METHOD TO NORMALIZE SIGNAL CHANNELS ON A TDMA FRAME IN A MOBILE RADIO SYSTEM

Abstract: A method for normalising the signal channels received in a base station of a mobile radio system, which have been sent out by mobile subscribers and have different signal delay times, to a predetermined received time-division multiplex frame subdivided into several channel time slots, each signal channel beginning with a synchronising word, consists in determining by means of sampling the time interval in a predetermined synchronising word detection range in which the synchronising word of the received signal channel is located and by carrying out the time normalisation of the received signal channel to the received frame, using this position information. <IMAGE>

Description: Verfahren zum Normieren von Signalkanälen auf einen TDMA-Rahmen in einem Mobilfunksystem Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Normieren der in einer Feststation eines Mobilfunksystems empfangenen Signalkanäle, die von mobilen Teilnehmern ausgesendet worden sind und unterschiedliche Signallaufzeiten aufweisen, auf einen vorgegebenen, in mehrere Kanalzeitschlitze unterteilten Zeitmultiplex-Empfangsrahmen, wobei jeder Signalkanal mit einem Synchronwort beginnt. Ein solches Mobilfunksystem, bei dem die von mobilen Teilnehmern ausgesendeten Signalkanäle in den Fest stationen in TDMA (Vielfachzugriff im Zeitmultiplex)-Rahmen eingeordnet werden, ist bereits in der deutschen Patentanmeldung P 34 26 561.9 vorgeschlagen worden. Da die mobilen Teilnehmer im Funkverkehrsbereich einer Feststation unterschiedlich weit von der Feststation, in der die von den mobilen Teilnehmern ausgesendeten und blockweise übertragenen Signalkanäle empfangen werden, entfernt sind, ist es erforderlich, im Empfänger der Feststation die verschiedenen Signallaufzeiten auszugleichen. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, nach dem die unterschiedlichen Laufzeiten der Signalkanäle ermittelt und an eine maximal mögliche Laufzeit angepasst werden, so dass die Signalkanäle zeitlich auf die ihnen zugeordneten Kanalzeitschlitze eines vorgegebenen Zeitmultiplex-Empfangsrahmens normiert sind. Erfindunggemäss wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen TDMA-Rahmenaufbau, Fig. 2 den Rahmenaufbau mit Taktaufteilung für die Syn chronworterkennung und Fig. 3 ein Blockschema, welches den erfindungsgemässen Ver fahrensablauf darstellt. In der Fig. 1 zeigt die Zeile 1) einen TDMA-Senderahmen, der von einer Feststation an die in ihrem Funkverkehrsbereich sich aufhaltenden mobilen Teilnehmer ausgesendet wird. Der Rahmen ist in n Kanalzeitschlitze aufgeteilt. In jeden Kanalzeitschlitz kann ein mit einem Synchronwort Syn beginnender Signalkanal K1 ... Kn eingeordnet werden, welcher für einen bestimmten mobilen Teilnehmer eine Information enthält. Die Zeile 2) verdeutlicht, dass z.B. der von der Feststation ausgesendete Signal kanal K2 bei seinem mobilen Teilnehmer um die Laufzeit t gegenüber dem Beginn des diesem Signalkanal K2 im ursprünglichen Senderahmen zugeordneten Kanalzeitschlitzes verzögert ankommt. Wie aus der Zeile 3) ersichtlich ist, sendet der mobile Teilnehmer seinen Signalkanal K2' zweckmässigerweise um zwei Kanalzeitschlitze gegenüber dem empfangenen Signalkanal K2 verschoben zur Feststation aus. Bei der Feststation trifft der von dem mobilen Teilnehmer ausgesendete Signalkanal K2' um die Laufzeit 2Y gegenüber dem Beginn des Kanalzeitschlitzes für den Signalkanal K2 im Senderahmen verzögert ein (vgl. Zeile 4). Die Gesamtlaufzeitverzögerung 2t setzt sich aus der Signallaufzeit t von der Feststation zum mobilen Teilnehmer und der Signallaufzeit % vom mobilen Teilnehmer zur Feststation zusammen. Befindet sich der mobile Teilnehmer am äussersten Rand des Funkverkehrsbereichs der Feststation, so tritt die grösst mögliche Gesamtlaufzeitverzögerung max auf. Gemäss der Darstellung in Zeile 5) muss also spätestens nach der maximal möglichen Laufzeit von 2tmaX bezogen auf den Beginn des Kanalzeitschlitzes im Senderahmen das Synchronwort Syn des Signalkanals K2' erscheinen. Je nach Abstand des mobilen Teilnehmers von der Feststation, trifft das Synchronwort Syn innerhalb eines Zeitbereichs ein, der sich aus dem Zeitabschnitt z, welcher der maximal möglichen Signallaufzeit mal entspricht, und der Synchronwortlänge zusammensetzt. Zur Weiterleitung und Verteilung des empfangenen Signalkanals K2 ist es erforderlich, ihn zeitnormiert in einen Empfangsrahmen (vgl. Zeile 6) einzuordnen, dessen Kanalzeitschlitzraster auf den des Senderahmens abgestimmt ist. Bei der weiter unten noch näher beschriebenen Normierung wird der in der Feststation empfangene Signalkanal K2', bevor er in den Empfangsrahmen eingeordnet wird, zeitlich gegenüber dem Beginn seines Kanalzeitschlitzes soweit verzögert, dass der Abstand zwischen dem Synchronwort Syn und dem Beginn des Kanalzeitschlitzes der maximal möglichen Laufzeit z = 2UmaX entspricht. Die Fig 2 zeigt in Zeile 1) einen mit Signalkanälen K3, K4 und K5 belegten Ausschnitt eines von einer Feststation an mobile Teilnehmer übertragenen Senderahmens, wobei jeder Signalkanal mit einem Synchronwort Syn beginnt, und daran sich die eigentliche Information anschliesst. Hinter dem Informationsteil Info folgt ein Zeitbereich z, der die Länge der oben erläuterten maximal möglichen Signallaufzeit z = mal besitzt. Bei der Übertragung der Signalkanäle von der Feststation zu den mobilen Teilnehmern kann der Zeitbereich z mit Information für die mobilen Teilnehmer belegt werden. Wie bereits gesagt, dient dieser Zeitbereich z bei der Übertragung in die Gegenrichtung der Normierung der Signalkanäle auf die Kanalzeitschlitze des Empfangsrahmens. In der Zeile 2) sind drei in der Feststation empfangene Signalkanäle K1', K2', K3' mit unterschiedlichen Laufzeiten dargestellt. Das Synchronwort Syn am Anfang eines jeden Signalkanals trifft in jedem Falf, wie in Zeile 3) und am Beispiel von Kanal K2' aufgefächert in Zeile 4) gezeigt, in einem Zeitraum im Empfänger der Feststation ein, der am Anfang des Kanalzeitschlitzes des Senderahmens beginnt und sich über die Dauer des Synchronwortes und des der maximal möglichen Signallaufzeit entsprechenden Zeitbereichs z erstreckt. In diesem in Zeile 4) dargestellten Zeitraum kann also das Synchronwort erkannt werden, weshalb der Zeitraum als Synchronwort-Erkennungsbereich bezeichnet wird. Um die Lage des Synchronwortes in dem Synchronwort-Erkennungsbereich bestimmen zu können, wird der Synchronwort Erkennungsbereich, wie in Zeile 5) dargestellt, in mehrere Bittaktschritte aufgeteilt. Für die Ermittlung des aus mehreren Bits bzw. in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus mehreren Dibits bestehenden Synchronwortes wird jeder Bittaktschritt des Synchronwort-Erkennungsbereiches in mehrere Untertaktschritte unterteilt. Die Zeile 6) zeigt einen Di bittaktschritt (2 Bittaktschritte), von dem jeder einzelne Bittaktschritt hier in 16 (0 ... 15) Untertaktschritte aufgeteilt ist. In jedem Untertaktschritt jedes Bittaktschrittes in dem Synchronwort-Erkennungsbereich wird der empfangene Signalkanal abgetastet. Aus den Nummern der Untertaktschritte und Bit taktschritte, in denen Abtastwerte vorliegen, die das Synchronwort richtig wiedergeben, kann, wie später noch ausführlich erläutert wird, die Lage des Synchronwortes innerhalb des Synchronwort-Erkennungsbereiches und damit die Laufzeit des Signalkanals bestimmt werden. Untertaktschritte, in denen die Abtastwerte die jeweils richtigen Bitwerte des Synchronwortes wiedergeben, sind in der Zeile 6) mit längeren senkrechten Strichen gekennzeichnet. Das in Zeile 6) verdeutlichte Beispiel zeigt, dass innerhalb eines Bittaktschrittes in mehreren nebeneinanderliegenden Untertaktschritten Abtastwerte vorliegen können, die einen Bitwert des Synchronwortes richtig wiedergeben. Das liegt daran, dass jedes Bit bzw. Dibit des übertragenen Signalkanals durch einen Signalpegel, von endlicher zeitlicher Dauer realisiert ist. Wenn die Signallaufzeit des empfangenen Signalkanals ermittelt worden ist, wenn also bekannt ist, in welchem Abstand vom Beginn des auf das Kanalraster des Senderahmens abgestimmten Kanalschlitzes das Synchronwort des Signalkanals liegt, kann der Signalkanal zeitlich auf den ihm zugeordneten Kanalschlitz des in Zeile 7) dargestellten Empfangsrahmens normiert werden. Nach welchem Verfahren nun die Normierung der empfangenen Signalkanäle und die dazu erforderliche Synchronworterkennung und Bestimmung der Signallaufzeit abläuft, soll nun an Hand des in Fig. 3 dargestellten Blockschemas erläutert werden. Den zeitlichen Ablauf des Verfahrens steuert eine Takt- und Zählereinrichtung TZ, in der eine Taktaufbereitungsanordnung TA aus einem für das gesamte Mobilfunksystem massgeblichen Systemtakt von z.B. 2048 KHz alle nötigen Takte für die Demodulation DEM der empfangenen Signalkanäle, die Synchronworterkennung SWE, die Abtast- und Verzögerungszeitermittlung AVE und die Empfangsrahmennormierung ERN ableitet. In der Takt- und Zähleinrichtung TZ zählt ein Empfangsrahmenzähler ERZ die Bittaktschritte des Empfangsrahmens, auf den die empfangenen Signalkanäle normiert werden sollen. Dieser Empfangsrahmenzähler ERZ beginnt jeweils seinen Zählvorgang um zwei Kanalzeitschlitze gegenüber dem Beginn des Senderahmens versetzt [vgl. Fig. 1, Zeile 2) und 3)7. Nach Erreichen seines Zählerendstandes, der der Anzahl der Bittaktschritte eines Rahmens entspricht, fängt der Empfangsrahmenzähler ERZ wieder von vorn an zu zähler. Ein Synchronisierzähler SZa durchläuft jeweils von Beginn bis zum Ende eines jeden Bittalctschrittes z.B. 16 Zählzustände (0 ... 15), welche der Anzahl der Untertaktschritte entspricht, in die jeder Bittaktschritt unterteilt werden soll vgl. Fig. 2, Zeile 64. Ein anderer Synchronisierzähler SZb zählt von Beginn eines jeden Kanalzeitschlitzes des Empfangsrahmens an die zu dem fesiliegenden Synchronwort-Erkennungsbereich tvgl. Fig. 2, Zeile s)J gehörenden Bittaktschritte durch. Die beiden Synchronisierzähler SZa und SZb erhalten ihre Zählstartimpulse von einer Zähler-Dekodierlogik ZD, die aus dem Empfangsrahmenzähler ERZ den Beginn eines jeden Bittaktschrittes und den Beginn eines jeden Kanalzeitschlitzes ableitet und auch die Kanalzeitschlitze durchnummeriert. Die aktuelle Nummer des Kanalzeitschlitzes übergibt die Zähler Dekodierlogik ZD an die Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE. Im Demodulator DEM wird ein am Eingang a anliegender empfangener Signalkanal von einem Analog-Digital-Wandler ADW in ein Digitalsignal umgesetzt. Dabei wird der empfangene Signalkanal zu Zeitpunkten, welche eine Auswahlschaltung für die Abtastzeitpunkte ABT bestimmt, abgetastet und die Abtastwerte werden in Digitalsignale umgewandelt. Kann das empfangene Signal z.B. vier verschiedene Signalzustände annehmen, so setzt der Analog-Digital-Wandler ADW jeden Abtastwert in ein Dibit um. Die Auswahlschaltung für die Abtastzeitpunkte ABT veranlasst innerhalb des Synchronwort-Erkennungsbereichs zu jedem zweiten vom Synchronisierzähler SZa abgegebenen Zählimpuls, also zu jedem zweiten Untertaktschritt, eine Abtastung des empfangenen Signalkanals. Die am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers ADW erscheinenden digitalisierten Abtastwerte des empfangenen Signalkanals werden bitweise in ein Abtastwertregister AR übergeben. Sofern jeder Abtastwert in ein Dibit umgesetzt wird, besteht das Abtastwertregister AR aus zwei parallelen Schieberegistern. Von jedem Dibit wird dann das erste Bit an das eine Schieberegister und das zweite Bit an das andere Schieberegister übergeben und mit jedem Abtasttakt um eine Stelle im Schieberegister weitergeschoben. Besteht das Synchronwort am Anfang eines jeden Signalkanals z.B. aus 4 Dibits (8 Bits) und wird in einem Dibittaktschritt 16 mal abgetastet, so sind zur Synchronworterkennung in jedem Schieberegister des Abtastwertregisters AR mindestens 3 x 16 Speicherstellen erforderlich. Bits, die durch das Abtastwertregister AR hindurchgeschoben werden, gehen verloren. Von dem Schieberegister (bzw. den beiden Schieberegistern) des Abtastwertregisters AR sind, ausgehend von dem Beispiel mit 16 Abtastfakten pro Dibittaktschritt, die den Bitwerten des 0., des 16., des 32. und des 48. Untertaktschrittes zugeordneten Speicherstellen mit den Eingängen eines Synchronwortgatters SG verbunden. Dieses Synchronwortgatter SG gibt an seinem Ausgang dann eine logische 1 ab, wenn in den genannten Speicherstellen (0, 16, 32, 48) Bitwerte uorliegen, die mit denen des vorgegebenen Synchronwortes übereinstimmen. Sobald am Ausgang des Synchronwortgatters SG eine logische "1" anliegt, ein Synchronwort also vollständig und richtig erkannt worden ist, wird die 1 in ein Synchronschieberegister SSR übernommen. In das Synchronschieberegister SSR werden soviele logische 1 hineingeschoben, wie aufeinanderfolgende Abtastwerte innerhalb eines jeden zum Synchronwort gehörenden Dibittaktschrittes den richtigen Bitwert liefern. Das Synchronschieberegister SSR hat soviele Speicherplätze wie innerhalb eines Dibittaktschrittes maximal hintereinander Abtastwerte auftreten können, die alle den richtigen Bitwert wiedergeben. Eine Synchronwort-Auswertelogik SAL sorgt dafür, dass zum Zeitpunkt der Übernahme der ersten logischen "1" in das Synchronschieberegister SSR der augenblickliche Zählerstand der Synchronisierzähler SZa und SZb in Zwischenspeicher ZSPa und ZSPb übernommen werden. Der Zählerstand des Synchronisierzählers SZb gibt zu diesem Zeitpunkt die Nummer desjenigen Bittaktschrittes im Synchronwort-Erkennungsbereich an, in dem das letzte Bit des Synchronwortes richtig erkannt worden ist. Der im Zwischenspeicher ZSPa abgelegte Zählerstand wird nun mit jeder weiteren in das Synchronschieberegister eingeschobenen logischen 1 um einen Zählschritt erhöht, jedoch nur solange wie hintereinander ununterbrochen logische 1 folgen. Da der empfangene Signalkanal während des Synchronwort-Erkennungsbereichs nur zu jedem zweiten vom Synchronisierzähler SZa gezählten Untertaktschritt abgetastet wird pvgl. Fig. 2, Zeile 62 , kann auch nur zu jedem zweiten Untertaktschritt eine logische 1 in das Synchronschieberegister SSR hineingeschoben werden. Würden beispielsweise zum 2., 4. und 6. Untertaktschritt logische "1" in das Synchronschieberegister SSR eingeschoben, weil die Abtastwerte in diesen Untertaktschritten das Synchronwort richtig wiedergeben [vgl. Fig. 2, Zeile 6jl , so würde in den Zwi schenspeicher .ZSPa zunächst eine 2 eingeschrieben, welche der Nummer des Untertaktschrittes entspricht, zu dem die erste von den drei logischen 1" in dem Synchronregister SSR erscheint. Bei den nächsten beiden zu den Untertaktschritten Li und 6 erscheinenden logischen "1" zählt der Zwischenspeicher ZSPa um zwei Schritte auf 4 hoch. Der nun im Zwischenspeicher ZSPa vorliegende Zähler stand 4 gibt die Nummer des Untertaktschrittes an, der von allen Untertaktschritten (2, 4, 6) mit richtigen Abtastwerten der mittlere ist. Erfährt der Zwischenspeicher Sta in dieser Zählfolge- einen Überlauf d.h. zählt er z.B. von 15 auf 0, so wird dadurch der Zählerstand des Zwischenspeichers SZb um einen Schritt hochgezählt. Mit dem beschriebenen Zählverfahren im Zwischenspeicher ZSPa lässt sich in dem Zeitabschnitt eines jeden Bittaktschrittes, wo alle Abtastungen den richtigen Bitwert liefern, der mittlere Abtastzeitpunkt bestimmen. Die nach dem Synchronwort folgende Information des Signalkanals wird nun in jedem Bittaktschritt in dem Untertaktschritt mit der im Zwischenspeicher ZSPa vorliegenden Nummer abgestastet, denn dieser Untertaktschritt ist der optimale Zeitpunkt für eine möglichst fehlerfreie Abtastung. Die Schiebevorgänge im Abtastwertregister AR und im Synchronschieberegister SSR werden beendet, sobald die erste in das Synchronschieberegister SSR übergebene logische t'1ll bis in den letzten Speicherplatz durchgeschoben worden ist. Zu diesem Zeitpunkt ergeht auch die Aufforderung an die Abtastund Verzögerungszeit-Ermittlung AVE, die Zählerstände der Zwischenspeicher ZSPa und ZSPb in einen zu der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung gehörenden Speicher SP zu übernehmen. In diese Speicher SP sind nämlich für jeden Kanalzeitschlitz Speicherplätze vorgesehen, in denen die Zählerstände der Zwischenspeicher ZSPa und ZSPb abgelegt werden, welche die zeitliche Lage des dem jeweiligen Kanalzeitschlitz zugeordneten Synchronwortes angeben. Trifft bis zum Ende des Synchronwort-Erkennungsbereichs, d.h. bis der Synchronisierzähler SZb seinen Endzählerstand erreicht und vor dem Beginn eines neuen Zählzyklus steht, im letzten Speicherplatz des Synchronschieberegisters SSR keine logische tt 1 tt ein, so erhält die Abtast- und Verzögerungszeit Ermittlung AVE die Mitteilung, dass das Synchronwort nicht erkannt worden ist. Der Speicher SP in der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung enthält ausserdem für jeden Kanalzeitschlitz ein sogenanntes Synchronwortzählregister. Dieses Synchronwortzählregister erhöht immer dann seinen Zählerstand um einen Schritt bis zu einem Höchststand von z.B. 8, wenn das Synchronwort des dem Kanalzeitschlitz zugeordneten Signalkanals richtig erkannt worden ist, bzw. es erniedrigt seinen Zählerstand um eine Schritt allenfalls bis auf Null, wenn das Synchronwort nicht oder nicht korrekt erkannt worden ist. Zu Beginn eines jeden Kanalzeitschlitzes, der der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE von der Zähler-Dekodierlogik ZD signalisiert wird, wird der Zählerstand des Synchronwortzählregisters abgefragt. Ist der Zählerstand gleich oder grösser als z.B. 3, d.h. ist in mindestens drei vorangegangenen Rahmenzeiten innerhalb eines Kanalzeitschlitzes das Synchronwort richtig erkannt worden, so läuft folgendes Verfahren ab: Die dem jeweiligen Kanalzeitschlitz zugeordneten, bereits früher im Speicher SP der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE abgespeicherten Zählerstände der Zwischenspeicher ZSPa und ZSPb werden nun für die Abtastung des nach dem Synchronwort folgenden lnformationsteil und für die zeitliche Normierung des empfangenen Signalkanals auf den Empfangsrahmen ausgenutzt. Dabei wird der Zählerstand des Zwischenspeichers ZSPa, der die Nummer des dem günstigsten Abtastzeit punkt entsprechenden Untertaktschrittes angibt, an die Auswahlschaltung für die Abtastzeitpunkte ABT übergeben. Und es wird die Bittaktschrittdifferenz, welche ein zentraler Rechner CPU aus der vorgegebenen Zahl der Bittaktschritte des gesamten Synchronwort-Erkennungsbereiches und der Nummer des Bittaktschrittes (entspricht abgespeichertem Zählerstand von ZSPb), in dem das letzte Bit des Synchronwortes richtig erkannt worden ist, ermittelt hat, an die Empfangsrahmennormie rungseinrichtung ERN übergeben. Diese Bittaktschrittdifferenz gibt an, um wieviele Bittaktschritte der empfangene Signalkanal verzögert werden muss, damit er die für die Normierung auf den Empfangsrahmen erforderliche Zeitlage erhält. Mit der Übergabe der abgespeicherten Zählerstände an die Auswahlschaltung für die Abtastzeitpunkte ABT und an die Empfangsrahmennormierungseinrichtung ERN beginnen diese Einrichtungen mit den erhaltenen Informationen noch nicht sofort zu arbeiten, sondern erst dann, wenn eine Vergleichslogik VL in der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE ein Signal abgibt. Und zwar liefert die Vergleichslogik VL dann ein Signal, wenn der Zähler stand des die Untertaktschritte durchzählenden Synchronisierzählers SZa mit dem Inhalt eines Koinzidenzregisters Ka und der Zählerstand des die Bittaktschritte des Synchronwort-Erkennungsbereiches durchzählenden Synchronisierzählers SZb mit dem Inhalt eines Koinzidenzregisters Kb übereinstimmt, Unmittelbar nach der übergabe der im Speicher SP vorliegenden Informationen an die Auswahlschaltung für die Abtastzeitpunkte ABT und die Empfangsnormierungseinrichtung ERN füllt der zentrale Rechner CPU das Koinzidenzregister Ka mit einem Zählerstand, der gegenüber dem im Speicher SP befindlichen Zählerstand des Zwischenspeichers ZSPa um die halbe Anzahl der zu einem Bittaktschritt (bzw. Dibittaktschritt) gehörenden Unter taktschritte erhöht ist. In das Koinzidenzregister Kb wird der im Speicher SP vorliegende Zähler stand des Zwischenspei chers ZSPb, der die Nummer des Bittaktschrittes mit dem letzten Bit des Synchronwortes angibt, eingeschrieben. Der Zählerstand im Koinzidenzregister Kb erhöht sich um einen Schritt, wenn bei der Bestimmung des Zählerstandes im Koinzidenzregister Ka durch Addition des im Speicher vorliegenden Zählerstandes aus dem Zwischenspeicher ZSPa um die halbe Untertaktschrittzahl eines Bittaktschrittes der Zähler stand von einem Zählzyklus in den nächsten übergeht. Dieser zuletzt beschriebene Verfahrensschritt gewährleistet, dass die Abtastung und Zeitnormierung der Bits des Informationsteils des empfangenen Signalkanals rechtzeitig einsetzt ohne dass auch nur ein Bit des Informationsteils nach dem Synchronwort dabei übergangen wird. Nachdem die Vergleichslogik VL ein Signal abgegeben hat, veranlasst die Auswahlschaltung für die Abtastzeitpunkte ABT jedesmal dann eine Abtastung des empfangenen Signalkanals, wenn der an sie aus dem Speicher SP übergebene Zähler stand mit dem des Synchronisierzählers SZa übereinstimmt. Ist der Zählerstand des Synchronwortzählregisters im Speicher SP kleiner als z.B. 3, so läuft das folgende Verfahren ab: Die nach der Synchronworterkennung vorliegenden aktuellen Zählerstände der Zwischenspeicher ZSPa und ZSPb werden von der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE übernommen. Der Zählerstand des Zwischenspeichers ZSPa wird dann direkt an die Auswahlschaltung für die Abtastzeitpunkte ABT weitergeleitet, und aus dem Zählerstand des Zwischenspeichers ZSPa und der Gesamtzahl der Bittaktschritte des Synchronwort Erkennungsbereichs wird die Bittaktschrittdifferenz gebildet und diese Differenz an die Empfangsrahmennormierungseinrichtung ERN übergeben. In diesem Fall werden also nicht die früher ermittelten und im Speicher SP abgelegten Zäh lerstände für die Abtastung und Normierung herangezogen, und es werden auch nicht die Koinzidenzregister Ka und Kb geladen. Ist der Zählerstand des Synchronwortzählregisters im Speicher SP grösser oder gleich 1, so werden bei Abweichung der aktuellen Zählerstände der Zwischenspeicher ZSPa und ZSPb von den früheren im Speicher SP vorliegenden Zählerständen, falls die Abweichung nicht zu gross ist, die aktuellen Zählerstände zu einer Korrektur der gespeicherten Zählerstände herangezogen. In der Regel kommt eine Korrektur von höchstens einem Untertaktschritt in Frage, da ein mobiler Teilnehmer seine Entfernung zur Feststation und sich damit die Signallaufzeit innerhalb einer Rahmendauer nur um Bruchteile eines Taktschrittes ändert. Hat das Synchronwortzählregister den Zählerstand 0, so werden die aktuellen Zählerstände der Zwischenspeicher ZSPa und ZSPb ohne Vergleich mit früher aufgenommenen Zählerständen in den Speicher SP der Abtast- und Verzögerungs-Ermittlung AVE übernommen. Wird ein Synchronwort nicht oder nicht fehlerfrei erkannt, werden die im Speicher SP vorhandenen Zählerstände nicht verändert und erst gelöscht, wenn der Synchronwortzähler den Zählerstand "Null" aufweist. Beim Zählerstand "Null" des Synchronwortzählers wird registriert, dass der betreffende Kanalzeitschlitz zur Zeit nicht belegt ist. über eine Eingabe-Ausgabeeinheit EA der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE erhält die Empfangsrahmennormierungseinrichtung ERN alle für sie wichtigen Informationen. Die Empfangsrahmennormierungseinrichtung ERN besteht aus einem Bittaktschrittdifferenz-Register DR, einem Verzögerungseinsteller VZE einem Normierungsschieberegister NSR, einem Zusatzinformationsregister ZR und einer Einheit SE zur Synchronworteinspeisung. Das Bittaktschrittdifferenz-Register DR übernimmt zu jedem Kanalzeitschlitz die in der Abtast- und Verzögerungszeit Ermittlung AVE bestimmte Bittaktschritdifferenz, welche angibt um wieviele Bittaktschritte ein empfangener Signalkanal verzögert werden muss, damit er in seinem Kanalzeitschlitz des Empfangsrahmens zum spätest möglichen Empfangszeitpunkt beginnt. Diese für die zeitliche Normierung des empfangenen Signalkanals auf den Empfangsrahmen erforderliche Verzögerung bewirkt der Verzögerungseinsteller VZE1 welcher den Empfangsrahmentakt von der Takt aufbereitung TA, die Informationsbits des empfangenen Signalkanals von dem Analog-Digital-Wandler ADW, die Bittaktschrittdifferenz von dem Bittaktschrittdifferenz-Register DR und ein Kanalzeitschlitzstartsignal mit der Jeweiligen Kanal nummer von der Zähler-Dekodierlogik ZD erhält. Mit dem Kanalzeitschlitzstartsignal werden die während der Übernahme der Informationsbits vom Analog-Digital-Wandler ADW im Zusatzinformationsregister ZR abgelegten, in der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE berechneten Angaben darüber, ob das Synchronwort erkannt wurde und in welcher Entfernung sich der mobile Teilnehmer von der Teststation befindet etc., von dem Normierungsschieberegister NSR übernommen. Ebenfalls wird das generierte Synchronwort aus der Einheit SE zur Synchronworteinspeisung in das Normierungsschieberegister NSR eingeschrieben. Gleichzeitig mit dem Kanalzeitschlitzstartsignal wird die Informationsübernahme vom Analog-Digital-Wandler unterbrochen. Noch während, aber spätestens unmittelbar nachdem diese in das Normierungsschieberegister NSR übernommene Information durch die Schiebevorgänge an den Empfangsrahmenausgang b abgegeben worden ist, trifft von der Abtast und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE die Bittaktschrittdifferenz im Bittaktschrittdifferenz-Register DR ein. Dies bewirkt die erneute Übernahme der Informationsbits vom Analog-Digital-Wandler ADW und deren Einschreiben in das Normierungsschieberegister NSR. Dabei gibt die Bittaktschrittdifferenz an, wieviele Schieberegister-Speicherplätze vom Ausgang des Normierungsschieberegisters NSR entfernt das jeweils vom Analog-Digital-Wandler ADW übernommene Bit eingeschrieben werden muss. Diesen Einschreibevorgang steuert der Verzögerungseinsteller VZE. Wenn der Abtast- und Verzögerungszeit-Ermittlung AVE gemeldet wird, dass kein Signalkanal empfangen worden ist, so wird von dem Verzögerungseinsteller VZE unmittelbar nach dem Synchronwort bis zum Erscheinen des nächsten Kanalzeitschlitzstartsignals quasistatistische Information anstelle der vom Analog-Digital-Wandler ADW zu übernehmenden Information in den betreffenden Kanalzeitschlitz des Empfangsrahmens eingeblendet. Die quasistatistische Information erleichtert in nachfolgenden signalverarbeitenden Einrichtungen die Takthaltung. Die nach dem oben beschriebenen Verfahren ermittelte Laufzeit der Signale zwischen einem mobilen Teilnehmer und einer Feststation, in deren Funkverkehrsbereich sich der mobile Teilnehmer gerade aufhält, kann dazu ausgenutzt werden, um beim mobilen Teilnehmer eine an die jeweilige Entfernung von der Fest station zeitlich angepasste Aussendung der Signalbursts vorzunehmen, sodass der mobile Teilnehmer bei einer geringen Entfernung von der Feststation seine Signalbursts mit einer grossen Zeitverzögerung und bei einer weiteren Entfernung mit einer geringeren Zeitverzögerung aussendet. Die von der Feststation zum mobilen Teilnehmer bzw. umgekehrt übertragenen Signalkanäle sind entweder Nutzsignalkanäle (Daten, Sprache) oder Organisationskanäle (Anweisungen, Quittungen über empfangene Telegramme etc.), welche immer mit einem Synchronwort beginnen. Die Organisationskanäle sind in der Regel in Kurztelegramme, in welchen kurze spontane Meldungen vom mobilen Teilnehmer an die Feststation abgesetzt werden, und in längere Standardtelegramme unterteilt, welche für den Austausch ausführlicherer Informationen zwischen der Feststation und dem mobilen Teilnehmer und umgekehrt dienen. Die Zeitschlitzdauer der Kurztelegramme ist so lang, dass neben dem für die eigentliche Information erforderlichen Bitblock und dem Synchronwort auch noch Bittaktschritte für die gesamte Signallaufzeit vorhanden sind In Standardtelegrammen wird von der Fest station aus dem mobilen Teilnehmer u.a. mitgeteilt, ob und um wieviele Stufen die Sendesignalverzögerung für Standardtelegramme der Gegenrichtung oder die Signalbursts der Nutzkanäle unmittelbar nach dem Umschalten vom Organisations- auf den Nutzsignalkanal geändert werden soll. In den Nutzsignalkanälen ist eigens ein Bit bloc für datenoder sprachbegleitende Signalisierung, auch Inbandsignali sierung genannt, vorhanden. Mit dieser Inbandsignalisierung wird von der Fest station aus dem mobilen Teilnehmer während der Übertragung im Nutzkanal mitgeteilt, ob und um wieviele Stufen die Sendersignalverzögerung geändert werden soll Wird in der Feststation das Synchronwort eines von einem mobilen Teilnehmer ausgesendeten Kurztelegramms am Anfang des Synchronwort-Erkennungsbereiches erkannt, der mobile Teilnehmer sich also in unmittelbarer Nähe befindet, so signalisiert die Fest station dem mobilen Teilnehmer in einem Standardtelegramm, dass er seine weiteren Signalbursts mit der Gesamt dauer des vorgegebenen Verzögerungszeitberei ches gegenüber dem Beginn seines ihm zugeordneten Kanalzeitschlitzes verzögert aussenden soll. Entfernt sich der mobile Teilnehmer nun weiter von der Feststation, d.h. rückt das in der Feststation erkannte Synchronwort gegen das Ende des für Kurztelegramme vorgehaltenen Gesamt-Synchronwort-Erkennungsbereiches, so wird dem mobilen Teilnehmer signalisiert, seine weiteren Signalbursts mit einer Teil dauer des vorgegebenen Verzögerungsbereiches gegenüber dem Beginn seines ihm zugeordneten Kanalzeitschlitzes verzögert auszusenden. Die Verzögerungszeit für die auszusendenden Nutzkanal- und Standard-Organisationskanal-Signalbursts lässt sich beim mobilen Teilnehmer in Stufen herauf- oder herunterschalten. Dadurch brauchen für Standard-Organisations- und Nutzsignalkanäle entsprechend weniger Bittaktschritte für den Laufzeitausgleich vorgehalten zu werden und die Einbusse an Übertragungskapazität ist entsprechend geringer. Jede Verzögerungszeitstufe muss kürzer sein als die in Fig. 1 bzw. 2 mit z gekennzeichnete Laufzeit. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Anweisung zur Änderung der Verzögerungszeitverkürzung an den mobilen Teilnehmer bereits gegeben werden muss, bevor das Signal an einer Grenze des Laufzeitbereiches z eintrifft, und dass nach der Verzögerungszeitumschaltung das Synchronwort nicht vor Beginn des Synchronwort-Erkennungsbereichs eintreffen darf, bzw. sich über dessen Ende erstreckt.

Claims: Method for the normalising of the signal channels, which are received in a fixed station of a mobile radio system, have been transmitted by mobile subscribers and display different signal transit times, to a given time multiplex reception frame subdivided into several channel time slots, wherein each signal channel begins with a synchronising word, characterised thereby, a) that each of the bit beat steps dividing the reception frame up in time is subdivided into sub-beat steps, b) that each received signal channel is scanned in several sub-beat steps within all the bit beat steps which belong to a synchronising word recognition region, which is provided at the beginning of each channel time slot and the word length of which is composed of the bits of the synchronising word and several of the bits corresponding to the maximum possible signal transit time, and the scanning values are digitalised, c) that these digitalised scanning values are compared with the bit pattern of the fixedly given synchronising word, d) that as soon as the synchronising word has been recognised from the digitalised scanning values in any portion of the synchronising word recognition region, it is determined in which bit beat step - counted from the beginning of the synchronising word recognition region - the last bit of the complete synchronising word has been recognised as correct and in which sub-beat step - counted from the beginning of a bit beat step - a scanning value has occurred, which reproduces the correct bit value present in this bit beat step, e) that the received signal channel is scanned in the same sub-beat step, which had previously been determined for the correct scanning of the synchronising word, in all bit beat steps after the synchronising word and f) that the difference is formed between the previously determined bit beat step, which indicates the spacing of the last bit of the synchronising word from the beginning of the synchronising word recognition region, and the total number of the bit beat steps of the synchronising word recognition region and each received signal channel is issued delayed by as many bit beat steps as indicated by the bit beat step difference determined for it. Method according to claim 1, characterised thereby, that when the scanning values in several mutually adjoining sub-beat steps of a bit beat step reproduce the same correct synchronising word of this bit beat step, the number of that sub-beat step is determined, which lies in the centre of these mutually adjoining sub-beat steps and that the received signal channel is scanned in each bit beat step after the synchronising word each time only in the sub-beat step with the number that had been determined. Method according to claim 2, characterised thereby, that the synchronising word of the received signal channel is scanned only at each second sub-beat step in each bit beat step, that the number of that sub-beat step, at which in all the bit beat steps occupied by the synchronising word appears the first scanning value correctly reproducing the respective synchronising word bit, is written into an intermediate store and that this number standing in the intermediate store is increased by "1" for each further scanning value correctly reproducing the respective synchronising word bit. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that the counter state is increased by one step in a synchronising word register appropriate for each individual channel time slot of the reception frame when the synchronising word of the signal channel allocated to the associated channel time slot has been recognised correctly and is decreased by one step when the synchronising word has not been recognised or not been recognised correctly, that - when the counter state lies above a predetermined number - the scanning of the received signal channel is set to the number, which has been derived from a signal channel received earlier and been stored, of the sub-beat step reproducing the optimum scanning instant and the difference is formed between the bit beat step number, which has been stored earlier and reproduces the position of the synchronising word, and the total number of the bit beat steps of the synchronising word recognition region and that - when the counter state lies below the predetermined number - the scanning of the received signal channel is set to the actually determined sub-beat step number without previous comparison with a sub-beat step number stored earlier, the difference is formed between the actually determined sub-beat step number without previous comparison with a sub-beat step number stored earlier and the total number of the bit beat steps of the synchronising word recognition region and the actually determined numbers of the bit beat step and of the sub-beat step are stored. Method according to claim 4, characterised thereby, that the actually determined numbers of the bit beat step and of the sub-beat step, which indicate the position of the synchronising word in the synchronising word recognition region, are compared with the numbers, which have been derived from a signal channel received earlier and been stored, and a correction of the stored number is undertaken in the case of deviation of the actual numbers from the numbers stored earlier. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that when the synchronising word register has the counter state zero, the actual numbers of the bit beat step and of the sub-beat step, which indicate the position of the synchronising word in the synchronising word recognition region, are stored without comparison with numbers determined earlier. Method according to claim 1, characterised thereby, that after the signal transit time between a mobile subscriber and the fixed station has been determined, it is signalled from the fixed station to the mobile subscriber to transmit his signals delayed in dependence on the signal transit time by so many bit beat steps relative to the beginning of the channel slot allocated to the mobile subscriber that the signal delay for the least possible distance of the mobile subscriber from the fixed station corresponds to the total duration of a given delay time range and the signal delay is correspondingly less for increasing distance. Method according to claim 7, characterised thereby, that the delay time range standing at disposal is subdivided into several steps, to which the delay time of the signals to be transmitted can be set by the mobile subscriber. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that besides useful signal channels, organisation channels composed of short and standard telegrams are also transmitted between a mobile subscriber and the fixed station and that - on the basis of the transit time of the short telegrams, which has been determined in the fixed station - the signal delay to be set accordingly for the standard telegrams and the useful signal channels is communicated by way of standard telegrams from the fixed station to the mobile subscriber. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that changes in the signal delay to be set at the mobile subscriber during a useful signal channel transmission or on a change of the mobile subscriber to the fixed station of another radio cell, are communicated to him by way of a signalling channel accompanying the useful signal channel. Method according to one of the preceding claims, characterised thereby, that a region for the transit time equalisation, which is greater by at least one bit beat step than one step of the settable delay time range, is provided in the time slots of the useful signal channels transmitted from the mobile subscriber to the fixed station and of the standard telegrams of the organisation channels.

Inventors: SPERLICH, JOSEF, DIPL.-ING.
Applicants: ANT NACHRICHTENTECHNIK GMBH
Application year: 1985
Main classification: H04Q7
IPC codes: H04J3, H04L7, H04W88