskjellige hele multipler av en tidsspalte, karakterisert ved at underståsjonen (6) omfatter en innretning (10, 11, 12) som er utført for å reagere på tidsstyringen av de mottatte synkroniseringssignaler fra sentralstasjonen (1) med å fastlegge et antall like lange tidsspalter som tilsammen skal danne en tidsramme av variabel lengde, samt for å overføre en melding til sentralstasjonen innenfor en valgt tidsspalte (Ml, M2, M3) i rammen, idet tidsrammens lengde er fastlagt av nevnte innretning i forut bestemt avhengighet av nevnte tidsstyring av synkroniseringssignalene.

6. Understasjon som angitt i krav 5, karakterisert ved at innretningen som reagerer på tidsstyringen av synkroniseringssignalet er utført for å måle et tidsintervall mellom to påfølgende synkroniseringssignaler .

7. Understasjon som angitt i krav 6, karakterisert ved at antallet tidsspalter danner en tidsramme av en lengde som er forskjellig fra nevnte tidsintervall.