Многопозиционная система радиосвязи, базовая станция и способ функционирования системы радиосвязи

 

Базовая станция, имеющая схему рабочей нагрузки для приема сигналов радиосвязи от мобильного устройства радиосвязи и передачи информации рабочей нагрузки на компаратор, схему измерения качества принимаемых сигналов для измерения качества принимаемых сигналов радиосвязи, схему сигнализации для передачи на компаратор индикации качества принимаемых сигналов и схему предупредительной сигнализации, связанную со схемой сигнализации, для обеспечения в схеме сигнализации замещения индикации качества принятых сигналов данной базовой станции на индикацию качества сигнала по меньшей мере предварительно заданного уровня, что и является достигаемым техническим результатом. 3 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к многопозиционной системе радиосвязи, такой как частная мобильная система радиосвязи, а также к базовой станции системы радиосвязи и к способу функционирования многопозиционной системы радиосвязи.

Предпосылки изобретения Система одновременной передачи вещательных программ представляет собой систему радиосвязи, содержащую множество базовых станций и средства синхронизации, обеспечивающие синхронизацию базовых станций таким образом, чтобы их передачи были в достаточной степени одновременными, чтобы сигналы от различных базовых станций в конкретном мобильном устройстве радиосвязи не создавали друг другу взаимных помех, а принимались мобильными устройствами радиосвязи практически одновременно.

Сети радиочастотной радиосвязи с расширенной зоной обслуживания обычно содержат множество удаленных приемников или приемопередатчиков, объединенных в единую систему, причем их аудиосигналы проходят через различные входные каскады компаратора, например такого, как компаратор Spectra Tac (торговая марка). Один или группа различных аудиосигналов, поступающих на различные входы компаратора, селектируются в процессе обработки в зависимости от качества сигнала. Индикация качества принятого сигнала (в типовом случае обеспечиваемая индикатором уровня принятого сигнала или RSSI-индикация) формируется в каждой из базовых станций и подается на компаратор для указания компаратору той базовой станции, в которой принятый сигнал является максимальным. Компаратор выделяет сигнал с максимальной RSSI-индикацией.

В патенте Великобритании N 9401727.4 с датой публикации 23 августа 1995 и серийным номером GB 2286753 описан способ обеспечения базовой станцией индикации уровня принятого сигнала (RSSI-индикации) в компараторе с использованием телефонной линии для передачи аудиосигналов с ограниченной шириной полосы.

Определенные проблемы возникают, когда мобильное устройство радиосвязи формирует сообщение о статусе предупредительной сигнализации и передает его в базовую станцию, где оно принимается с относительно низким уровнем сигнала. Такое сообщение о статусе предупредительной сигнализации может быть не принято во внимание (т. е. не выделено) в пользу более мощного сигнала от другого мобильного устройства радиосвязи, находящегося в другом местоположении.

Таким образом, имеется необходимость в создании усовершенствованной многопозиционной радиосистемы, использующей сообщения о статусе предупредительной сигнализации и вышеописанную процедуру выделения сигнала.

Сущность изобретения В соответствии с изобретением предлагается базовая станция, имеющая схему рабочей нагрузки для приема радиосигналов от мобильных устройств радиосвязи и передачи информации рабочей нагрузки на компаратор, схему определения качества принимаемых сигналов для определения качества принимаемых сигналов радиосвязи, схему сигнализации для передачи на компаратор индикации качества принятых сигналов и схему предупредительной сигнализации, связанную со схемой сигнализации и обеспечивающую замещение индикации качества принимаемых сигналов данной базовой станции на индикацию качества сигнала по меньшей мере предварительно заданного уровня.

Изобретение обеспечивает простой способ передачи информации о состоянии предупредительной сигнализации на компаратор и более эффективную обработку компаратором сообщений предупредительной сигнализации.

Предложенная система особенно пригодна для использования в линиях телефонной связи большой дальности действия низкочастотного диапазона, где широкое использование цифровой информации сигнализации было бы неэффективным.

Другие аспекты изобретения раскрыты в пунктах формулы изобретения.

Ниже со ссылками на чертежи будет описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, приведенный исключительно в качестве примера.

Краткое описание чертежей Фиг. 1 - блок-схема базовой станции, выполненной согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

Фиг. 2 - пример низкочастотного сигнала, представленного в виде, соответствующем передаче в среде, имеющей характеристики полосы пропускания.

Фиг. 3 - блок-схема системы с расширенной зоной обслуживания, выполненной согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

Детальное описание чертежей На фиг. 1 базовая станция системы радиосвязи представлена в форме базовой станции 10, содержащей антенну 11 и схему рабочей нагрузки 12. В простейшем случае схема рабочей нагрузки 12 представляет собой приемник, но обычно включает в себя приемопередатчик, который не показан на чертеже. Схема рабочей нагрузки 12 содержит схему 13 измерения качества принимаемого сигнала для определения индикации качества принимаемых сигналов, например RSSI-индикации. Как вариант, могут использоваться другие средства измерений, например для индикации качества принимаемых сигналов может использоваться частота ошибок по битам. Базовая станция 10 содержит схему сигнализации 14, пример которой представлен в заявке на патент Великобритании N 9401727.4 в форме генератора опорного сигнала и генератора сигнала переменной амплитуды. Схема рабочей нагрузки 12 имеет выход 15, при этом схема сигнализации 14 и выход схемы рабочей нагрузки 12 соединены с элементом объединения 16, который соединен с выходом 17 базовой станции 10. Схема рабочей нагрузки 12 также содержит схему предупредительной сигнализации 18, работа которой описана ниже.

Сигналы, принятые антенной 11, преобразуются в полосу модулирующих сигналов в схеме рабочей нагрузки 12 для формирования сигнала рабочей нагрузки на выходе 15, например аудиосигнала. Схема 13 определения качества принимаемых сигналов получает от схемы рабочей нагрузки 12 индикацию уровня принимаемого сигнала и подает его на схему сигнализации 14. В нормальном режиме работы схема сигнализации 14 формирует сигнал, индицирующий уровень принятого сигнала (RSSI-индикацию), который добавляется к выходному сигналу схемы рабочей нагрузки 12 в элементе объединения 16. Объединенный сигнал поступает на выход 17.

На фиг. 2 представлены характеристики полосы пропускания типовой телефонной линии передачи, соединенной с выходом 17. Первый сигнал на первой частоте F1 и второй модулированный сигнал второй частоты F2 формируются схемой сигнализации 14 и показаны на чертеже соответственно как F1 и F2.

Также схематично показано, как сигнал RSSI-индикации (показан слева на фиг. 2) модулирует амплитуду второго сигнала. Предпочтительно, разность первой и второй частот мала по сравнению с частотным диапазоном характеристик полосы пропускания линии передачи, чтобы минимизировать ширину полосы, используемую первым и вторым сигналами в линии передачи. Первая и вторая частоты предпочтительно близки либо к нижней частоте отсечки полосы пропускания линии передачи, либо к верхней частоте отсечки полосы пропускания линии передачи. Формирование этих сигналов подробно описано в заявке на патент Великобритании N 9401727.4 с датой публикации 23 августа 1995 года под номером GB 2286753. Следует иметь в виду, что могут быть предложены и другие способы индикации уровня принимаемого сигнала в линии передачи.

Когда мобильное устройство радиосвязи формирует сигнал предупредительной сигнализации в какой-либо из возможных его форм, схема предупредительной сигнализации 18 идентифицирует наличие состояния предупредительной сигнализации и указывает на наличие состояния предупредительной сигнализации в данной базовой станции схеме сигнализации 14. Схема сигнализации 14 замещает свою текущую RSSI-индикацию или иную индикацию измерения качества сигнала индикацией качества сигнала по меньшей мере предварительно заданного уровня. Предварительно заданный уровень в предпочтительном варианте осуществления превышает максимальный уровень RSSI-индикации. Например, в схеме, где схема сигнализации 14 обеспечивает опорный сигнал и переменный сигнал и где переменный сигнал в типовом случае изменяется от нижнего уровня до уровня опорного сигнала, переменный сигнал подается на элемент объединения 16 с уровнем, превышающим (например, на 15-20%) уровень опорного сигнала, как показано уровнем сигнала F2, обозначенного "Предупредительная сигнализация" на фиг. 2. Опорный уровень может сам превышать максимальный уровень RSSI-индикации.

В схеме сигнализации 14 могут быть использованы другие формы сигнализации, например сигнализация в верхнем конце полосы частот аудиосигнала, сигнализация с изменяемой частотой или цифровая сигнализация.

На фиг. 3 представлена базовая станция 10, а также три другие базовые станции 20, 30 и 40. С этими базовыми станциями устанавливает связь мобильное устройство радиосвязи 25. Соответствующие базовые станции соединены с блоком управления 50 посредством телефонных линий 51, 52, 53 и 54. Компаратор 50 содержит блок декодирования и управления 60 и блок коммутации 70. Блок коммутации 70 содержит набор элементов коммутации 71-74. Блок коммутации 70 имеет выход 75, соединенный с пультом 76, имеющим выходное устройство для выдачи аудиосигнала в форме громкоговорителя 77. Компаратор 50 имеет выходной вывод 78, соединенный с системой 79 оповещения о предупредительной сигнализации.

При работе системы мобильное устройство радиосвязи 25 передает сигнал, который принимается несколькими базовыми станциями, например базовыми станциями 10 и 20. Сигналы рабочей нагрузки передаются по телефонным линиям 51 и 52 на компаратор 50, где они принимаются блоком декодирования и управления 60. Блок декодирования и управления 60 декодирует RSSI-индикацию в составе различных принятых сигналов и идентифицирует, какой из сигналов, принятых базовыми станциями 10 или 20, является максимальным. Сигнал с максимальной RSSI-индикацией наиболее вероятно будет сигналом с наивысшим качеством и блок декодирования и управления 60 принимает решение о приеме этого сигнала. Блок декодирования и управления 60 управляет элементом коммутации 71 так, чтобы он обеспечил передачу сигнала из телефонной линии 51 на выход 75. Возможны другие варианты выполнения, например, сигналы из телефонных линий 51 и 52 могут объединяться в устройстве объединения с разнесением (уплотнением) в элементах коммутации 71 и 72. Выделенный сигнал проходит на пульт 76 и затем в выходное устройство, например громкоговоритель 77.

Если новый сигнал будет принят от другого мобильного устройства радиосвязи (не показано) в одной из базовых станций 30 или 40, он не будет выделяться блоком декодирования и управления 60, пока не закончится первоначально принятый сигнал. Если, однако, на одной из базовых станций будет принято сообщение о предупредительной сигнализации, то желательно осуществить приоритетное прерывание приема сигнала от мобильного устройства радиосвязи 25 в пользу приема сообщения о предупредительной сигнализации. Это осуществляется путем приема одной из базовых станций 30 и 40 сообщения о предупредительной сигнализации, как описано, со ссылками на фиг. 1 и принудительного перевода ее RSSI-индикации на предварительно заданный уровень. Это обнаруживается блоком декодирования и управления 60, который идентифицирует высокий уровень RSSI-индикации как сообщение о предупредительной сигнализации. Блок декодирования и управления 60 прерывает связь по сигналу от базовой станции 10 или 20 и соответствующим образом управляет элементами коммутации 73 или 74 для обеспечения передачи нового сигнала предупредительной сигнализации на выходной вывод 78, соединенный с системой оповещения 79, о состоянии предупредительной сигнализации.

Как только в мобильном устройстве или ином удаленном устройстве 25 возникает состояние предупредительной сигнализации, уровень сигнала RSSI-индикации увеличивается до предварительно заданного уровня, например, превышающего соответствующий опорный уровень. Это состояние обнаруживается блоком декодирования и управления 60 и сообщение о предупредительной сигнализации немедленно направляется на отдельный выходной вывод 78 компаратора 50, соединенного с потребительской системой оповещения 50 о состоянии предупредительной сигнализации. Если приходит сообщение по выделенному каналу, то другой вход или другая комбинация входов могут быть выделены для передачи речевого сообщения. Это позволяет осуществлять передачу речевых сообщений без прерывания.

Формула изобретения

1. Многопозиционная система радиосвязи, содержащая множество базовых станций и компаратор, связанный с множеством базовых станций, причем каждая базовая станция содержит схему рабочей нагрузки для приема сигналов радиосвязи от мобильного устройства радиосвязи и передачи информации рабочей нагрузки в компаратор, схему измерения качества принимаемого сигнала для измерения качества принимаемых сигналов радиосвязи и схему сигнализации для передачи в компаратор индикации качества принимаемых сигналов; компаратор, имеющий множество входов, соединенных с множеством базовых станций, выход и схему сравнения и коммутации для сравнения индикаций качества сигналов от различных базовых станций и коммутации рабочей нагрузки от одной или более выделенных базовых станций на выход, в зависимости от результата сравнения, отличающаяся тем, что содержит схему предупредительной сигнализации по меньшей мере в одной базовой станции, при этом схема предупредительной сигнализации связана со схемой сигнализации базовой станции для обеспечения в схеме сигнализации замещения индикации качества принимаемых сигналов этой базовой станции на индикацию по меньшей мере предварительно заданного уровня.

2. Система радиосвязи по п.1, отличающаяся тем, что схема сигнализации обеспечивает передачу на компаратор индикаций качества сигнала в диапазоне индикаций вплоть до максимальной индикации, указывающей на максимальное качество сигнала, причем предварительно заданный уровень превышает упомянутую максимальную индикацию.

3. Базовая станция, отличающаяся тем, что содержит схему рабочей нагрузки для приема сигналов радиосвязи от мобильного устройства радиосвязи и передачи информации о рабочей нагрузке на компаратор, схему измерения качества принимаемых сигналов для измерения качества принимаемых сигналов радиосвязи, схему сигнализации для передачи на компаратор индикации качества принятых сигналов и схему предупредительной сигнализации, связанную со схемой сигнализации, для обеспечения в схеме сигнализации замещения индикации принимаемых сигналов данной базовой станции на индикацию качества сигнала по меньшей мере предварительно заданного уровня.

4. Базовая станция по п.3, отличающаяся тем, что схема сигнализации обеспечивает передачу на компаратор индикаций, указывающих на качество сигнала, в пределах диапазона индикаций вплоть до максимальной индикации, указывающей максимальное качество сигнала, причем упомянутый предварительно заданный уровень превышает максимальную индикацию.

5. Способ функционирования системы радиосвязи, содержащей по меньшей мере одно мобильное устройство радиосвязи, множество базовых станций и компаратор, имеющий входы, связанные с базовыми станциями и выход, отличающийся тем, что включает следующие этапы: прием сигналов радиосвязи от мобильного устройства радиосвязи и передача информации рабочей нагрузки на компаратор; измерение качества сигналов радиосвязи, принимаемых каждой базовой станцией; передача на компаратор индикации качества сигналов, принятых различными базовыми станциями; сравнение индикации качества от различных базовых станций; коммутация рабочей нагрузки от одной или более выбранных базовых станций на выход в зависимости от результата сравнения и замещение индикации качества сигналов, принятых данной базовой станцией, на индикацию по меньшей мере предварительно заданного уровня, если в данной базовой станции имеет место состояние предупредительной сигнализации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3