PL180753B1

PL180753B1 - Frequency increasing converter/modulator of increased accessibility and method

Info

Publication number: PL180753B1
Application number: PL96317897A
Authority: PL
Inventors: Alan P. Rottinghaus; Daniel M. Lurey; Yuda Y. Luz
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2001-04-30
Also published as: ITRM960188A1; MX9606016A; KR100210633B1; DE19680328T1; IL117369A0; BR9605951A; PL317897A1; ITRM960188A0; CA2191098C; CN1064794C; AU695320B2; JPH10501674A; GB9624183D0; CN1149941A; CA2191098A1; WO1996031942A1; SE519826C2; SE9604433L; FR2732535A1; KR970703644A

Abstract

A multiple access digital up converter/modulator includes selectors (1606, 1608) having inputs (1602, 1604) and outputs coupled to first and second interpolating filters (1610, 1626). The output of the first interpolating filter is selectively coupled to a first mixer (1612) and a first adder (1622), the first adder also receiving a first phase value, and the output is coupled to a first phase accumulator (1616) the output of which is coupled to a first sinusoid generator (1614) and selectively coupled to a second sinusoid generator (1630). The outputs of each of the first and second mixers are selectively coupled to an output adder (1634) and to inputs of the first and second mixers. The output of the second interpolating filter (1626) is selectively coupled to a second mixer (1628) and a second adder (1638), which also receives a second phase value and the output of which is coupled to a second phase accumulator (1640) the output of which is selectively coupled to the second sinusoid generator.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób podwyższającego częstotliwość przetwarzania/modulacji sygnałów telekomunikacyjnych oraz podwyższający częstotliwość przetwomik/modulator sygnałów telekomunikacyjnych.The present invention relates to a method for increasing the frequency of processing / modulation of telecommunications signals and for increasing the frequency of transducer / modulator of telecommunications signals.

W szczególności wynalazek dotyczy wykorzystania w nadbiomikach systemu telekomunikacyjnego cyfrowego przetwomika/modulatora podwyższającego częstotliwość i umożliwiającego wielodostęp.More particularly, the invention relates to the use of a digital transducer / modulator for boosting frequency and enabling multiple access in a suprabiomic telecommunications system.

Nadajniki i odbiorniki systemów telekomunikacyjnych na ogół są dostrojone do nadawania i odbioru jednego z wielu sygnałów, charakteryzujących się dużą zmiennością szerokości pasma i mogących zanikać w poszczególnych zakresach częstotliwości. Wiadomo, że takie nadajniki i odbiorniki wysyłają i przechwytują, odpowiednio, promieniowanie elektromagnetyczne w określonym paśmie częstotliwości. Promieniowanie elektromagnetyczne może zostać wyemitowane z nadajnika lub wprowadzone do odbiornika za pomocą różnego rodzaju urządzeń zawierających antenę, falowód, przewód koncentryczny i światłowód.The transmitters and receivers of telecommunications systems are generally tuned to transmit and receive one of a number of signals that have a large variation in bandwidth and that are capable of declining in particular frequency ranges. Such transmitters and receivers are known to send and intercept, respectively, electromagnetic radiation in a specific frequency band. Electromagnetic radiation can be emitted from the transmitter or introduced into the receiver by a variety of devices including an antenna, a waveguide, a coaxial cable, and an optical fiber.

Nadajniki i odbiorniki systemu telekomunikacyjnego mogą nadawać i odbierać wiele sygnałów, jednakże na ogół wykorzystują one obwód elektryczny zdublowany dla każdego sygnału, który ma być nadawany lub odbierany, a który ma różną częstotliwość lub szerokość pasma. Takie powielanie obwodów elektrycznych nie jest optymalnym rozwiązaniem dla wielokanałowej telekomunikacji, z powodu dodatkowych kosztów oraz złożoności konstrukcji związanych z budową całkowicie niezależnych nadajników i/lub odbiorników oddzielnie dla każdego kanału telekomunikacyjnego.Telecommunications system transmitters and receivers may transmit and receive multiple signals, however, they generally use an electrical circuit duplicated for each signal to be transmitted or received which has a different frequency or bandwidth. Such duplication of electrical circuits is not an optimal solution for multi-channel telecommunications, due to the additional cost and complexity of constructing completely independent transmitters and / or receivers separately for each telecommunications channel.

Możliwe jest alternatywne rozwiązanie nadajnika i odbiornika, które pozwoliłoby na nadawanie i odbiór sygnałów mających wymaganą wielokanałową dużą szerokość pasma. Taki alternatywny nadajnik i odbiornik może wykorzystywać digitalizator (tj. przetwornik analogowo-cyfrowy), który pracuje z wystarczająco wysokączęstotliwościąpróbkowania by zapewnić, ze sygnał o żądanej szerokości pasma będzie zdigitalizowany zgodnie z kryterium Nyąuista (tj. digitalizacja z częstotliwościąpróbkowania dwa razy wyższą od szerokości pasma digitalizowanego). Następnie, zdigitalizowany sygnał, korzystnie, zostaje poddany przetwarzaniu wstępnemu lub końcowemu, z użyciem technik przetwarzania sygnałów cyfrowych, w celu wyróżnienia kanałów wielokrotnych wewnątrz pasma zdigitalizowanego.An alternative transmitter and receiver solution is possible, which would allow the transmission and reception of signals having the required multi-channel large bandwidth. Such an alternative transmitter and receiver may employ a digitizer (i.e. an analog-to-digital converter) that operates at a sufficiently high sampling rate to ensure that the signal with the desired bandwidth is digitized according to the Nyquist criterion (i.e., digitized at a sampling rate twice as high as the digitized bandwidth). ). Thereafter, the digitized signal is preferably subjected to pre- or post-processing using digital signal processing techniques to distinguish multiple channels within the digitized band.

Z opisu patentowego US 5 369 378 jest znany cyfrowy modulator DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) różniczkowego kwadraturowego kluczowania przesunięcia fazowego, zawierający filtr cyfrowy z obwodem do gromadzenia danych odwzorowania znaków fazy I i fazy Q odpowiadających wielu segmentom znaku. Filtr cyfrowy ponadto zawiera wiele pamięci ROM odpowiadających wielu segmentom znaku. Każda pamięć ROM przechowuje iloczyn równy danym znaku, odpowiadającym uprzednio określonemu kształtowi fali filtra, pomnożonym przez sygnał nośnej. Sumator dodaje sygnały wyjściowe danych z tych pamięci ROM i otrzymuje się cyfrowy sygnał zmodulowany. Cyfrowe sygnały zmodulowane przetwarza się w sygnał analogowy zmodulowany w przetworniku cyfrowo-analogowym.US 5,369,378 discloses a Differential Quadrature Phase Shift Keying (DQPSK) digital modulator for a differential quadrature phase shift keying including a digital filter with a circuit for collecting phase I and phase Q character mapping data corresponding to a plurality of sign segments. The digital filter further includes a plurality of ROMs corresponding to the plurality of character segments. Each ROM stores a product equal to a given sign, corresponding to a predetermined filter waveform, multiplied by the carrier signal. The adder adds the data outputs from these ROMs, and a digital modulated signal is obtained. Digital modulated signals are converted into an analog signal modulated in a digital-to-analog converter.

Znany szerokopasmowy nadbiomik jest przedstawiony na fig. 1. Sygnały o częstotliwości radiowej RF są odbierane przez antenę, przetwarzane w przetworniku częstotliwości radiowej RF oraz digitalizowane w przetworniku analogowo-cyfrowym. Sygnały cyfrowe zostają przetworzone w dyskretnej transformacie Fouriera DFT (Discret Fourier Transform) i w procesorze kanałowym skąd są przesyłane do sieci komórkowej i publicznej komutowanej sieci telefonicznej PSTN (Public Switched Telephone NetWork). W trybie nadawania, sygnały odbierane z sieci komórkowej są przetwarzane w procesorach kanałowych, w odwrotnej transformacie Fouriera IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) i w przetworniku cyfrowo-analogowym. SygnałyA known broadband transbounder is shown in Fig. 1. RF signals are received by the antenna, processed in an RF converter, and digitized in an analog-to-digital converter. Digital signals are processed in a Discret Fourier Transform (DFT) and in a channel processor, from where they are sent to the cellular network and the public switched telephone network PSTN (Public Switched Telephone NetWork). In transmit mode, signals received from the cellular network are processed in channel processors, in an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) and in a digital to analog converter. Signals

180 753 analogowe wychodzące z przetwornika cyfrowo-analogowego są następnie przetwarzane w przetworniku podwyższającym częstotliwość RF i emitowane z anteny.The analog output from the digital to analog converter is then processed in an RF boost converter and emitted from the antenna.

Przetwarzanie cyfrowe w takim zespole telekomunikacyjnym musi odbywać się z dostatecznie dużączęstotliwościąpróbkowania aby zapewnić spełnienie kryterium Nyquista dla maksymalnej szerokości odbieranego pasma promieniowania elektromagnetycznego, które jest równe sumie pasm poszczególnych kanałów telekomunikacyjnych. Jeżeli całkowite pasmo sygnałujest odpowiednio szerokie, część zespołu telekomunikacyjnego gdzie odbywa się przetwarzanie cyfrowe jest bardzo kosztowna i zużywa znaczne ilości energii. Ponadto, kanały wytworzone techniką filtrowania DFT i IDFT muszą być kanałami sąsiednimi.Digital processing in such a telecommunications unit must be performed with a sufficiently high sampling frequency to ensure that the Nyquist criterion is met for the maximum received electromagnetic radiation bandwidth, which is equal to the sum of the individual communication channel bands. If the overall signal bandwidth is sufficiently wide, the digital processing portion of the telecommunications assembly is very costly and consumes considerable amounts of energy. In addition, the channels produced by DFT and IDFT filtering must be adjacent channels.

Potrzebny jest zatem nadajnik i odbiornik, podobny do opisanego powyżej, który będzie emitował i odbierał wiele sygnałów w obrębie odpowiednich kanałów za pomocą tego samego obwodu nadajnika i odbiornika. Taki obwód nadajnika i odbiornika zredukowałby ograniczenia jakie towarzyszą wyżej opisanemu nadbiornikowi. Nadawałby się on idealnie do systemów radiowej telekomunikacji komórkowej. Komórkowe stacje bazowe wymagają zwykle do nadawania i odbioru wielu kanałów w obrębie szerokiego pasma częstotliwości (tj. od 824 MHz do 894 MHz). Ponadto, komercyjna presja na infrastrukturę komórkową i na producentów wyposażenia abonenckiego zmusza tych producentów do szukania sposobów na obniżenie kosztów zespołów telekomunikacyjnych.Thus, what is needed is a transmitter and receiver, similar to the one described above, that will emit and receive multiple signals on their respective channels using the same transmitter and receiver circuitry. Such a transmitter and receiver circuitry would reduce the limitations that accompany the above-described transceiver. It would be ideal for cellular radio communication systems. Cellular base stations typically require multiple channels to transmit and receive within a wide frequency band (i.e., 824 MHz to 894 MHz). In addition, commercial pressure on cellular infrastructure and on end-user equipment manufacturers is forcing these manufacturers to find ways to reduce the cost of telecommunications assemblies.

Ponadto, architektura takiego wielokanałowego nadajnika i odbiornika pasowałaby do osobistych systemów telekomunikacyjnych PCS (Personal Communication System), które mają mniejsze obszary obsługi, niż ich odpowiedniki komórkowych obszarów obsługi, dla każdej stacji bazowej. Tym samym, dla obsłużenia danego obszaru geograficznego potrzebna jest odpowiednio większa liczba stacji bazowych. Operatorzy, którzy nabywają stacje bazowe z pewnością chcieliby mieć urządzenia mniej skomplikowane i mniej kosztowne do instalowania w swoich licencjonowanych obszarach obsługi.Moreover, the architecture of such a multi-channel transmitter and receiver would fit with Personal Communication System (PCS), which have smaller service areas than their cellular counterpart service areas for each base station. Thus, a correspondingly greater number of base stations are needed to serve a given geographic area. Operators who purchase base stations would certainly like to have devices that are less complex and costly to install in their licensed service areas.

Dodatkową korzyścią, jaką mogą zyskać producenci systemów komórkowych i PCS jest fakt projektowania wielokanałowych zespołów telekomunikacyjnych, które mają wspólną tę część gdzie odbywa się przetwarzanie analogowe.An additional benefit that manufacturers of cellular systems and PCS can gain is the fact of designing multi-channel telecommunications sets that share a part where analog processing takes place.

Tradycyjne zespoły telekomunikacyjne sąprojektowane do pracy z pojedynczym kodowaniem sygnału informacyjnego i ze standardowym zwielokrotnianiem. W przeciwieństwie do tego, wielokanałowe zespoły telekomunikacyjne zawierają część przetwarzania cyfrowego sygnału, która może być przeprogramowana na życzenie, w trakcie procesu wytwarzania lub na miejscu po zainstalowaniu. W ten sposób, wielokanałowe zespoły telekomunikacyjne mogą funkcjonować z dowolnym kodowaniem sygnału informacyjnego oraz w dowolnym standardzie zwielokrotnienia.Traditional telecommunications assemblies are designed to operate with single information signal coding and standard multiplexing. In contrast, multi-channel telecommunications units include a digital signal processing portion that can be reprogrammed on request, during the manufacturing process, or on site after installation. In this way, the multi-channel communication units can operate with any information signal coding and with any multiplexing standard.

Oprzyrządowanie tradycyjnego systemu telekomunikacyjnego jest przewidziane tylko do jednej metody dostępu. Mogą to być: rozwinięte usługi telefonii przenośnej AMPS (Advanced Mobile Phone Service), wąskopasmowe rozwinięte usługi telefonii przenośnej NAMPS (Narrowband Advanced Mobile Phone Service), cyfrowa telefonia komórkowa Stanów Zjednoczonych USDC (United States Digital Cellular), osobista telefonia komórkowa cyfrowa PDC (Personal Digital Cellular) itp. Aby zapewnić wielodostęp, to znaczy dostęp do systemu telekomunikacyjnego za pośrednictwem dowolnej metody dostępu, konieczne jest powielenie znaczących elementów oprzyrządowania, co poważnie zwiększa koszty. Dlatego potrzebny jest system telekomunikacyjny, który zapewniłby wielodostęp, bez istotnego wzrostu ilości wymaganego oprzyrządowania i związanych z tym kosztów.The hardware of a conventional telecommunications system is only provided for one access method. These can be: Advanced Mobile Phone Service (AMPS), Narrowband Advanced Mobile Phone Service (NAMPS), United States Digital Cellular (USDC), Personal Digital Cellular (PDC). Digital Cellular, etc. To provide multiple access, i.e., access to the telecommunications system via any access method, significant pieces of instrumentation need to be replicated, which seriously increases costs. Therefore, what is needed is a telecommunications system that would provide multiple access without a significant increase in the amount of equipment required and the associated costs.

Sposób podwyższającego częstotliwość przetwarzania/modulacji sygnałów telekomunikacyjnych o wielu formatach dostępu, polegający na tym, że wybiera się za pomocą selektora jeden z sygnałów telekomunikacyjnych o pierwszym formacie dostępu, posiadający pierwszą składową i drugą składową oraz parę sygnałów telekomunikacyjnych, z których każdy ma drugi format dostępu, następnie po wybraniu przez selektor sygnału telekomunikacyjnego o pierwszym formacie dostępu interpoluje się w filtrze interpolacyjnym pierwszą składową sygnału i drugą składową tego sygnału, miesza się w mieszaczu zinterpolowaną pierwszą składową z pierA method for increasing the frequency of processing / modulating telecommunications signals with multiple access formats, consisting in selecting, by means of a selector, one of the telecommunications signals of a first access format having a first component and a second component, and a pair of telecommunications signals each having a second access format. then, after the selector has selected the communication signal of the first access format, the first signal component and the second component of this signal are interpolated in the interpolation filter, the interpolated first component is mixed in the mixer with

180 753 wszym sygnałem sinusoidalnym a zinterpolowaną drugą składową miesza się z drugim sygnałem sinusoidalnym, potem sumuje się w sumatorze zinterpolowaną i zmieszaną pierwszą składową oraz zinterpolowaną i zmieszaną drugą składową, natomiast po wybraniu przez selektor pary sygnałów telekomunikacyjnych interpoluje się w filtrze interpolacyjnym pierwszy sygnał z pary sygnałów telekomunikacyjnych i drugi sygnał z pary sygnałów telekomunikacyjnych, według wynalazku jest charakterystyczny tym, że zinterpolowany pierwszy sygnał sumuje się w sumatorze z pierwszą zaprogramowaną wartością fazy a zinterpolowany drugi sygnał sumuje się w sumatorze z drugą zaprogramowaną wartościąfazy, wyznacza się w akumulatorze fazy pierwszej kąt fazowy na podstawie zsumowanego pierwszego sygnału i drugi kąt fazowy na podstawie zsumowanego drugiego sygnału, wreszcie generuje się w generatorze pierwszą sinusoidę na podstawie pierwszego kąta fazowego i drugą sinusoidę na podstawie drugiego kąta fazowego.180 753 the first sinusoidal signal and the interpolated second component is mixed with the second sinusoidal signal, then the interpolated and mixed first component and the interpolated and mixed second component are summed up in the adder, while after selecting the pair of telecommunication signals by the selector, the first signal from the pair is interpolated in the interpolation filter of telecommunication signals and the second signal from a pair of telecommunication signals, according to the invention, it is characteristic that the interpolated first signal adds up in the adder with the first programmed phase value and the interpolated second signal adds up in the adder with the second programmed phase value, the phase angle is determined in the first phase accumulator based on the summed first signal and a second phase angle based on the summed second signal, finally a first sinusoid is generated in the generator from the first phase angle and a second sinusoid from the second phase angle.

Korzystnie, po dokonaniu interpolacji przez filtr interpolacyjny pierwszego sygnału z pary sygnałów telekomunikacyjnych oraz drugiego sygnału z pary sygnałów telekomunikacyjnych, skaluje się we wzmacniaczu skali pierwszy sygnał zinterpolowany oraz drugi sygnał zinterpolowany.Preferably, after the interpolation filter has interpolated the first signal from the pair of telecommunications signals and the second signal from the pair of telecommunications signals, the first interpolated signal and the second interpolated signal are scaled in the scale amplifier.

Podwyższający częstotliwość przetwomik/modulator zawierający pierwszy i drugi selektor, z których każdy ma wiele wejść i wyjście, a wyjście pierwszego i drugiego selektora są połączone odpowiednio z pierwszym filtrem interpolacyjnym i z drugim filtrem interpolacyjnym, zaś wyjście pierwszego filtra interpolacyjnego jest selektywnie połączone z pierwszym mieszaczem natomiast wyjście drugiego filtra interpolacyjnego jest selektywnie połączone z drugim mieszaczem, wyjścia pierwszego i drugiego mieszacza są dołączone do wejścia trzeciego sumatora, drugie wejście pierwszego mieszaczajest połączone z wyjściem pierwszego generatora sinusoidalnego, natomiast drugie wejście drugiego mieszaczajest połączone z wyjściem drugiego generatora sinusoidalnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wyjście pierwszego filtra interpolacyjnego jest poprzez selektor połączone z odbierającym pierwszą zaprogramowaną wartość fazy pierwszym sumatorem, którego wyjście jest połączone z pierwszym akumulatorem fazy połączonym swym wyjściem z pierwszym generatorem sinusoidalnym, natomiast wyjście drugiego filtra interpolacyjnego jest selektywnie połączone z odbierającym drugą zaprogramowaną wartość fazy drugim sumatorem, którego wyjście jest połączone z drugim akumulatorem fazy sprzężonym z drugim generatorem sinusoidalnym.A boost boost / modulator comprising first and second selectors each having a plurality of inputs and an output, and the output of the first and second selectors are connected to the first interpolation filter and the second interpolation filter, respectively, and the output of the first interpolation filter is selectively connected to the first mixer and the output of the second interpolation filter is selectively connected to the second mixer, the outputs of the first and second mixers are connected to the input of the third adder, the second input of the first mixer is connected to the output of the first sinusoidal generator, and the second input of the second mixer is connected to the output of the second sinusoidal generator, according to the invention is characterized by in that the output of the first interpolation filter is connected via the selector to the first adder which receives the first programmed phase value, the output of which is connected to the first accumulator connected with its output to the first sinusoidal generator, and the output of the second interpolation filter is selectively connected to a second adder receiving the second programmed phase value, the output of which is connected to a second phase accumulator coupled to the second sinusoidal generator.

Korzystnie do wyjścia pierwszego filtra interpolującego jest poprzez selektor dołączony pierwszy wzmacniacz skali wytwarzający zmiennie skalowany zaprogramowany sygnał wyjściowy, a do wyjścia drugiego filtra interpolującego jest dołączony drugi wzmacniacz skali wytwarzający zmiennie skalowany zaprogramowany sygnał wyjściowy.Preferably, a first scale amplifier producing a variable-scaled programmed output is connected via the selector to the output of the first interpolating filter, and a second scale amplifier producing a variable-scaled programmed output is connected to the output of the second interpolating filter.

Wynalazek ma zastosowanie w wielokanałowym szerokopasmowym nadajniku oraz odbiorniku (nadbiorniku) i charakteryzuje się dużą elastycznością oraz nadmiarowością a więc niezawodnością. Szczególnie nadaje się do zastosowania w systemach telekomunikacji komórkowej lub PCS. Nadbiomik współpracuje z antenami wielokierunkowymi, działającymi zarówno w sektorach telefonii komórkowej, w odbiorze zbiorczym, w nadmiarowości jak i w kombinacji tych systemów przy zwiększonej pojemności użytkowników i zmniejszonych kosztach. Praktyczna konstrukcja nadbiomika według wynalazku zwiększa jakość jego działania dzięki wykorzystaniu w dużym stopniu przetwarzania cyfrowego i dynamicznego rozdziału urządzeń DES (Dynamie Eąuipment Sharing).The invention is applicable to a multi-channel broadband transmitter and a receiver (transceiver) and is characterized by high flexibility and redundancy, and therefore reliability. Particularly suitable for use in cellular telecommunications systems or PCS. Nadbiomik works with omnidirectional antennas, operating both in the mobile telephony sectors, in collective reception, in redundancy and in a combination of these systems, with increased user capacity and reduced costs. The practical design of the nadbiomica according to the invention increases the quality of its operation thanks to the use of digital processing and dynamic separation of DES (Dynamie Performance Sharing) devices to a large extent.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest również to, że zapewnia ono wielodostęp bez znacznego powielania urządzeń. Nadbiomik wykorzystuje programowalne cyfrowe przetworniki obniżające częstotliwość DDC (Digital Down Converter) oraz programowalne cyfrowe przetworniki podwyższające częstotliwość DUC (Digital Up Converter). Oznacza to, że każdy z przetworników typu DUC i DDC może zostać zaprogramowany tak, aby zapewnić zmienność stosunku decymacji/interpolacji w celu dostosowania metod dostępu do zmieniających się formatów sygnału i szerokości pasm. Jednak, programowalność przetwornika DUC nie zapewnia w całości wielodostępu. Dlatego, przetwornik DUC według wynalazku zawiera także szczególne rozwiązanie układowe zapewniające zarówno modulację częstotliwości FM jak i kwadraturoweAnother advantage of the solution according to the invention is that it provides multiple access without a significant duplication of devices. Nadbiomik uses programmable digital converters to lower the frequency DDC (Digital Down Converter) and programmable digital converters increasing the frequency DUC (Digital Up Converter). This means that each DUC and DDC converter can be programmed to vary the decimation / interpolation ratio to accommodate access methods to changing signal formats and bandwidths. However, the programmability of the DUC does not provide all multi-access. Therefore, the DUC of the invention also includes a particular circuitry providing both FM and quadrature frequency modulation

180 753 przetwarzanie podwyższające (I i Q) bez znaczącego powielania urządzeń i związanych z tym kosztów.180,753 upstream (I and Q) processing without significant duplication of equipment and associated costs.

Przedmiot wynalazku w przykładach realizacji jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znany wielokanałowy nadbiornik, w schemacie blokowym; fig. 2 - wielokanałowy odbiornik według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 3 - wielokanałowy nadajnik według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 4 - wielokanałowy nadbiornik według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 5 - wielokanałowy odbiornik według fig. 2 w drugim przykładzie realizacji, zapewniający przeszukiwanie kanałów, w schemacie blokowym; fig. 6 - wielokanałowy nadbiornik według wynalazku w drugim przykładzie realizacji, w sche- macie blokowym; fig. 7 - wielokanałowy nadbiornik według wynalazku w kolejnym przykładzie realizacji, w schemacie blokowym; fig. 8 - marszrutowanie.danych w wielokanałowym nadbiorniku według wynalazku w jednym z przykładów realizacji, w schemacie blokowym; fig. 9 - marszrutowanie danych w wielokanałowym nadbiorniku według wynalazku w innym przykładzie realizacji, w schemacie blokowym; fig. 10 - marszrutowanie danych w wielokanałowym nadbiorniku według wynalazku w kolejnym przykładzie realizacji, w schemacie blokowym; fig. 11 - moduł przetwornika cyfrowego, stosowanego w wielokanałowym nadbiorniku według fig. 5, w schemacie blokowym; fig. 12 - przetwornik cyfrowy obniżający częstotliwość według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 13 - przetwornik cyfrowy podwyższający częstotliwość według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 14 przetwornik podwyższający częstotliwość, przystosowany jako przetwornik cyfrowy podwyższający częstotliwość według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 15 - modulator przystosowany jako przetwornik cyfrowy podwyższający częstotliwość według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 16 - podwyższający częstotliwość przetwomik/modulator przystosowany jako cyfrowy przetwornik podwyższający częstotliwość, według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 17 - karta procesora kanałowego, według wynalazku, w schemacie blokowym; fig. 18 - karta procesora kanałowego, według wynalazku, w innym przykładzie wykonania, w schemacie blokowym, zaś fig. 19 przedstawia sieć działań ilustrującą procedurę przeszukiwania, według wynalazku.The subject matter of the invention in the embodiments is reproduced in the drawing, in which Fig. 1 shows a known multi-channel transceiver, in a block diagram; Fig. 2 shows an inventive multi-channel receiver in a block diagram; Fig. 3 shows a multi-channel transmitter according to the invention in a block diagram; Fig. 4 shows an inventive multi-channel transceiver in a block diagram; Fig. 5 shows the multi-channel receiver according to Fig. 2 in a second embodiment, providing channel scanning in a block diagram; Fig. 6 shows an inventive multi-channel transceiver in a second embodiment in a block diagram; Fig. 7 shows an inventive multi-channel transceiver in a further embodiment, in a block diagram; Fig. 8 shows data routing in an inventive multi-channel transceiver in one embodiment, in a block diagram; Fig. 9 shows data routing in an inventive multi-channel transceiver in another embodiment in a block diagram; Fig. 10 shows data routing in an inventive multi-channel transceiver in another embodiment, in a block diagram; Fig. 11 shows a digital converter module used in a multi-channel transceiver according to Fig. 5 in a block diagram; Fig. 12 is a block diagram of an inventive step down digital converter; Fig. 13 is a block diagram of a step-up digital converter according to the invention; Fig. 14 a boost converter adapted as a digital boost converter according to the invention in a block diagram; Fig. 15 shows a modulator adapted as a boost digital converter according to the invention in a block diagram; Fig. 16 shows a boost converter / modulator adapted as a digital boost converter according to the invention in a block diagram; Fig. 17 shows an inventive channel processor card in a block diagram; Fig. 18 is a block diagram of an inventive channel processor card in another embodiment, and Fig. 19 is a flowchart illustrating a searching procedure according to the invention.

Jednym z przykładów realizacji wynalazku jest nadbiornik 400 przedstawiony na fig. 4. Dla uproszczenia opisu zostaną rozpatrzone oddzielnie szerokopasmowy, cyfrowy, wielokanałowy odbiornik 200 (fig. 2) i szerokopasmowy, cyfrowy, wielokanałowy nadajnik 300 (fig. 3), wchodzące w skład nadbiomika 400. Ponadto, w celu zaprezentowania korzystnego rozwiązania konstrukcyjnego wynalazku przedstawiono nadbiornik pracujący w paśmie komórkowej częstotliwości radiowej RF. Jest zrozumiałe, że wynalazek może zostać w prosty sposób przystosowany do obsługi dowolnego pasma RF wykorzystywanego w telekomunikacji, włączając w to na przykład pasma PCS i tym podobne.One embodiment of the invention is the transceiver 400 shown in Fig. 4. For the sake of simplicity of description, the broadband digital multi-channel receiver 200 (Fig. 2) and the wideband digital multi-channel transmitter 300 (Fig. 3) will be considered separately from the transceiver. 400. Moreover, in order to present an advantageous construction of the invention, a transceiver operating in the cellular radio frequency band (RF) has been presented. It is understood that the invention can be easily adapted to support any RF band used in telecommunications, including for example PCS bands and the like.

W skład szerokopasmowego, cyfrowego, wielokanałowego odbiornika 200 (fig. 2) wchodzą anteny 202 (anteny 1,3, n-1), które są sprzężone odpowiednio z mieszaczami częstotliwości radiowych 204 w celu przetworzenia sygnałów RF otrzymanych z anten 202 na sygnały częstotliwości pośredniej IF. Mieszacze 204 zawierają odpowiednie elementy przetwarzające sygnały, składające się co najmniej z filtrów, wzmacniaczy oraz oscylatorów w celu wstępnego przygotowania odebranych sygnałów RF, wyodrębnienia poszczególnych pasm RF i zmieszania sygnałów RF do postaci żądanych sygnałów IF.Broadband digital multi-channel receiver 200 (FIG. 2) includes antennas 202 (antennas 1,3, n-1) which are coupled to radio frequency mixers 204, respectively, to convert RF signals received from antennas 202 into intermediate frequency signals. IF. The mixers 204 include suitable signal processing means consisting of at least filters, amplifiers, and oscillators to pre-prepare the received RF signals, extract individual RF bands, and mix the RF signals into the desired IF signals.

Następnie sygnały IF są przesyłane do przetworników analogowo-cyfrowych ADC 210, w których całe pasmo częstotliwości zostaje zdygitalizowane. Jedną z wad znanych rozwiązań odbiorników szerokopasmowych był wymóg aby przetworniki DC, dla osiągnięcia kompletności i dokładności dygitalizacji w całym paśmie, pracowały z bardzo wysoką szybkością próbkowania. Na przykład, pasma komórkowe A i B zajmują 25 MHz widma RF. Zgodnie ze znanym kryterium Nyąuista, aby dokładnie zdygitalizować całe pasma komórkowe za pomocą jednego przetwornika ADC należy zapewnić aby jego układ· pracował z szybkością próbkowania większą niż 50 MHz (tj. 50 milionów próbek na sekundę, 50 Ms/s). Urządzenia takie stają się coraz powszechniejsze i wynalazek niniejszy również wykorzystuje najnowsze technologie ADC.The IF signals are then sent to ADC 210, where the entire frequency band is digitized. One of the disadvantages of the known solutions of wideband receivers was the requirement that DC converters, in order to achieve completeness and accuracy of digitization in the whole band, operate at a very high sampling rate. For example, cell bands A and B occupy 25 MHz of the RF spectrum. According to the known Nyquist criterion, in order to accurately digitize the entire cellular bands with one ADC, it must be ensured that its system • works with a sampling rate greater than 50 MHz (i.e. 50 million samples per second, 50 Ms / s). Such devices are becoming more common and the present invention also uses the latest ADC technologies.

180 753180 753

Znane są także urządzenia i metody pozwalające na precyzyjne i całkowite zdygitalizowanie sygnału o szerokim paśmie częstotliwości z wykorzystaniem przetworników ADC pracujących z mniejszymi szybkościami próbkowania.There are also known devices and methods allowing for precise and complete digitization of a signal with a wide frequency band using ADC converters operating at lower sampling rates.

Przetworniki ADC 210 dygitalizująsygnały IF, wytwarzając sygnały cyfrowe, które następnie są przesyłane do cyfrowych przetworników obniżających częstotliwość DDC 214.The ADCs 210 digitize the IF signals to produce digital signals which are then sent to the digital step down converters DDC 214.

Przetwornik DDC 214 w korzystnym przykładzie realizacji (fig. 12), zawiera przełącznik 1216 umożliwiający przetwornikowi DDC 214 wybranie sygnałów IF z jednej z anten 202. W zależności od stanu przełącznika 1216, przetwornik DDC 214 odbiera strumień słów cyfrowych o dużej szybkości (np. około 60 MHz) z przetwornika analogowo-cyfrowego ADC 210 skojarzonego z wybraną anteną w korzystnym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 11, poprzez połączenia pośrednie 1108. Przetwornik DDC 214 dokonuje wyboru poszczególnych częstotliwości (w domenie cyfrowej) by zapewnić rozrzedzenie (zmniejszenie szybkości) oraz filtrację sygnału do szerokości pasma odpowiadającej kanałom systemu telekomunikacyjnego. Każdy przetwornik DDC (fig. 12) zawiera oscylator sterowany numerycznie NCO (Numerically Controlled Oscillator) 1218 i powielacz zespolony 1220 w celu wykonania przekształcenia obniżającego częstotliwość na strumieniu słów cyfrowych. Jest to już drugie przekształcenie obniżające częstotliwość. Pierwsze przekształcenie obniżające częstotliwość zostało wykonane, na odbieranych sygnałach analogowych za pomocą mieszaczy 204. Wynikiem przekształcenia obniżającego częstotliwość i powielania zespolonego jest strumień danych o składowych kwadraturo wy ch, tj. posiadający składową w fazie I oraz składową kwadraturową Q, które zostały widmowo przekształcone na częstotliwość środkową zero Hertzów (częstotliwość pasma podstawowego lub zero częstotliwości pośrednich IF). Składowe I, Q strumienia danych przesyłane są odpowiednio do pary filtrów decymacyjnych 1222, w celu ograniczenia szerokości pasma i szybkości transmisji danych do odpowiedniej wartości dla poszczególnych interfejsów systemu telekomunikacyjnego, np. dla interfejsu cyfrowej łączności bezprzewodowej CAI (Common Air Interface), w których ma odbywać się przetwarzanie. W korzystnym przykładzie realizacji szybkość wyjściowa transmisji danych filtrów decymacyjnych jest około 2,5 razy większa od wymaganej szerokości pasma CAI. Jest oczywiste, że wymagana szerokość pasma wpływa na zmianę szybkości wyj ściowej filtrów decymacyjnych 1222. Następnie rozrzedzony strumień danych jest przepuszczany przez filtry dolnoprzepustowe w celu wyeliminowania niepożądanych składowych intermodulacji w filtrach cyfrowych 1224. Filtry decymacyjne 1222 oraz filtry cyfrowe 1224 zapewniają wstępną selektywność, a selektywność ostateczną uzyskuje się w znany sposób w procesorach kanałowych 228.DDC converter 214 in the preferred embodiment (FIG. 12) includes a switch 1216 that allows DDC 214 to select IF signals from one of the antennas 202. Depending on the state of switch 1216, DDC 214 receives a stream of high-speed digital words (e.g., about 60 MHz) from an analog-to-digital converter ADC 210 associated with the selected antenna in the preferred embodiment shown in Fig. 11, through intermediate connections 1108. The DDC converter 214 selects individual frequencies (in the digital domain) to provide dilution (rate reduction) and filtering. signal to a bandwidth corresponding to the channels of the telecommunications system. Each DDC (Fig. 12) includes a Numerically Controlled Oscillator (NCO) 1218 and a complex multiplier 1220 to perform a down-transform on the digital word stream. This is the second frequency lowering transformation. The first downconversion was performed on the received analog signals using the mixers 204. The result of the downconversion and complex multiplication is a data stream with quadrature components, i.e. having a phase I component and a quadrature component Q, which have been spectrally transformed into frequency hertz center zero (baseband frequency or IF zero). The I, Q components of the data stream are transmitted to a pair of decimation filters 1222, respectively, in order to limit the bandwidth and data rate to a suitable value for individual interfaces of the telecommunications system, e.g. for a digital wireless communication interface CAI (Common Air Interface), in which it is processing takes place. In a preferred embodiment, the output data rate of the decimation filters is about 2.5 times the required CAI bandwidth. It is evident that the required bandwidth changes the output speed of the decimation filters 1222. The sparse data stream is then passed through the low-pass filters to eliminate undesirable intermodulation components in the digital filters 1224. The decimation filters 1222 and digital filters 1224 provide initial selectivity and selectivity. the final is obtained as known in channel processors 228.

W przedstawionym na fig. 2 przykładzie realizacji wielokanałowego odbiornika przetworniki DDC 214 połączone są z przetwornikami ADC 210. Każdy z przetworników DDC 214 może wybrać jeden z wielu przetworników ADC 210, a zatem jedną z anten 202, z której będzie odbierał strumień słów cyfrowych o dużej szybkości za pośrednictwem odbiorników pośredniczących 1106. Sygnały wyjściowe z przetworników DDC 214 (strumień danych o małej szybkości, tj. sygnał pasma podstawowego około 10 MHz), zostajądoprowadzone do magistrali zwielokrotnienia w domenie czasu TDM (Time Domain Multiplex) 226 w celu przesłania ich do procesorów kanałowych 228 przez formatyzator danych wyjściowych 1232. Dzięki doprowadzeniu sygnałów wyjściowych przetworników DDC 214 do magistrali TDM 226 każdy z procesorów kanałowych 228 może wybrać dowolny przetwornik DDC 214 do odbioru sygnału pasma podstawowego. W przypadku awarii jakiegoś procesora kanałowego 228 lub przetwornika DDC 214 pozostałe procesory kanałowe 228 będą pracować, za pośrednictwem magistrali sterującej 224 oraz interfejsu magistrali sterującej 1234, aby połączyć dostępne procesory kanałowe 228 z dostępnymi przetwornikami DDC 214 z możliwością właściwego zadawalającego/zastępczego przetwarzania oraz z wykluczeniem sytuacji, w której dwa procesory kanałowe 228 usiłują uzyskać dostęp do tego samego przetwornika DDC 214. W korzystnym rozwiązaniu przetworniki DDC 214 mają przydzielone szczeliny czasowe na magistrali TDM 226 w celu dokonania połączenia z poszczególnymi procesorami kanałowymi 228.In the embodiment of the multi-channel receiver shown in FIG. 2, the DDCs 214 are coupled to ADCs 210. Each of the DDCs 214 may select one of a plurality of ADCs 210, and thus one of the antennas 202, from which it will receive a stream of large digital words. rates via intermediaries 1106. The outputs from the DDC converters 214 (low rate data stream, i.e., baseband signal around 10 MHz), are fed to the Time Domain Multiplex (TDM) bus 226 for transmission to the processors channel 228 through the output data formatter 1232. By applying the outputs of the DDCs 214 to the TDM bus 226, each of the channel processors 228 can select any DDC 214 to receive a baseband signal. In the event of a failure of any channel processor 228 or DDC 214, the remaining channel processors 228 will operate, via the control bus 224 and the control bus interface 1234, to connect the available channel processors 228 to the available DDC 214 converters with the possibility of proper satisfactory / substitute processing and excluding a situation in which two channel processors 228 attempt to access the same DDC 214. Preferably, DDCs 214 are allocated time slots on the TDM bus 226 to interconnect with individual channel processors 228.

180 753180 753

Procesory kanałowe 228 mogąprzesyłać sygnały sterujące poprzez magistralę sterującą224 do przetworników DDC 214 aby ustawić parametry przetwarzania strumienia słów cyfrowych. Oznacza to, że procesory kanałowe 228 mogą informować przetworniki DDC 214 aby wybrały częstotliwość przetwarzania obniżającego, szybkość decymacji i parametry filtru (tj. kształt i szerokość pasma, itd.) dla przetwarzania strumieni danych cyfrowych. Oscylator sterowany numerycznie NCO 1218, powielacz zespolony 1220, filtr decymacyjny 1222 oraz filtr cyfrowy 1224 reagują na sterowanie numeryczne by zmieniać parametry przetwarzania sygnałów. Pozwala to wielokanałowemu odbiornikowi 200 na odbiór sygnałów telekomunikacyjnych przystosowanych do różnych standardów interfejsu bezprzewodowego.Channel processors 228 may transmit control signals via control bus 224 to DDCs 214 to set digital word stream processing parameters. That is, channel processors 228 may inform the DDCs 214 to select down-processing frequency, decimation rate, and filter parameters (i.e., shape and bandwidth, etc.) to process digital data streams. The numerically controlled oscillator NCO 1218, the complex multiplier 1220, the decimation filter 1222, and the digital filter 1224 respond to the numerical control to change the signal processing parameters. This allows the multi-channel receiver 200 to receive telecommunications signals adapted to different wireless interface standards.

Przedstawiony na fig. 2 odbiornik 200 zawiera wiele bloków odbiorczych (na rysunku pokazano dwa bloki 230 oraz 230’). Każdy z bloków odbiorczych 230 i 230' zawiera elementy do połączenia z magistralą TDM 226 i 226' dla odebrania i przetworzenia sygnału o częstotliwości radiowej. Aby zapewnić odbiór zbiorczy, zaprojektowano parę przyległych anten, jedna spośród anten 202 i jedna spośród anten 202' (oznaczonych jako 2,4,..., n), zktórych każda skojarzonajest z blokami odbiorczymi 230 i 230', dla obsługi sektora systemu telekomunikacyjnego. Sygnały odbierane przez każdą z anten 202 i 202' są przetwarzane niezależnie w blokach odbiorczych 230 i 230¹. Wyjścia bloków odbiorczych 230 i 230' są dołączone do magistral TDM 226 i 226', odpowiednio. Aby osiągnąć odbiór zbiorczy należy używać tylko jednej magistrali do połączenia z procesorami kanałowymi 228.The receiver 200 shown in FIG. 2 includes a plurality of receiver blocks (two blocks 230 and 230 'are shown in the drawing). Each of the receive blocks 230 and 230 'includes means for connecting to the TDM busses 226 and 226' to receive and process the radio frequency signal. To provide collective reception, a pair of adjacent antennas are designed, one of the antennas 202 and one of the antennas 202 '(denoted by 2,4, ..., n), each associated with receive blocks 230 and 230', to serve the telecommunications system sector . The signals received by each of antennas 202 and 202 'are independently processed in receive blocks 230 and 230 ¹ . The outputs of the receive blocks 230 and 230 'are connected to TDM busses 226 and 226', respectively. To achieve collective reception, only one bus should be used to connect to the 228 channel processors.

Procesory kanałowe 228 odbierają sygnały pasma podstawowego i dokonują wymaganego przetwarzania sygnałów tego pasma wybiórczo by odzyskać kanały telekomunikacyjne. Na proces ten składa się co najmniej filtrowanie akustyczne w analogowych systemach telekomunikacyjnych CAI, następnie korekcja błędu w cyfrowych systemach telekomunikacyjnych CAI oraz określenie mocy odbieranego sygnału RS SI (Receive Signal Strength Indication) we wszystkich systemach telekomunikacyjnych. Każdy procesor kanałowy 228 odtwarza kanały ruchu niezależnie. Ponadto, aby zapewnić zbiorczość, każdy procesor kanałowy 228jest zdolny do odsłuchiwania każdej pary anten skojarzonych z danym sektorem i w ten sposób również odbioru i przetworzenia dwóch sygnałów pasma podstawowego, jednego dla każdej anteny. Procesory kanałowe 228 wyposażone sąponadto w interfejs 436 (fig. 4) do sieci telekomunikacyjnej, np. w systemie telekomunikacji komórkowej do sterownika stacji bazowej lub ruchomego ośrodka przesyłania danych poprzez odpowiednie połączenie.Channel processors 228 receive the baseband signals and perform the required signal processing of that band selectively to recover the communication channels. This process consists at least of acoustic filtering in analog CAI telecommunications systems, then error correction in digital telecommunications systems CAI and determination of the received signal strength RS SI (Receive Signal Strength Indication) in all telecommunications systems. Each channel processor 228 reproduces the traffic channels independently. Moreover, to ensure aggregation, each channel processor 228 is capable of listening to each pair of antennas associated with a given sector and thus also receiving and processing two baseband signals, one for each antenna. Channel processors 228 further include an interface 436 (FIG. 4) to a telecommunications network, e.g. in a cellular telecommunications system to a base station controller or mobile data center via an appropriate connection.

Na fig. 17 przedstawiono preferowaną strukturę procesora kanałowego 228. Każdy z procesorów kanałowych 228 może pracować jako nadawczy i jako odbiorczy. Każdy procesor kanałowy 228 obsługuje do 8 kanałów telekomunikacyjnych systemu telekomunikacyjnego w kierunku nadawania i odbioru (4 kanały w trybie odbioru zbiorczego). Sygnały pasma podstawowego o małej szybkości z magistral TDM 226 lub 226' są odbierane na portach wejścia/wyjścia WE/WY 1740 i 1740* i sąpodawane do pary procesorów 1742 i 1742'. Z każdym procesorem 1742 i 1742' są skojarzone cyfrowe procesory sygnałowe DSP (Digital Signal Processors) 1744 i 1744' oraz pamięci 1746 i 1746'. Każdy z procesorów 1742 i 1742’ obsługuje cztery kanały telekomunikacyjne. Procesory 1742 i 1742' są skonfigurowane do odsłuchiwania jednego albo dwóch, jak wymagane jest w preferowanym układzie zbiorczym, bloków odbiorczych 230 i 230^ Struktura ta oprócz umożliwienia odbioru zbiorczego, zapewnia też redundancję. W trybie odbiorczym, jeżeiijedenzprocesów 1742 albo 1742'ulegnie uszkodzeniu, traci sięjedynie zbiorczość, ponieważ inny procesor 1742 łub 1742' wciąż jest zdolny do przetwarzania „w górę” sygnałów pasma podstawowego z drugiego bloku odbiorczego. Procesory 1742 i 1742' mogą być zrealizowane z odpowiednią selekcją zbiorczości lub zdolnością przetwarzania kombinacji zbiorczości. Procesory 1742 i 1742' sąponadto połączone z blokami sterownika 1748 i 1748', odpowiednio, w celu przetwarzania i przesyłania sygnałów sterujących do przetworników DDC 214 poprzez porty WE/WY 1740 i 174(7 oraz magistrale sterującą 224.Fig. 17 shows a preferred structure of channel processor 228. Each of channel processor 228 may operate as transmit and receive. Each channel processor 228 serves up to 8 communication channels of the telecommunication system in the transmit and receive directions (4 channels in the multicast mode). Low-speed baseband signals from TDM buses 226 or 226 'are received at I / O ports 1740 and 1740 * and are applied to processor pair 1742 and 1742'. Associated with each processor 1742 and 1742 'are Digital Signal Processors (DSPs) 1744 and 1744' and memories 1746 and 1746 '. Each of the 1742 and 1742 'processors supports four telecommunications channels. The processors 1742 and 1742 'are configured to listen to one or two of the receive blocks 230 and 230 as required in the preferred collective arrangement. This structure, in addition to enabling collective reception, also provides redundancy. In receive mode, if one of the processes 1742 or 1742 'fails, only aggregation is lost because the other processor 1742 or 1742' is still able to "up-process" baseband signals from the second receive block. Processors 1742 and 1742 'may be implemented with an appropriate population selection or combination processing capability. Processors 1742 and 1742 'are further coupled to controller blocks 1748 and 1748', respectively, to process and transmit control signals to DDCs 214 via I / O ports 1740 and 174 (7 and control bus 224.

Część nadawcza 300 (nadajnik) nadbiornika 400 została przedstawiona na fig. 4 i fig. 11. W trybie nadawczym, sygnały telekomunikacyjne połączeń „w dół” z sieci systemu telekomunikacyjnego (poprzez interfejs 436 nie uwzględniony na fig. 17) odbierają procesory kanałowe 228.The transmit portion 300 (transmitter) of transceiver 400 is shown in Figures 4 and 11. In transmit mode, downlink telecommunications signals from the telecommunications system network (via interface 436 not shown in Figure 17) are received by channel processors 228.

180 753180 753

Sygnały „w dół” mogą być przykładowo, informacją sterującą lub sygnalizującą przeznaczoną dla całej komórki (np. komunikat z pagera) lub dla szczególnej części komórki (np. sygnał sterujący wyłączenia) lub łącze „w dół” rozmowy i/lub danych (np. kanał telefoniczny). W procesorach kanałowych 228 procesory 1742 i 1742' pracująniezależnie na sygnałach „w dół” łączeniowych by wytwarzać sygnały pasma podstawowego o małej szybkości. W trybie nadawczym, procesory kanałowe 228 umożliwiają obsługę ośmiu kanałów telekomunikacyjnych (zarówno kanałów telefonicznych, kanałów sygnalizacyjnych jak i ich kombinacji). Jeżeli jeden z procesorów 1742 lub 1742' ulegnie uszkodzeniu, to w efekcie system traci pojemność, ale nie traci całego sektora lub komórki. Ponadto, utrata w systemie telekomunikacyjnym jednego z procesorów kanałowych 228 powoduje stratę tylko ośmiu kanałów.The downlink signals may be, for example, cell-wide control or signaling information (e.g., a message from a pager) or for a particular part of a cell (e.g., control signal off) or a call and / or data downlink (e.g. telephone channel). In channel processors 228, the processors 1742 and 1742 'operate independently on the downlink signals to produce low rate baseband signals. In transmit mode, channel processors 228 support eight communication channels (both telephone channels, signaling channels, and combinations thereof). If one of the 1742 or 1742 'processors fails, the system loses capacity but does not lose an entire sector or cell. Moreover, the loss of one of the channel processors 228 in the communication system results in the loss of only eight channels.

Przetwarzanie sygnałów pasma podstawowego w nadajniku 300 jest dopełnieniem przetwarzania zakończonego w odbiorniku 200. Sygnały pasma podstawowego o małej prędkości są przesyłane z procesorów kanałowych 228 przez porty WE/WY 1740 lub 1740⁷ do magistral łączeniowych „w dół” TDM 300 i 300¹ (można wykorzystać jedną magistralę) i stąd do cyfrowych przetworników podwyższających częstotliwość DUC 302. Przetworniki DUC 302 interpolują sygnały pasma podstawowego do odpowiedniej szybkości transmisji danych. Interpolacja jest pożądana ponieważ wszystkie sygnały pasma podstawowego z procesorów kanałowych 228 są o tej samej szybkości pozwalającej na sumowanie sygnałów pasma podstawowego w położeniu środkowym. Interpolowane sygnały pasma podstawowego sąnastępnie przekształcane w odpowiedni sygnał IF, taki jak sygnały kwadraturowego kluczowania przesunięcia fazy QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), sygnały różniczkowego kwadraturowego kluczowania przesunięcia fazy DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying), sygnały modulacji częstotliwościowej FM (Freąuency Modulation), czy sygnały modulacji amplitudowej AM (Amplitudę Modulation). Przy czym dla składowych I, Q sygnałów wejściowych modulacja odbywa się w procesorach kanałowych 228. Sygnały pasma podstawowego są teraz sygnałami danych pasma podstawowego o dużej szybkości modulowanymi nośną z odsunięciem od zera Hz. Wielkość przesunięcia jest sterowana przez programowanie przetworników DUC 302. Zmodulowane sygnały pasma podstawowego sąprzesyłane przez interfejs szyny o dużej szybkości 204 do selektorów sygnałowych 306. Selektory 306 dokonują wyboru podgrup zmodulowanych sygnałów pasma podstawowego. Wybrane podgrupy są kanałami telekomunikacyjnymi, które mają być wysłane w obrębie konkretnego sektora systemu telekomunikacyjnego. Następnie wybrane podgrupy zmodulowanych sygnałów pasma podstawowego sąprzesyłane do sumatorów cyfrowych 308 gdzie są sumowane. Zsumowane sygnały, sąprzesyłane wciąż z dużą szybkością, poprzez połączenie pośredniczące 1130 do przetworników cyfrowo-analogowych DAC 310 i zostają przekształcone w analogowe sygnały IF. Te sygnały analogowe IF są następnie przekształcane w przetwornikach podwyższających częstotliwość 314 na sygnały RF, wzmacniane we wzmacniaczach 419 i wyemitowane z anten (fig. 3).The processing of the baseband signals at the transmitter 300 complements the processing terminated at the receiver 200. The low-speed baseband signals are sent from channel processors 228 via I / O ports 1740 or 1740 ⁷ to the TDM 300 and 300 downlink busses ¹ (can be use one bus) and hence to digital boost converters DUC 302. The DUC 302 converters interpolate baseband signals to the appropriate data rate. Interpolation is desirable because all the baseband signals from channel processors 228 are at the same rate allowing summation of the baseband signals at a center position. The interpolated baseband signals are then converted into the corresponding IF signal, such as Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) signals, Differential Quadrature Phase Shift Keying (DQPSK) signals, FM (Frequency Modulation) signals, or amplitude modulation signals AM (Amplitude Modulation). For the I, Q components of the input signals, modulation takes place in channel processors 228. The baseband signals are now carrier-modulated high-speed baseband data signals offset from zero Hz. The amount of shift is controlled by the programming of the DUC 302. The modulated baseband signals are transmitted via the high speed bus interface 204 to the signal selectors 306. Selectors 306 select subgroups of modulated baseband signals. The selected subgroups are the communication channels to be sent within a specific sector of the communication system. Then the selected subgroups of modulated baseband signals are sent to digital adders 308 where they are summed. The summed signals are still transmitted at high speed via proxy connection 1130 to DAC 310 and converted to analog IF signals. These analog IF signals are then converted in boost converters 314 into RF signals, amplified in amplifiers 419 and emitted from the antennas (FIG. 3).

W tym korzystnym przykładzie realizacji, aby jeszcze raz zapewnić niezawodność systemu, przetworniki DAC 310 grupuje się w grupy 311 trzech przetworników DAC umieszczonych na panelu RF. Grupy 311 trzech przetworników DAC przekształcają trzy zsumowane sygnały, odebrane z oddzielnych magistral sygnałowych 313 połączenia pośredniczącego 1130, na sygnały analogowe. Zapewnia to większy zakres dynamiki niż ten, który mógłby być osiągnięty przy wykorzystaniu pojedynczego przetwornika cyfrowo-analogowego DAC 310. Taka struktura zapewnia ponadto redundancję, ponieważ jeżeli któryś przetwornik DAC 310 ulegnie uszkodzeniu, to inne są dostępne. W rezultacie otrzymuje się jedynie obniżenie pojemności systemu a nie utratę całego sektora czy komórki. Sygnały wyjściowe grup 311 trzech przetworników DAC odbierających sygnały dla sektora systemu telekomunikacyjnego sąnastępnie sumowane analogowo w sumatorach 312 i przesyłane do przetworników podwyższających częstotliwość 314.In this preferred embodiment, to once again ensure system reliability, the DACs 310 are grouped into groups 311 of three DACs located on the RF panel. Groups 311 of the three DACs convert the three summed signals received from separate signal buses 313 of proxy connection 1130 to analog signals. This provides a greater dynamic range than could be achieved using a single DAC 310. This structure further provides redundancy because if one DAC 310 fails, others are available. The result is only a reduction in system capacity and not the loss of an entire sector or cell. The outputs of the groups 311 of the three DACs receiving the signals for the telecommunications system sector are then analogically summed up to adders 312 and sent to boost converters 314.

Podobnie jak odbiornik 200, nadajnik 300 także składa się z zespołu bloków nadawczych (dwa z nich pokazano jako 330 i 33θ'). Bloki nadawcze 330 i 330⁷ zawierającałe wyposażenie nadajnika 300 od procesorów kanałowych 229 do wzmacniaczy 419. Sygnały wyjściowe przetworników podwyższających częstotliwość 314 są sygnałami analogowymi o podwyższonejLike receiver 200, transmitter 300 also consists of an assembly of transmit blocks (two of which are shown as 330 and 33 '). Transmit blocks 330 and 330 ⁷ containing transmitter equipment 300 from channel processors 229 to amplifiers 419. The outputs of the boost converters 314 are analog signals of enhanced frequency.

180 753 częstotliwości zsumowanymi dla sektora systemu telekomunikacyjnego, każdego bloku nadawczego 330 i 330'. Następnie są one sumowane w sumatorach RF 316. Zsumowane sygnały RF są potem przesyłane do wzmacniaczy 419 i emitowane z anten. Jeżeli dojdzie do awarii całego bloku nadawczego 330 lub 330', to efektem jest tylko utrata pojemności systemu ale nie całego fragmentu systemu telekomunikacyjnego.180,753 frequencies totaled for a sector of the telecommunications system, each transmit block 330 and 330 '. They are then summed in RF adders 316. The summed RF signals are then sent to the amplifiers 419 and emitted from the antennas. If the entire send block 330 or 330 'fails, the effect is only a loss of system capacity, but not of the entire portion of the telecommunications system.

W korzystnym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 13 występuje wiele przetworników DUC 302, z których każdy zawiera podwyższaj ący częstotliwość przetwomik/modulator 1340, odbierający sygnały pasma podstawowego z magistral 3001 i 3001' oraz sygnały sterujące z magistrali sterującej 224 poprzez wspólne obwody formatowania danych 1341. Wyjście podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340 jest połączone z selektorem 306. Selektorem 306 może być blok dwuwejściowych bramek logicznych typu AND, których jedno z wejść jest połączone z jednym bitem słowa danych (tj. zmodulowanego sygnału pasma podstawowego). Gdy linia sterowania będzie miała stan wysoki (jedynka logiczna), na wyjściach zostanąprzepisane stany wejść. Wyjście selektora 306jest połączone z blokiem cyfrowego sumatora 1308, który sumuje dane z poprzednich sumatorów cyfrowych związanych z innymi przetwornikami DUC w jednym zespole magistral sygnałowych 313. Każda magistrala sygnałowa 313 jest związana z jednym sektorem systemu telekomunikacyjnego i łączy zsumowane sygnały z grupą 311 trzech przetworników cyfrowo-analogowych DAC. Jeżeli selektor 306 jest otwarty, na wyjściu selektora 306 są zera logiczne i podobnie jak na wejściu cyfrowego sumatora 1308 sygnał wejściowy pozostaje niezmieniony. Zrozumiałe jest, że może być wymagane przeskalowanie na wejściu i/lub na wyjściu sumatorów 1308 w celu.zliczenia zsumowanych sygnałów cyfrowych w obrębie dynamiki sumatorów 1308. W ten sposób, sygnały wyjściowe przetworników DUC, reprezentujące sygnały przeznaczone dla poszczególnych sektorów systemu telekomunikacyjnego mogą zostać zsumowane w jeden sygnał, który będzie przekształcony w sygnał analogowy lub też, co zapewnia się w korzystnym przykładzie realizacji, może on zostać następnie połączony w grupy i przekształcony w sygnały analogowe za pomocą grup przetworników cyfrowo-analogowych DAC, w celu zwiększenia zakresu dynamiki i zapewnienia redundancji.In the preferred embodiment illustrated in FIG. 13, there are multiple DUCs 302, each of which includes a boost driver / modulator 1340 that receives baseband signals from busses 3001 and 3001 'and control signals from control bus 224 via common data formatting circuits 1341. The output of the boost driver / modulator 1340 is coupled to a selector 306. Selector 306 may be a block of two-input AND logic gates, one of the inputs of which is coupled to one bit of the data word (i.e., modulated baseband signal). When the control line is high (logical 1), the states of the inputs will be written to the outputs. The selector output 306 is coupled to a digital adder block 1308 that sums data from previous digital adders associated with other DUC converters in one signal bus set 313. Each signal bus 313 is associated with one sector of the telecommunications system and combines the summed signals with a group 311 of three converters digitally. -analog DAC. If selector 306 is open, the output of selector 306 is logical zeros and, like the input of digital adder 1308, the input signal remains unchanged. It is understood that a scaling on the input and / or output of the adders 1308 may be required to count the summed digital signals within the dynamics of the adders 1308. In this way, the outputs of the DUCs representing signals intended for specific sectors of the telecommunications system may be summed up. into one signal that will be converted to an analog signal or, as is provided in the preferred embodiment, it may then be grouped and converted to analog signals using DAC groups to increase dynamic range and provide redundancy .

Przetwornik podwyższający częstotliwość 1400 dla modulacji składowych I, Q (fig. 14) zawiera pierwszy filtr interpolacyjny 1402 i drugi filtr interpolacyjny 1404 (tj. filtry o skończonym czasie odpowiedzi FIR) do interpolacji składowych I, Q sygnału pasma podstawowego. Zinterpolowane składowe I, Q sygnału pasma podstawowego sąprzekształcone na sygnały o wyższej częstotliwości w mieszaczach 1406 oraz 1408, taktowanych przez oscylator sterowany numerycznie NCO (Numerically Controlled Oscillator) 1410. Oscylator 1410 odbiera na wejściu iloczyn częstotliwości przetwarzania podwyższającego 0¾ i odwrotności szybkości próbkowania τ, który jest ustalonym przyrostem fazy, zależnym od częstotliwości przetwarzania podwyższającego. Ten iloczyn doprowadza się do akumulatora fazy 1412 wchodzącego w skład oscylatora NCO 1410. Na wyjściu akumulatora fazy 1412 otrzymuje się fazę próbki Φ, którą przesyła się do generatora cosinusoidalnego 1414 i generatora sinusoidalnego 1416, w celu wytworzenia sygnałów podwyższających częstotliwość. Przetworzone „w górę” składowe I, Q sygnału pasma podstawowego są następnie sumowane w sumatorze 1418 zapewniającym na wyjściu przetwornika podwyższającego częstotliwość 1400 zmodulowany sygnał IF.A boost converter 1400 for I, Q modulation (Fig. 14) includes a first interpolation filter 1402 and a second interpolation filter 1404 (i.e., finite-time FIR filters) to interpolate the I, Q components of the baseband signal. The interpolated I, Q components of the baseband signal are converted to higher frequency signals in mixers 1406 and 1408 timed by a Numerically Controlled Oscillator (NCO) 1410. Oscillator 1410 receives as input the product of the boost processing frequency 0¾ and the inverse of the sampling rate τ, which is is a fixed phase increment which is dependent on the frequency of the up-processing. This product is applied to the phase accumulator 1412 of the NCO oscillator 1410. The output of the phase accumulator 1412 provides the sample phase Φ which is sent to the cosine generator 1414 and the sine generator 1416 to produce boost signals. The up-processed I, Q components of the baseband signal are then summed up in an adder 1418 providing the output of the boost converter 1400 with a modulated IF signal.

Przedstawiony na fig. 15 modulator 1500 bezpośredniej modulacji fazy R, Θ, zapewnia uproszczoną metodę generacji sygnału IF w stosunku do przetwornika podwyższającego częstotliwość 1400. Sygnał pasma podstawowego jest przesyłany do filtra interpolacyjnego 1502 (tj. do filtra FIR), który jest następnie skalowany przez kr we wzmacniaczu skali 1504. Zinterpolowany i przeskalowany sygnał pasma podstawowego jest następnie sumowany z ustalonym przyrostem fazy w sumatorze 1506 wchodzącym w skład oscylatora/modulatoraNCOM 1508. Następnie suma ta j est przesyłana do akumulatora fazy 1510, na którego wyj ściu j est faza próbki Φ, która z kolei jest przesyłana do generatora cosinusoidalnego 1512 w celu wygenerowania zmodulowanego IF sygnału wyjściowego modulatora 1500.In Fig. 15, a direct R-phase modulator 1500, Θ, provides a simplified method of generating an IF signal over a boost converter 1400. The baseband signal is sent to interpolation filter 1502 (i.e., to an FIR filter) which is then scaled by kr in scale amplifier 1504. The interpolated and scaled baseband signal is then summed with the fixed phase increment in adder 1506 of the NCOM 1508 oscillator / modulator. This sum is then sent to the phase accumulator 1510, which outputs the sample phase Φ which in turn is sent to a cosine 1512 generator 1512 to generate an IF modulated output of modulator 1500.

180 753180 753

Urządzenia przedstawione na fig. 14 i fig. 15 nadaj ą się do użycia w podwyższaj ących częstotliwość przetwomikach/modulatorach 1340 według wynalazku. Jednakże, przetwornik podwyższający częstotliwość 1400 nie zapewnia generacji FM, podczas gdy modulator 1500 nie zapewnia przetwarzania podwyższającego I, Q.The devices shown in Figs. 14 and 15 are suitable for use in the frequency-boosting transom / modulators 1340 of the invention. However, the boost converter 1400 does not provide FM generation, while the modulator 1500 does not provide I, Q boost processing.

Na fig. 16 przedstawiono korzystny przykład realizacji podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340, który zapewnia zarówno przetwarzanie podwyższające I, Q jak i modulację FM, zatem zapewnia wielodostęp, o różnych typach dostępu bez potrzeby znacznego zwiększenia oprzyrządowania i kosztu stacji bazowej. Podwyższający częstotliwość przetwomik/modulator 1340 zapewnia przetwarzanie podwyższające I, Q dla pojedynczego sygnału pasma podstawowego lub modulację R, Θ dla dwóch sygnałów pasma podstawowego.Fig. 16 shows a preferred embodiment of the boost dome / modulator 1340 that provides both I, Q boost processing and FM modulation, thus providing multiple access, with different types of access without the need to significantly increase the hardware and cost of the base station. The boost dome / modulator 1340 provides I, Q boost processing for a single baseband signal or R, Θ modulation for two baseband signals.

Składowe I, Q sygnału pasma podstawowego lub dwa sygnały R, Θ dostająsię odpowiednio na porty WE/WY 1602 oraz 1604 podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340. Selektory sygnałowe 1606 i 1608 dokonują selekcji pomiędzy sygnałami I, Q lub R, Θ w zależności od trybu pracy podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340.The I, Q components of the baseband signal or two R, Θ signals go to I / O ports 1602 and 1604 of the boost driver / modulator 1340, respectively. Signal selectors 1606 and 1608 select between I, Q or R signals, Θ depending on the mode work of boosting transducer / modulator 1340.

Składowa I sygnału jest przesyłana z selektora 1606 do filtru interpolacyjnego 1610. Zinterpolowany sygnał I jest następnie przesyłany do mieszacza 1612 gdzie zostaje przetworzony „w górę” za pomocą sygnału sinusoidalnego z generatora cosinusoidalnego 1614. Generator cosinusoidalny 1614 odbiera fazę próbki wejściowej Φ z akumulatora fazy 1616. Selektor 1618 zapewnia wybór wejścia zerowego dla przekształcenia podwyższającego I, Q. Wyjście selektora 1618 jest skalowane przez kr we wzmacniaczu skali 1620 osiągając wyjście zerowe, które dodaje się do ο^τ w sumatorze 1622. Suma ta, która wynosi (¾ τ w przypadku przekształcenia podwyższającego I, Q, jest sygnałem wejściowym dla akumulatora fazy 1616 w celu wytworzenia na jego wyjściu fazy próbki Φ.The I component of the signal is sent from selector 1606 to interpolation filter 1610. The interpolated I signal is then sent to mixer 1612 where it is up-processed with a sine signal from cosine generator 1614. Cosine generator 1614 receives input sample phase Φ from phase accumulator 1616 Selector 1618 provides a selection of the zero input for the boost transform I, Q. The output of the selector 1618 is scaled by kr in the scale amplifier 1620 reaching a zero output which adds to ο ^ τ in the adder 1622. This sum is (¾ τ in the case of The boost transform, I, Q, is input to the phase accumulator 1616 to produce a sample phase Φ at its output.

Przetwarzanie składowej Q tego sygnału jest realizowane podobnie. Sygnał Q jest wybrany przez selektor 1608 i przesłany do filtru interpolacyjnego 1626. Zinterpolowany sygnał Q zostaje następnie przesłany do mieszacza 1628, gdzie zostaje przetworzony „w górę” za pomocą sygnału sinusoidalnego pochodzącego z generatora sinusoidalnego 1630. Generator sinusoidalny 1630 odbiera na wej ściu sygnał z selektora 1632, który wybiera fazę próbki Φ generowanej przez akumulator fazy 1616 w przypadku sygnałów I, Q. Sygnały I, Q przetworzone „w górę” zostająnastępnie zsumowane w sumatorze 1634 i podane na wyjście podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340 jako sygnały „w górę” przetworzone/zmodulowane w trybie I, Q.The processing of the Q component of this signal is similar. The Q signal is selected by selector 1608 and sent to interpolation filter 1626. The interpolated Q signal is then sent to mixer 1628, where it is up-converted with a sinusoidal signal from sine generator 1630. Sine generator 1630 receives a signal as input from sine wave generator 1630. selector 1632 that selects the phase of the sample Φ generated by the phase accumulator 1616 for the I, Q signals. The "up" processed I, Q signals are then summed in adder 1634 and fed to the boost output of the converter / modulator 1340 as "up" signals processed / modulated in I, Q mode.

W procesie przetwarzania R, Θ selektory 1606 oraz 1608 dokonuj ą wyboru dwóch oddzielnych sygnałów R, Θ. W trakcie przetwarzania R, Θ podwyższający częstotliwość przetwornik/modulator 1340 przetwarza oba sygnały R, ©jednocześnie. Pierwszy sygnał R, Θ-1 podlega interpolacji oraz filtracji w filtrze interpolacyjnym 1610. W przypadku sygnałów R, Θ selektor 1618 wybiera zinterpolowany sygnał R, Θ-1, który skaluj e się przez czynnik kr we wzmacniaczu skali 1620, idodajesię do ω^τ w sumatorze 1622. Sygnał wyjściowy sumatora 1622 jest następnie przesyłany do akumulatora fazy 1616 wytwarzającego fazę próbki Φ, która jest sygnałem wejściowym dla generatora cosinusoidalnego 1614. Na wyjściu generatora cosinusoidalnego 1614 pojawia się jeden z dwóch sygnałów wyjściowych zmodulowanych IF podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340 w trybie przetwarzania R, Θ.In the processing of R, Θ selectors 1606 and 1608 select two separate signals R, Θ. In processing R, Θ a boost converter / modulator 1340 processes both signals R, simultaneously. The first signal R, Θ-1 is interpolated and filtered by interpolation filter 1610. For R signals, Θ selector 1618 selects the interpolated signal R, Θ-1, which scales by the factor kr in scale amplifier 1620, and is added to ω ^ τ at adder 1622. The output of adder 1622 is then sent to the phase accumulator 1616 producing the sample phase która, which is the input for the cosine generator 1614. The output of the cosine generator 1614 is one of the two IF modulated outputs that boost the frequency of the converter / modulator 1340 w processing mode R, Θ.

Drugi sygnał R, Θ-2 jest wybierany przez selektor 1608 i przesyłany do filtru interpolacyjnego 1626. Zinterpolowany sygnał R, Θ-2 zostaje następnie przesłany do wzmacniacza skali 1636 gdzie podlega skalowaniu przez czynnik kx. Wyskalowany sygnał jest następnie sumowany z 0¾ τ w sumatorze 1638. Sygnał wyjściowy sumatora 1638 jest sygnałem wejściowym dla akumulatora fazy 1640 wytwarzającego fazę próbki wyjściowej Φ, która zostaje wybrana przez selektor 1632 i przesłana do generatora sinusoidalnego 1630. Na wyjściu generatora sinusoidalnego 1630 pojawia się drugi z dwóch sygnałów wyjściowych zmodulowanych IF podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340 w trybie przetwarzania R, Θ.The second signal R,-2 is selected by selector 1608 and sent to interpolation filter 1626. The interpolated signal R, Θ-2 is then sent to a scale amplifier 1636 where it is scaled by a factor kx. The scaled signal is then summed with 0¾ τ in adder 1638. The output of adder 1638 is input to phase accumulator 1640 producing the sample output phase Φ, which is selected by selector 1632 and sent to sine generator 1630. Sine generator 1630 outputs a second from the two modulated outputs IF boosting the frequency of the driver / modulator 1340 in processing mode R, Θ.

Wartość (¾ τ przesyłana do sumatorów 1622 oraz 1638 powinna być unikalna by zapewnić właściwy sygnał wyjściowy fazy, odpowiedni zarówno dla generatora cosinusoidalnego 1614The value (¾ τ sent to adders 1622 and 1638 should be unique to provide a proper phase output signal suitable for both cosine generator 1614

180 753 jak i dla generatora sinusoidalnego 1630. Ponadto, wartości 0¾ τ mogąulec przeprogramowaniu sterowanemu z procesorów kanałowych 228, na przykład w celu wybrania szczególnej wartości częstotliwości nośnej z generatora cosinusoidalnego 1614 lub generatora sinusoidalnego 1630. W podobny sposób wartość przelicznika kr może być przeprogramowana aby wybrać częstotliwość przesuwu.180 753 and for the sine wave generator 1630. In addition, the values of 0 mogą τ can be reprogrammed by channel processors 228, for example to select a particular carrier frequency value from the cosine generator 1614 or the sinusoidal generator 1630. In a similar manner, the conversion factor kr can be reprogrammed to select the travel frequency.

Nadbiomik 400 (fig. 4) jest złożony z pary bloków nadbiomika 402 i 404. Oba bloki są identyczne i zawierająpanele przetwarzania RF 406. Każdy panel przetwarzania RF 406 zawiera mieszacz RF 408 oraz przetwornik ADC 410, których zadaniem jest odbiór oraz dygitalizacj a sygnałów odbieranych z anteny 412. Panel przetwarzania RF 406 zawiera oprócz tego trzy przetworniki DAC 414, których sygnały wyjściowe są sumowane w sumatorze 416 i przesyłane do podwyższającego częstotliwość przetwornikaRF 417. Sygnał wyjściowy podwyższającego częstotliwość przetwornika RF 417 jest następnie przesyłany do sumatora RF 419 w celu zsumowania z odpowiednim sygnałem wyjściowym bloku nadbiomika 404. Zsumowany sygnał RF zostaje następnie przesłany do wzmacniacza 418, gdzie zostaje wzmocniony przed wyemitowaniem go z anteny 420.Nadbiomic 400 (Fig. 4) is composed of a pair of nadbiomica blocks 402 and 404. Both blocks are identical and contain RF processing panels 406. Each RF processing panel 406 includes an RF mixer 408 and an ADC 410 to receive and digitize the received signals. from antenna 412. The RF processing panel 406 further includes three DACs 414, the outputs of which are summed in an adder 416 and sent to a boost converter RF 417. The output of a frequency boost converter RF 417 is then sent to adder RF 419 to be summed from the corresponding output of the transceiver block 404. The summed RF signal is then sent to amplifier 418, where it is amplified before being transmitted from antenna 420.

Sygnały odbierane z przetworników ADC są wzajemnie łączone w modułach cyfrowych przetworników DCM 426 za pośrednictwem magistral odbiorczych 428. Analogicznie, sygnały nadawane są przesyłane z modułów DMC 426 do przetworników DAC 414 za pośrednictwem magistral nadawczych 430. Magistrale odbiorcze 428 oraz magistrale nadawcze 430 sąmagistralami danych o dużej szybkości i zostały one zrealizowane w postaci płyty montażowej wewnątrz ramy RF 432. W korzystnym przykładzie realizacji, przesyłanie sygnałów przez płytę odbywa się przy częstotliwości 60 MHz. Bliskie fizyczne rozmieszczenie elementów pozwala na tak szybkie przesyłanie bez znaczących błędów w sygnałach danych o dużej szybkości.The signals received from the ADCs are interconnected in the DCM 426 digital converter modules via the 428 receive busses. Likewise, the broadcast signals are transferred from the DMC 426 modules to the DAC 414 via the transmit busses 430. The receive busses 428 and the transmit busses 430 are data buses with They are implemented as a mounting plate within the RF frame 432. In a preferred embodiment, the transmission of signals through the plate is at 60 MHz. The close physical arrangement of the elements allows for such fast transmission without significant errors in high-speed data signals.

Moduł przetworników cyfrowych DCM 426 (fig. 11) zawiera przetworniki DDC w postaci obwodów scalonych o specyficznym przeznaczeniu ASIC (Application Specific Integrated Circuits) 1102 oraz przetworniki DUC 1104 wykonane w tej samej technologii ASIC, w celu przetwarzania sygnałów nadawanych oraz odbieranych. Sygnały odbierane sąprzesyłane z anten 412 poprzez odbiorcze łącza pośredniczące 1108, odbiornik pośredniczący 1106 i zespół buforów/sterowników 1107 do układu przetworników DDC 1102 poprzez łącza telekomunikacyjne 1110. W korzystnym przykładzie wykonania, moduł przetworników DCM 426 zawiera dziesięć układów przetworników DDC 1102, z których każdy zawiera trzy pojedyncze przetworniki DDC. Osiem układów przetworników DDC 1102 pełni funkcję kanałów telekomunikacyjnych, a dwa pozostałe układy przetworników DDC 1102 zapewniająfiinkcje skanowania. Sygnały wyjściowe układów przetworników DDC 1102 sąprzesyłane poprzez łącza 1112 i układy formatujące 1114 oraz sterowniki pośredniczące 1116 do łącza pośredniczącego 1118. Z łącza pośredniczącego 1118 odebrane sygnały sąprzesyłane do interfejsu pośredniczącego 450 (fig. 4) w celu przesłania ich do procesorów kanałowych 448 zgrupowanych w grupy na panelach procesorów 446.The DCM digital converter module 426 (FIG. 11) includes Application Specific Integrated Circuits (ASIC) DDCs 1102 and DUC converters 1104 made with the same ASIC technology to process transmit and receive signals. Received signals are transmitted from antennas 412 via downstream stub links 1108, idler 1106, and buffer / driver bank 1107 to DDC array 1102 over telecommunications links 1110. In a preferred embodiment, DCM converter module 426 includes ten DDC converter arrays 1102 each of which contains three single DDC converters. Eight DDC 1102 converter circuits function as telecommunication channels, and the other two DDC 1102 converter circuits provide scanning functionality. The outputs of DDC circuits 1102 are sent via links 1112 and formators 1114 and proxies 1116 to proxy 1118. From proxy 1118, received signals are forwarded to proxy interface 450 (FIG. 4) for transmission to channel processors 448 grouped into groups. on 446 processor panels.

W trybie nadawczym, sygnały nadawane sąprzesyłane z procesorów kanałowych 448 za pośrednictwem interfejsu pośredniczącego 450 oraz łączy pośredniczących 1118 przez nadawcze odbiorniki pośredniczące 1120 do układu przetworników DUC 1104 za pośrednictwem selektora/układu formatującego 1124. Każdy z układów przetworników DUC 1104 zawiera cztery pojedyncze przetworniki DUC do przetwarzania czterech kanałów telekomunikacyjnych w trybie R, Θ lub dwóch kanałów telekomunikacyjnych w trybie I, Q. Sygnały wyjściowe układów przetworników DUC 1104 sąprzesyłane za pośrednictwem łączy 1126 do sterowników nadawczych 1128 i układu łączy 113 0, w celu przesłania ich do przetworników cyfrowo-analogowych DAC 414.In transmit mode, transmit signals are sent from channel processors 448 via proxy interface 450 and proxies 1118 via transmit adapters 1120 to DUC array 1104 via selector / formatter 1124. Each DUC array 1104 includes four individual DUCs for processing of four telecommunication channels in R, Θ mode or two telecommunication channels in I, Q mode. The output signals of DUC 1104 are sent via links 1126 to transmit controllers 1128 and link system 113 0 for transmission to DACs 414.

Do modułów przetworników DCM 426 są doprowadzone sygnały taktujące.Clock signals are fed to the DCM 426 converter modules.

Interfejsem 450 łączącym moduły przetworników DCM 426 i procesory kanałowe 448 może być łącze mikrofalowe, przęsło TDM lub połączenie światłowodowe. Takie rozwiązanie pozwala na umieszczenie procesorów kanałowych 448 z dala od odpowiadających im modułów przetworników DCM 426 i półek przetwarzania RF 406. Zatem funkcje przetwarzania kanałoweThe interface 450 connecting the DCM 426 converter modules and channel processors 448 may be a microwave link, a TDM span, or a fiber optic link. This arrangement allows channel processors 448 to be positioned away from the corresponding DCM converter modules 426 and the RF processing shelves 406. Thus, the channel processing functions

180 753 go mogłyby być realizowane centralnie, podczas gdy funkcje nadbiomików - po stronie komórki telekomunikacyjnej. Takie rozwiązanie upraszcza konstrukcję komórkowych stacji telekomunikacyjnych, ponieważ znaczna część wyposażenia telekomunikacyjnego może zostać umieszczona z dala od rzeczywistego obszaru komórki telekomunikacyjnej. W rezultacie operator oszczędza na miejscu zajmowanym przez wyposażenie oraz na bardziej scentralizowanym działaniu i zabiegach konserwacyjnych.180,753 go could be performed centrally, while the functions of the radio station - on the side of the telecommunications cell. This solution simplifies the design of cellular telecommunications stations, since a significant portion of the telecommunications equipment can be located away from the real area of the telecommunications cell. As a result, the operator saves space for equipment and more centralized operation and maintenance.

Nadbiomik 400 zawiera trzy moduły DCM 426 o pojemności dwunastu kanałów telekomunikacyjnych. Układ taki zapewnia niezawodność systemu. W przypadku awarii jakiegoś modułu DCM 426, system traci jedynie część dostępnych kanałów telekomunikacyjnych. Ponadto, moduły DCM 426 można modyfikować by zapewnić zdolność zwielokrotnienia interfejsu w eterze. Oznacza to, że przetworniki DDC oraz DUC mogą być indywidualnie programowane dla poszczególnych interfejsów. Zatem, nadbiomik 400 zapewnia zdolność zwielokrotnienia interfejsu w eterze.Nadbiomik 400 contains three DCM 426 modules with a capacity of twelve communication channels. This arrangement ensures the reliability of the system. In the event of failure of a DCM 426 module, the system loses only part of the available communication channels. In addition, the DCM 426 modules can be modified to provide multiple interface ether capability. This means that DDCs and DUCs can be individually programmed for each interface. Thus, the superbiomic 400 provides the ability to multiply the interface through the ether.

Figura 5 przedstawia odbiornik 500 nadbiomika 400, który jest bardzo podobny do odbiornika 200, przedstawionego na fig. 2. Przetworniki DDC 214 i magistrala pośrednicząca TDM 226 zostały pominięte dla przejrzystości rysunku. Odbiornik 500 zawiera dodatkowy przetwornik DDC 502 połączony jak poprzednie poprzez selektor 504 z przetwornikami analogowocyfrowymi ADC 506 umożliwiający odbiór sygnałów cyfrowych z anten 508 i mieszaczy 509 oraz przesłanie sygnałów danych do procesorów kanałowych 510 poprzez szynę danych 514.Figure 5 shows a receiver 500 of transborder 400 which is very similar to the receiver 200 shown in Figure 2. DDC converters 214 and the TDM stub 226 are omitted for clarity of the drawing. Receiver 500 includes an additional DDC 502 connected as before via selector 504 to ADC 506 to receive digital signals from antennas 508 and mixers 509 and transmit data signals to channel processors 510 via data bus 514.

Podczas pracy, może okazać się koniecznym dla procesora kanałowego 510 sprawdzenie innych anten, niż ta dla której przeprowadza aktualnie przetwarzanie kanału telekomunikacyjnego, w celu określenia czy połączenie odbywa się za pośrednictwem najlepszej anteny w komórce telekomunikacyjnej. Może się zdarzyć, że antena obsługująca inny sektor komórki zapewnia lepszą jakość łączności. Wówczas łącze telekomunikacyjne powinno zostać zestawione za pośrednictwem tej drugiej anteny. W celu określenia dostępności do takich anten zapewniających lepsząjakość transmisji, procesor kanałowy skanuje każdy sektor komórki telekomunikacyjnej. W rozwiązaniu według wynalazku uzyskuje się to dzięki temu, że procesor kanałowy 510 zajmując przetwornik DDC 502 programuje go za pośrednictwem magistrali sterującej 512 tak, aby odbierać sygnały z każdej anteny w danej komórce telekomunikacyjnej. Otrzymane informacje, na przykład informacja dotycząca mocy odbieranego sygnału RSSI itp., są szacowane przez procesory kanałowe 510 w celu określenia, czy istnieje lepsza antena. Przetwarzanie w przetworniku DDC 502 odbywa się identycznie jak przetwarzanie w przetwornikach DDC 214, z wyjątkiem tego, że przetwornik DDC 502, na rozkaz pochodzący od procesora kanałowego 510 odbiera sygnały z grupy anten w komórce telekomunikacyjnej a nie od jednej anteny obsługującej czynny kanał telekomunikacyjny.In operation, it may be necessary for the channel processor 510 to check other antennas than the one for which it is currently processing the communication channel in order to determine whether the connection is via the best antenna in the communication cell. It may happen that an antenna serving a different sector of the cell provides better communication quality. Then the telecommunication link should be established via the latter antenna. In order to determine the availability of such antennas providing better transmission quality, the channel processor scans each sector of the telecommunications cell. In the present invention, this is achieved in that the channel processor 510 occupying the DDC converter 502 programs it via the control bus 512 so as to receive signals from each antenna in a given communication cell. The obtained information, e.g., information regarding received signal strength RSSI, etc., is evaluated by channel processors 510 to determine if there is a better antenna. The processing in DDC 502 is identical to that in DDC 214, except that DDC 502 receives signals from a group of antennas in a communication cell, on command from channel processor 510, rather than from one antenna serving an active communication channel.

Procedurę przeszukiwania anten ilustruje fig. 19. Start procedury to punkt 1900. W pierwszym kroku 1902 uruchamia się zegar. Następnie procesor kanałowy sprawdza 1904 czy przetwornik DDC 302 nie jest zajęty, to znaczy czy obecnie nie przeprowadza penetracji dla innego procesora kanałowego, a jeżeli jest zajęty sprawdza 1906 czy magistrala sterująca 312 jest także zajęta. Jeżeli jest zajęta, zegar zatrzymuje się 1908 a procesor kanałowy 310 przejmuje kontrolę 1909 nad magistralą steruj ącą 312. Jeżeli procesor kanałowy 310 nie ma możliwości 1912 przej ęcia kontroli nad magistraląsterującą312, to pętla procesu wraca na początek do kroku 1902. Jeżeli ani przetwornik DDC 302 ani magistrala sterująca 312 nie są zajęte, to następuje sprawdzenie 1910 zawartości rej estru zegara. Jeżeli nie nastąpiło przepełnienie rej estru zegara, pętla powraca do sprawdzenia 1904 czy przetwornik DDC jest dostępny. Jeżeli nastąpiło przepełnienie rejestru zegara, pojawia się komunikat błędu 1920, co oznacza, że procesor kanałowy 310 nie jest zdolny do ukończenia żądanego skanowania.The procedure for searching the antennas is shown in Fig. 19. The start of the routine is at point 1900. In step 1902, a timer starts. The channel processor then checks 1904 to see if the DDC 302 is busy, that is, it is currently not penetrating another channel processor, and if it is busy 1906 checks to see if the control bus 312 is also busy. If it is busy, the clock stops 1908 and channel processor 310 takes control 1909 of control bus 312. If channel processor 310 is unable to take control 1912 of control bus312, the process loop first returns to step 1902. If neither DDC 302 and the control bus 312 is not busy, the contents of the clock register 1910 are checked. If no clock overflow has occurred, the loop returns to check 1904 that a DDC is available. If a clock register overflow has occurred, error message 1920 is displayed, which indicates that channel processor 310 is not able to complete the requested scan.

Jeżeli magistrala sterująca 312 została pomyślnie sprawdzona 1912, procesor kanałowy programuje 1914 przetwornik DDC 302 do realizowania funkcji skanowania. Jeżeli jednak, przetwornik DDC 302 został uaktywniony 1916, programowanie zostaje porzucone i wysłany jest komunikat błędu 1920. W przeciwnym wypadku, przetwornik DDC 302 akceptuje programowanie i zaczyna zbieranie próbek 1918 z różnych anten 308. Gdy wszystkie próbki zostanąIf control bus 312 is successfully verified 1912, the channel processor programs 1914 the DDC converter 302 to perform the scan function. However, if the DDC 302 has been enabled 1916, the programming is abandoned and an error message 1920 is sent. Otherwise, the DDC 302 accepts programming and starts collecting samples 1918 from the different antennas 308. When all samples are complete

180 753 zebrane 1922, przetwornik DDC zostaje zaprogramowany na stan jałowy 1924, aproces kończy się 1926.180,753 collected 1922, DDC is programmed to idle 1924, and process ends 1926.

Następną cechą nadbiomika 400 jest zdolność zapewnienia sygnalizacji w poszczególnych lub we wszystkich sektorach komórki telekomunikacyjnej. Sygnały wyjściowe podwyższających częstotliwość przetwomików/modulatorów 1340 (fig. 3 i fig. 13) są przesyłane do selektorów 306, które wybierają te sygnały wyjściowe, które mają zostać skierowane do konkretnego sektora komórki telekomunikacyjnej. Dla komórki telekomunikacyjnej o trzech sektorach, zapewnia się trzy magistrale sygnałowe 313 odpowiadające trzem sektorom komórki telekomunikacyjnej. Rolą selektorów 306 jest zsumowanie sygnałów wyjściowych podwyższających częstotliwość przetwomików/modulatorów 1340 w jedną z tych trzech magistrali danych. W ten sposób sygnały przychodzące z podwyższających częstotliwość przetwomików/modulatorów 1340 są przesyłane do odpowiedniego sektora komórki telekomunikacyjnej.A further feature of the radio station 400 is the ability to provide signaling in some or all sectors of the communication cell. The outputs of the boosters / modulators 1340 (FIG. 3 and FIG. 13) are sent to selectors 306 which select those outputs to be routed to a particular sector of the telecommunications cell. For a three sector telecommunications cell, three signal buses 313 are provided corresponding to the three sectors of the telecommunications cell. The role of the selectors 306 is to sum the frequency-boosting outputs of the transom / modulators 1340 into one of the three data buses. In this way, signals from the up-frequency drones / modulators 1340 are transmitted to the appropriate sector of the communication cell.

Jednakże, selektor 306 w dalszym ciągu działa by doprowadzić sygnały wyj ściowe podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340 do wszystkich magistrali sygnałowych 313. W tym przypadku sygnały dochodzące z podwyższającego przetwomika/modulatora 1340 są przesyłane jednocześnie do wszystkich sektorów komórki telekomunikacyjnej. Zatem, powstaje coś w rodzaju rozgłoszeniowego kanału wielosygnałowego, dzięki wyznaczeniu podwyższającego przetwomika/modulatora jako kanału sygnałowego i dzięki zaprogramowaniu selektora 306 do przesłania „w dół” sygnałów pochodzących z podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora do wszystkich sektorów komórki telekomunikacyjnej. Ponadto, sygnalizacja do poszczególnych sektorów może zostać zrealizowana poprzez przeprogramowanie selektora 306 w celu przesyłania sygnałów pochodzących z podwyższającego częstotliwość przetwomika/modulatora 1340 do jednego lub więcej sektorów komórki telekomunikacyjnej.However, selector 306 continues to operate to route the output signals of the boost converter / modulator 1340 to all signal buses 313. In this case, signals from the boost converter / modulator 1340 are transmitted simultaneously to all sectors of the telecommunications cell. Thus, a kind of multi-signal broadcast channel is created by designating the boost transducer / modulator as the signal channel and by programming the selector 306 to forward signals from the boost converter / modulator to all sectors of the communication cell. Moreover, signaling to individual sectors may be performed by reprogramming selector 306 to transmit signals from the boost transducer / modulator 1340 to one or more sectors of the communication cell.

Nadbiomik 600 (fig. 6) mimo, że zawiera podzespoły takie same jak nadbiomik 400, zapewnia różnorodność konfiguracyjną. Nadbiomik 600 zapewnia korzystne cyfrowe przetwarzanie „w górę” i odpowiadające jemu cyfrowe przetwarzanie „w dół”, wewnątrz procesorów kanałowych. Procesory kanałowe są wówczas połączone z osprzętem RF poprzez łącza o dużej szybkości.Nadbiomic 600 (FIG. 6), although having components the same as that of nadbiomik 400, provides a variety of configurations. Nadbiomik 600 provides advantageous digital upstream processing and corresponding digital downstream processing within the channel processors. The channel processors are then connected to the RF equipment via high-speed links.

W trybie odbiorczym, sygnały RF sąodbierane z anten 602 (oznaczonych 1,2,..., n) i przesyłane do skojarzonych z nimi odbiorczych paneli przetwarzania RF 604. Każdy odbiorczy panel RF 604 zawiera przetwornik obniżający częstotliwość 606 i przetwornik analogowo-cyfrowy 608. Sygnały wyjściowe paneli odbiorczych RF 604 są strumieniami danych o dużej szybkości i są przesyłane poprzez magistralę doprowadzającą 610 do wielu procesorów kanałowych 612. Magistrala doprowadzająca 610 jest magistralą o odpowiednio dużej szybkości, taką jak magistrala światłowodowa lub j ej podobna. Procesory kanałowe 612 zawieraj ąselektor do wybierania jednej z anten, z której będzie odbierany strumień danych, przetwornik DDC oraz inne podzespoły przetwarzające pasmo podstawowe 613 do selekcji i przetwarzania strumienia danych z jednej z anten, w celu odtworzenia kanału telekomunikacyjnego. Kanał telekomunikacyjny zostaje następnie połączony, za pośrednictwem odpowiedniego łącza pośredniczącego, z sieciąkomórkowąi siecią PSTN.In receiving mode, RF signals are received from antennas 602 (labeled 1,2, ..., n) and sent to associated receiving RF processing panels 604. Each receiving RF panel 604 includes a downconverter 606 and an analog-to-digital converter 608. The RF receiving panels 604 outputs are high-speed data streams and are transmitted via the feeder bus 610 to a plurality of channel processors 612. The lead-in bus 610 is a suitably high speed bus, such as a fiber optic bus or the like. Channel processors 612 include a selector for selecting one of the antennas from which the data stream will be received, a DDC converter, and other baseband processing components 613 for selecting and processing the data stream from one of the antennas to recover the communication channel. The communication channel is then connected, via an appropriate proxy link, to the cellular network and the PSTN network.

W trybie nadawczym, przychodzące sygnały sąodbierane przez procesory kanałowe 612 z sieci komórkowej oraz z sieci PSTN. Procesory kanałowe zawierają podwyższające częstotliwość przetwomiki/modulatory 615 służące do podwyższenia częstotliwości i modulacji sygnałów dochodzących, zanim nastąpi dołączenie dochodzącego strumienia danych do paneli przetwarzania RF 614 poprzez magistralę nadawczą616. Magistrala nadawcza 616 jest również magistralą o odpowiednio dużej szybkości. Panele nadawcze przetwarzania RF 614 zawierają sumatory cyfrowe 618, przetworniki cyfrowo-analogowe DAC 620 oraz przetworniki podwyższające częstotliwość RF 622, w celu przetworzenia dochodzących strumieni danych w analogowe sygnały RF. Następnie sygnały analogowe RF są przesyłane analogową magistralą nadawczą 624 do wzmacniaczy mocy 626 i do anten 628, gdzie analogowe sygnały RF zostają wypromienio wane.In transmit mode, incoming signals are received by channel processors 612 from the cellular network and the PSTN network. Channel processors include boost drivers / modulators 615 to boost and modulate the incoming signals before attaching the incoming data stream to the RF processing panels 614 via the transmit bus 616. The transmit bus 616 is also a correspondingly high speed bus. RF processing transmit panels 614 include digital combiners 618, DAC 620, and RF boost converters 622 to convert incoming data streams into analog RF signals. The analog RF signals are then sent over the analog transmit bus 624 to the power amplifiers 626 and to the antennas 628 where the analog RF signals are radiated.

180 753180 753

Nadbiomik 700 (fig. 7) jest wyposażony w podzespoły takie jak wnadbiorniku400, ale w innej konfiguracji. Nadbiomik 700 przedstawiono dla pojedynczego sektora systemu telekomunikacyjnego, podzielonego na sektory. Zaletą nadbiomika 700 jest łatwość modyfikacji przy obsłudze grupy sektorów.The transceiver 700 (Fig. 7) is equipped with components such as that in the transceiver 400 but in a different configuration. Nadbiomik 700 is presented for a single sector of the telecommunications system, divided into sectors. The advantage of the 700 Nadbiomika is that it is easy to modify when handling a group of sectors.

W trybie odbiorczym, sygnały RF odbierane przez anteny 702 są przesyłane do odbiorczych paneli przetwarzania RF 704, z których każda zawiera przetwornik obniżający częstotliwość RE 703 oraz przetwornik analogowo-cyfrowy ADC 705. Na wyjściu odbiorczych paneli przetwarzania RF 704 powstaje strumień danych o dużej szybkości, który jest przesyłany za pośrednictwem łącza o dużej szybkości 706 do przetworników DDC 708. Przetworniki DDC 708 wybierają strumienie danych o dużej szybkości i przetwarzająje „w dół”. Wyjścia przetworników DDC 708 tworzą strumienie danych o małej szybkości i sąprzesyłane magistralami 710 oraz 712 do procesorów kanałowych 714. Procesory kanałowe 714 przetwarzają kanał telekomunikacyjny i łączą go z siecią komórkową oraz z siecią PSTN za pośrednictwem magistrali kanałowej 716 i interfejsów sieci 718. Przetworniki DDC 708 nadbiornika 700 mogą być również umieszczane na panelu procesora kanałowego poprzez odpowiednio szybki interfejs pośredniczący.In the receive mode, the RF signals received by the antennas 702 are transmitted to receiving RF processing panels 704, each including a descender RE 703 and an analog-to-digital converter ADC 705. The receiving RF processing panels 704 output a high-speed data stream. which is transmitted over high speed link 706 to DDCs 708. DDC converters 708 select high speed data streams and down-process. The outputs of the DDCs 708 create low-speed data streams and are sent on busses 710 and 712 to channel processors 714. Channel processors 714 process the communication channel and connect it to the cellular network and to the PSTN network via the channel bus 716 and network interfaces 718. DDCs 708 the transceiver 700 can also be placed on a channel processor panel via a suitably high speed proxy interface.

W trybie nadawczym, sygnały przychodzące są przesyłane z sieci komórkowej i z sieci PSTN, poprzez interfej sy 718 i magistralę kanałową? 16, do procesorów kanałowych 714. Procesory kanałowe 714 zawieraj ąprzetwomiki DUC oraz przetworniki D AC, służące do podwyższenia częstotliwości i dygitalizacji przychodzących sygnałów w sygnały analogowe IF. Analogowe sygnały IF sąprzesyłane łączami koncentrycznymi 722, lub innymi odpowiednimi przewodami, do matrycy nadawczej 724, gdzie przychodzące sygnały sąłączone z innymi przychodzącymi sygnałami analogowymi IF. Połączone sygnały analogowe IF są następnie przesyłane, za pośrednictwem łączy koncentrycznych 726, do przetworników podwyższających częstotliwość RF 728. Przetworniki podwyższające częstotliwość RF 728 przekształcają sygnały IF w sygnały RF. Sygnały RF są sumowane w sumatorze 730, a następnie przesyłane do wzmacniaczy mocy i do anten nadawczych (nie pokazane).In transmit mode, incoming signals are sent from the cellular network and the PSTN network via the 718 interfaces and the channel bus. 16, to channel processors 714. Channel processors 714 include DUCs and DAC converters to boost the frequency and digitize incoming signals into analog IF signals. The analog IF signals are sent over coaxial links 722, or other suitable conductors, to a transmit matrix 724, where the incoming signals are combined with other incoming analog IF signals. The combined analog IF signals are then sent, via coaxial links 726, to the RF boost converters 728. The RF boost converters 728 convert the IF signals to RF signals. The RF signals are summed in an adder 730 and then sent to the power amplifiers and to transmit antennas (not shown).

W nadbiomiku 700 szybkie przetwarzanie danych, to jest cyfrowe przetwarzanie podwyższające sygnałów przychodzących jest dokonywane przez procesory kanałowe 714 (fig. 18). Procesor kanałowy 714 jest podobny do procesora kanałowego 228 prezentowanego na fig. 17, na którym zachowano takie same oznaczenia cyfrowe elementów. Procesor kanałowy 714 zawiera dodatkowo przetworniki DUC 1802, które odbierają sygnały przychodzące z procesorów 1742, 1742'. Przetworniki DUC 1802 podwyższają częstotliwość przychodzących sygnałów, które przesyłane są do przetworników cyfrowo-analogowych DAC 1806, gdzie sygnały są przetwarzane w analogowe sygnały IF. Analogowe sygnały IF są następnie przesyłane przez porty WE/WY 1740 i 1740' do matrycy nadawczej 724.At transceiver 700, high-speed data processing, i.e., digital boost processing of the incoming signals, is performed by channel processors 714 (FIG. 18). Channel processor 714 is similar to channel processor 228 shown in FIG. 17 in which the item numbers are identical. Channel processor 714 further includes DUC converters 1802 that receive signals coming from processors 1742, 1742 '. DUC 1802 converters increase the frequency of incoming signals, which are sent to the DAC 1806 digital to analog converters, where the signals are converted into analog IF signals. The analog IF signals are then sent through I / O ports 1740 and 1740 'to transmit matrix 724.

Na fig. 8, fig. 9 oraz fig. 10 przedstawiono kolejne konfiguracje połączenia elementów nadbiomika 400. Aby uniemożliwić utratę całej komórki w następstwie awarii pojedynczego podzespołu, unikano łańcuchowego połączenia podzespołów. Jak widać na fig. 8, w rozwiązaniu łącz „w dół”, selektory 800 znajdujące się w modułach DCM 802 są umieszczone przed przetwornikami 804 i przed przetwornikami DAC 806. Zrealizowano także bezpośrednie łącza danych 808 od przetworników DUC 804 do selektorów 800, od modułów DMC 802 do modułów DCM 802 i w końcu do przetworników DAC 806. Zastosowano także połączenia obejściowe danych 810 dołączone do bezpośredniego łączy danych 808. Podczas pracy, gdy jeden lub parę modułów DCM 802 ulegnie awarii, selektory 800 zapewnią uaktywnienie odpowiednich połączeń obejściowych 810, umożliwiając ominięcie uszkodzonego modułu DCM 802 i kontynuację przesyłu sygnałów do wzmacniacza 812 i do anteny nadawczej 814. W podobny sposób można połączyć elementy wyjściowe w celu zapewnienia niezawodności działania odbiorczej części nadbiomika.Figures 8, 9, and 10 show sequential interconnection configurations for components of the superbiomarker 400. To prevent loss of an entire cell due to single component failure, daisy-chained components are avoided. As can be seen in Fig. 8, in the downlink solution, selectors 800 located in the DCM 802 modules are positioned upstream of the 804 converters and upstream of the 806 DACs. Direct data links 808 from the DUC 804 to the selectors 800, from the modules are also provided. DMC 802 to the DCM 802 modules and finally to the DAC 806 converters. Data bypass connections 810 connected to the direct data link 808 are also used. In operation, when one or a pair of DCM 802 modules fails, the selectors 800 will ensure that the appropriate bypass connections 810 are activated, allowing bypassing damaged DCM 802 and continuing to transmit signals to amplifier 812 and transmit antenna 814. In a similar manner, output elements may be interconnected to ensure reliable operation of the receiving portion of the receiver.

Na fig. 9 procesory kanałowe 920 połączone są za pośrednictwem magistrali TDM 922 z modułami DCM 902. Moduły DCM 902 sąpołączone między sobąjak przedstawiono na fig. 8. Nie przedstawiono selektorów 900 skojarzonych z każdym modułem DCM 902, zakładając,In Fig. 9, channel processors 920 are connected via TDM bus 922 to DCM 902 modules. DCM 902 are interconnected as shown in Fig. 8. The selectors 900 associated with each DCM 902 are not shown, assuming that

180 753 że można je w prosty sposób włączyć bezpośrednio do modułów DCM 902. Połączenia obejściowe 924 łączą procesory kanałowe 920 bezpośrednio ze związanymi z nimi modułami DCM 902 i z dodatkowym selektorem (nie pokazanym na rysunku) wchodzącym w skład modułu DCM 902. W przypadku awarii procesora kanałowego 920 powodującego zanik połączenia na magistrali TDM 922 lub w przypadku awarii samej magistrali TDM 922, selektory wchodzące w skład modułów DCM 902 mogą uaktywnić odpowiednie połączenie obejściowe 924 i kontynuować transmisję sygnałów do przetworników cyfrowo-analogowych DAC 906, wzmacniacza 912 oraz anteny nadawczej 914.180 753 that they can be easily integrated directly into DCM 902 modules. 924 bypass connections connect channel 920 processors directly to the associated DCM 902 modules and to an additional selector (not shown) included in DCM 902. In the event of a processor failure. channel 920 causing the TDM 922 bus to fail, or if the TDM 922 bus itself fails, selectors on the DCM 902 modules can activate the appropriate bypass 924 and continue transmitting signals to the DAC 906, amplifier 912, and transmit antenna 914.

Na fig. 10 jest przedstawiony jeszcze jeden układ. Moduły DCM 1002 są połączone jak na fig. 8. Bezpośrednie połączenia 1030 łącząprocesory kanałowe 1020 w łańcuch. Sygnały wyjściowe każdego procesora kanałowego 1020 są sumowane w sumatorach 1032, a następnie przesyłane do modułów DCM 1002 magistraląTDM 1034. Łącza obejściowe 1036 tworzące drugą magistralę działają dzięki obecności selektorów 1038, w sposób podobny do przedstawionego dla modułów DCM 802 na fig. 8. W przypadku awarii któregokolwiek procesora kanałowego 1020, sygnały z pozostałych procesorów kanałowych 1020 mogą zostać skierowane z pominięciem uszkodzonych procesorów kanałowych, w taki sam sposób jak opisano dla modułów DCM 802, kolejno do selektora 1000, do przetwornika cyfrowo-analogowego DAC 1006, do wzmacniacza 1012 i do anteny 1014.Another arrangement is shown in Fig. 10. DCMs 1002 are connected as in FIG. 8. Direct links 1030 connect channel processors 1020 in a chain. The outputs of each channel processor 1020 are summed in adders 1032 and then sent to the DCMs 1002 over the TDM 1034. The bypass links 1036 making up the second bus operate by the presence of selectors 1038, similar to that shown for the DCM 802 in FIG. 8. If any channel processor 1020 fails, the signals from the remaining channel processors 1020 may be routed bypassing the failed channel processors in the same manner as described for DCM 802, sequentially to selector 1000, to the DAC 1006, to amplifier 1012 and to the antenna 1014.

180 753180 753

PRZETWORNIK ,./RF (MIESZACZ) Wr L__n—amnTRANSDUCER,. / RF (MIXER) Wr L__n — amn

PRZETWORNIK RFRF TRANSMITTER

STAN TECHNIKISTATE OF THE ART

DO SIECI PSTN PRZEZ SIEC KOMÓRKOWĄTO PSTN VIA A CELLULAR NETWORK

180 753180 753

F IG.5F IG. 5

180 753180 753

DO SIECI PSTN PRZEZ SIEĆ KOMÓRKOWĄTO PSTN VIA THE CELLULAR NETWORK

180 753180 753

- 802- 802

180 753180 753

FI G.1 2 oFI G.1 2 st

N-1 o ł ^σ N-1 o ^σ

SELEKTOR DANYCH meDATA SELECTOR me

cossomething

1220~>1220 ~>

TABLICA PRZEGLĄ DOWA ROIOVERVIEW BOARD ROI

OSCYLATOR STEROWANY NUMERYCZNIENUMERICALLY CONTROLLED OSCILLATOR

1222-y _r12241222 1224 _r-y

FILTRYFILTERS

FILTRY DECYMACYJNEDECISION FILTERS

^1222^ 1222

FILTRYFILTERS

FILTRY DECYMACYJNEDECISION FILTERS

224224

12181218

ZEGARCLOCK

GENERATOR SINUSOIDALNYSINE GENERATOR

302302

^1232^ 1232

OO^Ooh ^

Ο-υ5Ο-υ5

226/226226/226

DANE I & Q DO PŁYTKI PROCESORA KANAŁOWEGOI & Q DATA FOR CHANNEL PROCESSOR BOARD

224224

WEJŚCIA STERUJĄCE ZCPCZCPC CONTROL INPUTS

WSPÓLNE OBWODY FORMATOWANIA DANYCHCOMMON DATA FORMATTING CIRCUITS

MAGISTRALAMAIN LINE

300/300/224'300/300/224 '

STEROWANIACONTROLS

I MODULACJIAND MODULATION

FIG.13FIG. 13

180 753180 753

ZMODULOWANE PASMO PODSTAWOWE IMODULATED BASEBAND I

ZMODULOWANE PASMO PODSTAWOWE QMODULATED BASEBAND Q

14091409

AKUMULATOR FAZYPHASE BATTERY

14121412

15121512

15081508

180 753180 753

F IG.17F IG.17

180 753180 753

17401740

PAMIĘĆMEMORY

1802.1802.

17461746

17421742

17441744

BLOK STEROWNIKACONTROLLER BLOCK

CYFROWY PROCESOR SYGNAŁOWYDIGITAL SIGNALING PROCESSOR

17481748

DUCDUC

1802.1802.

17441744

17J617J6

17421742

DUCDUC

PROCESORCPU

PAMIĘĆMEMORY

CYFROWY PROCESOR SYGNAŁOWYDIGITAL SIGNALING PROCESSOR

BLOK STEROWNIKACONTROLLER BLOCK

17481748

18061806

FIG.18FIG. 18

17401740

180 753180 753

FIG.19 ζ START 'FIG. 19 ζ START '

PROGRAMOWANIE DDC L/J/JDDC L / J / J PROGRAMMING

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 70 copies. Price PLN 4.00.

Claims

Patent claims

A method for up-frequency processing / modulation of telecommunications signals, with multiple access formats, consisting in selecting, by means of a selector, one of the telecommunications signals of a first access format having a first component and a second component, and a pair of telecommunications signals each having a second access format, then, after selecting the first access format by the telecommunications signal selector, the first signal component and the second component of this signal are interpolated in the interpolation filter, mixed in the mixer with the interpolated first component with the first sinusoidal signal, and the interpolated second component is mixed with the second sinusoidal signal, then summed up in the adder, the interpolated and mixed first component and the interpolated and mixed second component, while after selecting a pair of telecommunications signals by the selector, the first signal from the pair of telecom signals is interpolated in the interpolation filter and a second signal from a pair of telecommunication signals, characterized in that the interpolated first signal sums up in the adder with the first programmed phase value and the interpolated second signal sums up in the adder with the second programmed phase value, the phase angle is determined in the accumulator of the first phase on the basis of the summed of the first signal and a second phase angle based on the summed second signal, finally, a first sinusoid is generated in the generator based on the first phase angle and a second sinusoid based on the second phase angle.

2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that, after interpolation by the interpolation filter of the first signal from the pair of telecommunications signals and the second signal of the pair of telecommunications signals, the first interpolated signal and the second interpolated signal are scaled in the scale amplifier.

3. A boost converter / modulator of telecommunications signals, comprising first and second selectors each having a plurality of inputs and an output, the output of the first and second selectors being connected to the first interpolation filter and the second interpolation filter, respectively, and the output of the first interpolation filter is selectively connected to the first mixer while the output of the second interpolation filter is selectively connected to the second mixer, the outputs of the first and second mixers are connected to the input of the third adder, the second input of the first mixer is connected to the output of the first sinusoidal generator, while the second input of the second mixer is connected to the output of the second a sinusoidal generator, characterized in that the output of the first interpolation filter (1610) is connected via a selector (1618) to the first adder (1622) receiving the first programmed phase value, the output of which is connected to the first phase accumulator (1616) connected with its output to the first sinusoidal generator (1614), while the output of the second interpolation filter (1626) is selectively coupled to a second adder (1638) receiving the second programmed phase value, whose output is connected to a second phase accumulator (1640) coupled to a second sinusoidal generator (1630).

4. A transom / modulator according to claim 1; The method of claim 3, characterized in that the output of the first interpolating filter (1610) is connected via a selector with a first scale amplifier (1620) producing a variable scaled programmed output, and the output of the second

180 753 of the interpolating filter (1626), a second scale amplifier (1636) is connected to produce a variable scaled programmed output.

* * *