(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピング技術で動作するデジタル式複数加入者無線情報伝送システムであって、
該デジタル式複数加入者無線情報伝送システムは、２．４ＧＨｚのＩＳＭ周波数帯域に適用され、
該周波数帯域では、最大１ＭＨｚの遵守すべき２０ｄＢチャネル帯域幅が定められている形式のデジタル式複数加入者無線情報伝送システムにおいて、
時分割多元接続／周波数分割多元接続技術で動作する公知のＤＥＣＴ無線システムが変更され、これによってデータ伝送レートがＤＥＣＴ規格で定められているデータ伝送レートの半分に、すなわち１１５２キロビット／ｓから５７６キロビット／ｓに低減され、かつシステムに使用される装置の高周波部が、ＤＥＣＴ規格に対して変更されたＩＳＭ周波数帯域に適合されていることを特徴とする
デジタル式複数加入者無線情報伝送システム。
【請求項２】
チャネル間隔が、ＤＥＣＴ規格にしたがって定められている１７２８ｋＨｚのチャネル間隔に比べて同様に相応に低減されている
請求項１に記載の無線情報伝送システム。
【請求項３】
実質データ伝送レートを維持するためにタイムスロットがまとめられる
請求項１または２に記載の無線情報伝送システム。
【請求項４】
前記チャネル間隔が、ＤＥＣＴ規格で定められている１７２８ｋＨｚのチャネル間隔と比べて同様に半分に、すなわち８６４ｋＨｚに低減されている
請求項１に記載の無線情報伝送システム。
【請求項５】
実質データ伝送レートを維持するために２つのタイムスロットがまとられる
請求項１に記載の無線情報伝送システム。
【請求項６】
従来のＤＥＣＴシステムに対して設けられており、かつＤＥＣＴ規格に対して変更された周波数に部分的に適合されている送信機および受信機部材が使用される
請求項１または４または５に記載の無線情報伝送システム。
【請求項７】
標準ＤＥＣＴシステムクロックから前記周波数が形成される
請求項６に記載の無線情報伝送システム。
【請求項８】
それ自体ＤＥＣＴ装置に使用するために設けられた高周波部を有しており、
該高周波部では、フロントエンドが、ＤＥＣＴ規格に対して変更されたＩＳＭ帯域の周波数帯域に適合されることの他に、ＤＥＣＴ装置に使用される中間フィルタに対して変更された中間フィルタだけが設けられており、
該中間フィルは、対応するＤＥＣＴ中間フィルタの半分の帯域幅を有する
請求項６に記載の無線情報伝送システム。
【請求項９】
コードレス電話に対して使用される
請求項１から８までのいずれか１項に記載の無線情報伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、周波数ホッピング（Frequency Hopping）技術で動作するデジタル式複数加入者無線情報伝送システムに関し、ここでこのシステムは２．４ＧＨｚのＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical）周波数帯域に適用され、最大１ＭＨｚの遵守すべき２０ｄＢチャネル帯域幅が定められている。
【０００２】
２４００ＭＨｚ〜２４８５ＭＨｚのＩＳＭ周波数帯域は世界的に産業、科学および医学的な目的のために使用される。このＵＨＦ周波数帯域では無線サービスすなわちコードレス電話を実現することも許されている。しかしながらこの周波数帯域での無線動作時には厳格に定められた所定の条件を遵守しなければならない。
【０００３】
周波数ホッピング（Frequency Hopping）技術で動作するデジタル式複数加入者無線情報伝送システムをこの２．４ＧＨｚ−ＩＳＭ帯域において実現する場合、このために厳密に遵守すべき、最大１ＭＨｚの２０ｄＢ帯域幅が定められていることは重要であり、この帯域幅をＤＥＣＴ規格では公知のように上回ってしまう。
【０００４】
２．４ＧＨｚ−ＩＳＭ（Industrial Scientific and Medical）周波数帯域に適用される、周波数ホッピング技術で動作するデジタル式複数加入者無線情報伝送システムはこれまで公知ではない。ＷＬAＮ規格ＩＥＥＥ８０２．１１についてはＧＦＳＫ（Gaussian Frequency Shift Keying）変調に対して１Ｍビット／ｓのデータ伝送レートが定められている。しかしながらこのことは例えばＤＥＣＴ装置の場合と比べて、無線装置の高周波部における変調偏移に対して格段に高い精度要求と、ひいては格段に高い技術的な繁雑さと、したがってコストとに結びついてしまう。
【０００５】
本発明の課題は、２．４ＧＨｚのＩＳＭ周波数帯域に対して、周波数ホッピング技術によって動作するデジタル式複数加入者無線情報伝送システムを提供することであり、ここでこの無線情報伝送システムはすでに普及している前述の無線システムに基づいており、これによってこのシステムに使用される装置ではＩＳＭ帯域での使用が所望された場合に、比較的わずかな変更しか必要せず、かつデジタル素子の変更がわずかであり、これによってこれらのデジタル素子を、さほど大きな技術的繁雑さが付加されることなく、したがって付加コストなしにすでに使用されている無線システムの装置に組み込むことができるようにすることである。
【０００６】
上記課題は、冒頭に述べた形式のデジタル式複数加入者無線情報伝送システムに関する本発明により、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）／ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）技術で動作する公知のＤＥＣＴ（Digital European Cordless Telecommunication）無線システムを変更することにより、データ伝送レートがＤＥＣＴ規格で定められている１１５２キロビット／ｓのデータ伝送レートよりも低減され、かつシステムに使用される装置の高周波部がＤＥＣＴ規格に対して変更されたＩＳＭ周波数帯域に適合されることによって解決される。
【０００７】
したがって本発明により２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯域における周波数ホッピングシステムが実現される。ここで分かることは、ＤＥＣＴシステムがその１０ｍｓのフレーム持続時間に起因して要求される周波数変換を満足できることである。この周波数変換では３０秒間に最大０．４秒間は１周波数にとどまらなければならない。
【０００８】
本発明のシステムの有利な実施例、発展形態および使用事例は従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明の有利な実施例では、データ伝送レートは、ＤＥＣＴ規格で定められたデータ伝送レートの半分に、すなわち１１５２キロビット／ｓから５７６キロビット／ｓに低減される。この場合に有利には２つのタイムスロットがまとめられて実質データ伝送レートが維持されるようにする。有利にはチャネル間隔も同様にＤＥＣＴチャネル間隔の半分に、すなわち１５３２ｋＨｚから８６４ｋＨｚに低減される。
【００１０】
したがってこれらの周波数は問題なしに規格準拠のＤＥＣＴシステムクロックから形成することができる。使用する装置の高周波部では、フロントエンドを新しい周波数領域へ適合させることの他には、帯域幅が半分の新しい中間フィルタだけしか必要としない。
【００１１】
原理的にはＤＥＣＴデータ伝送レートの別の分数、例えばＤＥＣＴデータ伝送レートの２／３または３／４に低減し、それに伴ってチャネル間隔を変更することも可能である。しかしながらこれはＤＥＣＴデータ伝送レートの半分およびＤＥＣＴチャネル間隔の半分への低減に比べてコストの増加に結びついてしまうおそれがある。
【００１２】
以下では、２．４ＧＨｚのＩＳＭに適用されるデジタル式複数加入者無線情報伝送システムに対する図示の加入者装置の例を説明する。ここで、
図１は、加入者の送受信装置の全体ブロック図であり、
図２は、ＤＥＣＴ装置に使用されるＰＬＬ周波数シンセサイザのブロック回路図であり、
図３は、ＩＳＭ装置に使用するために変更されたＰＬＬ周波数シンセサイザのブロック回路図である。
【００１３】
図１に示した高密度に集積されたＩＳＭ帯域用の送受信機の送信経路１は、ＤＥＣＴ装置の場合に使用される素子を含んでおり、オープンループ変調で動作する。このために伝送すべきデジタル信号ＴＸＤＡＴＡはガウスフィルタ２を介して送信モードに対する電圧制御発振器（ＶＣＯ；Voltage Controlled Oscillator）３に供給される。この電圧制御発振器に受信モードに対する第２電圧制御発振器４が付属している。ここでは２つの電圧制御器５および６が、アナログの高周波部ないしは電圧制御発振器３および４の給電電圧を調整するために一緒に組み込まれている。
【００１４】
電圧制御発振器３および４は差分信号を形成し、ここでアクティブな発振器３ないしは４の差分信号は、分離増幅器７を介して周波数２倍器８に、またその後フィルタ９と増幅器１０とを介してＰＬＬ周波数シンセサイザ１９のプリスケーラ１１にも入力結合される。
【００１５】
増幅器１０の出力信号は、送信経路１においてプリントフィルタ１２（gedrucktes Filter）と、前置増幅器１３と、電力増幅器１４と、ローパスフィルタ１５とを介して送受切換スイッチ１６の送信入力側に供給される。送受切換スイッチ１６のアンテナ端子に送信および受信に共通に使用されるアンテナ１７が接続されている。
【００１６】
したがってＩＳＭ帯域での所望の出力信号は周波数２倍器８を介して形成されるため、電圧制御発振器３および４を半分の出力周波数で駆動することができ、これによってオープンループ変調に対して比較的良好な分離が得られる。
【００１７】
送信部チップ１８として示した集積回路の重要な部材は集積化されたＰＬＬ周波数シンセサイザ１９であり、これは３心バスインターフェース２０を用いてプログラム可能であり、プリスケーラ１１ならびにカウンタを有する演算論理ユニットによって分周比を調整することができる。さらに３心バスインタフェース２０が全チップ機能、すなわち例えば種々の機能モードの制御のために使用され、例えばＰＬＬ演算論理ユニットと、電圧制御発振器３および４のモードとが制御される。
【００１８】
ＰＬＬ周波数シンセサイザ１９の機能部にはさらに、送信部チップ１８に直接組み込まれていないループローパスフィルタ２１が所属している。これによってベースバンド制御制御装置へのインタフェース線の数は最小限にとどめられる。
【００１９】
ＰＬＬ周波数シンセサイザ１９については図２および３に関連してのちほどさらに詳しく説明する。周波数２倍器８で実行される、アクティブな差分の電圧制御発振器３ないしは４の出力信号の周波数２倍化は、信号と、その信号の直交成分とを乗算することによって行われる。
【００２０】
送受切換スイッチ１６の受信側端子には、送受信機の受信経路２２に、下り方向混合器２３の一方の入力側が、第１セラミック帯域フィルタ２４と、ローノイズ増幅器２５と、第２セラミック帯域フィルタ２６とを介して接続されている。２つの帯域フィルタ２４および２６は、２４００ＭＨｚ〜２４８５ＭＨｚのＩＳＭ周波数帯域を通過させるように設計されている。下り方向混合器２３の他方の入力側には、送信経路１から出力結合されかつ受信モードに対する電圧制御発振器４によって導出された信号が供給される。
【００２１】
下り方向混合器２３から取り出された出力信号は中間フィルタ２７およびリミッタ２８を介して導かれ、つぎに復調器２９でアナログ的に復調され、引き続き増幅器３０とサンプルホールド回路３１とを使用してアナログ／デジタル変換され、これにより伝送されて受信されたデジタルデータ信号ＲＸＤＡＴＡが得られる。受信経路２２の大部分は受信部チップ３２に組み込まれている。
【００２２】
したがってＤＥＣＴに対して元々設けられていた装置実施例の変更は高周波部と中間フィルタ２７とにあり、この高周波部のフロントエンドはＤＥＣＴとは別のＩＳＭ周波数帯域に適合されており、また中間フィルタ２７に対してはＤＥＣＴ帯域幅の半分が必要である。さらにこれから引き続き詳しく説明する変更は送信部チップのＰＬＬ分周比にあり、これはＰＬＬ周波数シンセサイザ１９に対する演算論理ユニットのカウンタを変更することによって行われる。
【００２３】
図２はＰＬＬ周波数シンセサイザを示しており、これはすでにＤＥＣＴ送受信機に対して使用されており、別の機能群と共に送信部チップ１８に含まれている。ＰＬＬ周波数シンセサイザ１９は、プリスケーラ１１、Ｎカウンタ３３、Ａカウンタ３４、Ｒカウンタ３５、位相検出器３６、チャージポンプ３７、トライステートロジック３８およびＰＬＬ制御ロジック３９を有する。プリスケーラ１１とカウンタは演算論理ユニットを形成し、この演算論理ユニットによってＰＬＬ分周比が決定される。
【００２４】
ＤＥＣＴ動作では、Ｎカウンタ３３は送信モードにおいて３４／３５間で、また受信モードにおいて３２／３３間で切換可能である。Ｒカウンタ３５は６と１２との間で切換可能であり、これによって１０３６８ＭＨｚないしは２０３７６ＭＨｚのシステムクロックが可能である。ＰＬＬ周波数シンセサイザ１９は、ｆc＝ｆ0−ｃ・１７２８ＭＨｚによって得られるＤＥＣＴ公称チャネルをアドレッシングでき、ここでｆ0＝１８９７．３４４ＭＨｚ、ｃ＝１０，９，８，…，−５３である。
【００２５】
したがって１８８０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚの周波数帯域の全ＤＥＣＴ公称チャネルを、緩慢に跳躍する周波数シンセサイザ（ｃ＝９，…，０）によってアドレッシングすることが可能である。中間周波数は１１０．５９２ＭＨｚとする。これによって送信モードにおいて３４／３５の、また受信モードにおいて３２／３３のＮカウンタ値が得られる。
【００２６】
位相検出器３５は位相および周波数を検出する。プリスケーラ１１は、アクティブな電圧制御発振器３ないしは４の、２が乗算された出力信号の信号周波数を１：３２または１：３３の比で分周する。この分周比はＰＬＬ制御ロジック３９を介して制御される。
【００２７】
図３に示したＩＳＭ帯域に対するＰＬＬ周波数シンセサイザは、図２に示したＤＥＣＴに対するＰＬＬ周波数シンセサイザと比べて２，３の箇所が変更されている。図１の送信部チップ１８の変更された回路ブロックは、図２および３では太線で囲まれている。
【００２８】
Ｎカウンタ３３は８６〜８９と８２〜８５との間でそれぞれ送信モードないしは受信モードに関連して切換可能である。Ｒカウンタ３５は１２と２４との間で切り換えることができ、これによって１０３６８ＭＨｚないしは２０７３６ＭＨｚのシステムクロックが許容される。ＰＬＬ周波数シンセサイザは、ｆc＝ｆ0＋ｃ・８６４ｋＨｚによって得られるＩＳＭ公称チャネルをアドレッシングすることができ、ここでｆ0＝２３７７．７３８ＭＨｚ、ｃ＝０，１，２，…，１２７である。
【００２９】
したがって２４００ＭＨｚ〜２４８５ＭＨｚの周波数帯域の全ＩＳＭ公称チャネルを、緩慢に跳躍するシンセサイザ（ｃ＝２７，…，１２１）によってアドレッシングすることができる。中間周波数はＤＥＣＴシステムの場合と同様に１１０．５９２ＭＨｚとする。これによってＩＳＭ帯域に対して送信モードにおいて８６〜８９の、また受信モードにおいて８２〜８５のＮカウンタ値が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  加入者の送受信装置の全体ブロック図である。
【図２】  ＤＥＣＴ装置に使用されるＰＬＬ周波数シンセサイザのブロック回路図である。
【図３】  ＩＳＭ装置に使用するために変更されたＰＬＬ周波数シンセサイザのブロック回路図である。
【符号の説明】
１  送信経路
２  ガウスフィルタ
３，４  電圧制御発振器（ＶＣＯ）
５，６  電圧制御器
７  分離増幅器
８  周波数２倍器
９  フィルタ
１０  増幅器
１１  プリスケーラ
１２  フィルタ
１３  電力増幅器
１４  前置増幅器
１５  ローパスフィルタ
１６  送受切換スイッチ
１７  アンテナ
１８  送信部チップ
１９  ＰＬＬ周波数シンセサイザ
２０  ３心バスインタフェース
２１  ループローパスフィルタ
２２  受信経路
２３  下り方向混合器
２４  セラミック帯域フィルタ
２５  ローノイズ増幅器
２６  セラミック帯域フィルタ
２７  中間フィルタ
２８  リミッタ
２９  復調器
３０  増幅器
３１  サンプルホールド回路
３２  受信部チップ
３３  Ｎカウンタ
３４  Ａカウンタ
３５  Ｒカウンタ
３６  位相検出器
３７  チャージポンプ
３８  トライステートロジック
３９  ＰＬＬ制御ロジック
ＴＸＤＡＴＡ  伝送すべきデジタル信号
ＲＸＤＡＴＡ  伝送されたデジタル信号
【図１】
0003889928.tif 000002
【図２】
0003889928.tif 000003
【図３】
0003889928.tif 000004