专利名称：数字多用户无线信息传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及以跳频技术工作的数字多用户信息传输系统，以应用在2.4GHz ISM(工业科学和医学)频带，其中含有最大1MHz的20dB的信道带宽。
从2400MHz到2485MHz的ISM频带在工业、科学和医学上存在广泛的应用。在此UHF频带上可以实现无线电业务，即无线电话。然而必须确定，在工作在此频带时所保持的详细预先说明的条件。
以跳频技术工作的数字多用户无线信息传输系统在2.4GHz-ISM频带上起作用，这意味着，对此应该严格保持最大1MHz的20dB的带宽，这个带宽在DECT标准中是已知超过的。
以跳频技术工作的数字多用户无线信息传输系统应用在2.4GHz-ISM(工业科学和医学)频带至今还是不公开的。对于WLAN标准的IEEE 802.11确定了用于GFSK调制的1Mbit/s的数据传输率。然而这也导致了在无线电装置中的高频部分的用于调制截桩(HUB)的明显的精度要求以及例如在DECT装置中的明显升高的技术和因此的经济费用。
本发明的任务是对于2.4GHz-ISM-频带提供以跳频技术工作的数字多用户无线传输系统，其可以建立在已经存在的无线通信系统上，以使在使用到此系统的装置上在希望使用在ISM频带中时只要求按照比例而有较小的改动并且此改动在数字构件中只需要较小的规模，因此其能够没有明显的技术和费用而在已经使用的无线通信系统的设备中建立。
按照本发明，其涉及到开头所说的数字多用户无线信息传输系统，此任务是以此方式通过修改已知的以TDMA(时分多址)/FDMA(频分多址)技术工作的DECT(数字欧洲无线通信系统)无线通信系统实现的，即降低相对于DECT标准的1152kBit/s的数据传输率的数据传输率，并且将在系统中所使用的装置的高频部分匹配到相对于DECT标准所改变的ISM频带。
通过本发明以此实现了在2.4GHz-ISM频带中的跳频系统。已知基于DECT系统的该帧持续时间10ms在此情况下满足了所要求的频率变化，其中在30s中最大可以有0.4s保持在一个频率上。
按照本发明的此系统的有利的实施例、改进和应用可能性在从属权利要求中给出。
按照本发明的有利的实施例，该数据传输率降低到DECT标准的一半所确定的数据传输率，即从1152kbit/s到576kbit/s。在此情况下以有利的方式组合起两个时隙，以得到净数据传输率。信道距离可以有利地同样降低到DECT信道距离的一半，即从1532kHz到864kHz。
此频率可以没有问题地从标准的DECT系统时钟中产生。在所使用设备的高频部分中，除了将前端匹配到新的频域只要求一个具有半频带的新的ZF滤波器。
原则上，通过另外的信道距离能够降低到DECT数据传输率的另外的比例，例如到DECT数据传输率的2/3或者3/4。相对于降低到DECT数据传输率的一半和DECT信道距离的一半也可以降低较大的费用。
下面详细解释应用在2.4GHz-ISM中的数字多用户无线信息传输系统的用户设备在附图中描述的实施例。
图1一个用户的发送/接收设备的总的方框图，图2在DECT设备中应用的PLL频率合成器的方框图，图3应用在ISM设备中的改变的PLL频率合成器的方框图。
图1的发送板1所表示的高度集成的用于ISM频带的发送/接收器含有在DECT设备中所使用的组件并且以开环方式调制，以此要传输的数字信号TXDATA通过一个高斯滤波器2传输到用于发送模式的电压调节的振荡器3(VCO；电压控制的振荡器)，其中对于接收模式还配置了第二个电压调节的振荡器4。用于调节模拟的HF部分以及电压调节的振荡器3和4的电源电压的两个电压调节器5和6集成在一起。
电压控制的振荡器3和4产生不同的信号，其中激活的振荡器3或者4中的一个耦合到一个频率耦合器8中并且之后通过一个滤波器9和放大器10也耦合到PLL频率合成器19的前置分频器11中。
放大器10的输出信号在发送板1中通过一个滤波器12、前置放大器13、功率放大器14和一个低通滤波器15传输到双开关16的发送输入端，一个用于发送和接收的共同的天线17与双开关的天线端子相连接。
在ISM频带中的所希望的输出信号通过一个频率耦合器8产生，以使电压调节的振荡器3和4能够工作在半输出频率上，以此开环调制实现了较高的分离。
作为发送部分芯片18表示的集成电路的重要的组件是集成的PLL频率合成器19，其借助于三心的总线接口20能够进行编程并且通过前置的分频器11以及具有计数器的运算器能够成比例地进行调节。以此利用了用于控制所有的芯片功能的三心总线接口20，例如不同的功能模式；尤其是控制了PLL运算器和电压调节的振荡器3和4的模式。
对于PLL频率合成器19的功能还需要没有直接集成在发送部分芯片18中的环路低通滤波器21。用于基带控制设备的接口线的数量以此保持在最小。
频率合成器19然后结合图2和3进行详细的描述。在频率耦合器8中实现的激活的不同的电压调节的振荡器3和4的输出信号的频率耦合通过信号的相乘由它的积分元件完成。
在发送-接收器的接收板22上，向下混合器23的输入端通过第一个陶瓷带通滤波器24、一个噪声放大器25和一个第二陶瓷带通滤波器26连接在双开关16的接收端。构成两个带通滤波器24和26以提供从2400MHz到2485MHz的ISM频带。向下混合器23的另一个输入端从一个由发送板1输出耦合的并且由电压调节的振荡器4供给用于接收模式导出的信号。
从向下混合器23得到的输出信号通过ZF滤波器27和限制器28实现，然后在一个解调器29进行模拟地解调并且随后在使用放大器30和扫描和保持电路31的情况下进行模数转换，以使传输的和接收的数字数据信号RXDATA能够提供使用。接收板22的大部分能够集成在一个接收部分芯片32中。
相对于原来的用于DECT的设备实施方案的改变以此存在于高频部分，它的前端与相对于DECT不同的ISM频域相匹配，并且在ZF滤波器27中对此要求半个DECT带宽。另外，随后以发送部分芯片的PLL部分比例的单独描述的改变在用于PLL频率合成器19的运算器的计数器的情况下通过修改实现。
图2示出了一个PLL频率合成器，其已经使用在DECT-发送-接收-设备中并且在发送部分芯片18中具有另外的功能组。其含有一个前置分频器11、一个N计数器33、一个A计数器34、一个R计数器35、一个相位检测器36、一个充电泵37、一个三态逻辑38和一个PLL控制逻辑39。前置分频器11和计数器构成了一个运算器，以此构成了PLL部分比例。
在DECT运行模式中，N计数器33能够在发送模式中在34/35之间并且在接收模式中在32/33之间切换。R计数器35能够在6和12之间切换，以提供10368MHz和20376MHz的系统时钟。该PLL频率合成器19在此情况下定址通过fc=f0-1728MHz给出的DECT标称信道，其中f0=c 1897.344MHz和c=10,9,8,…,-53。
以此所有的DECT标称信道在从1880MHz到1990MHz的频带中通过缓慢跳跃的频率合成器(c=9,…0)进行定址。该中间频率采用110.592MHz。这也给出了在发送模式中的34/35的N计数器值和在接收模式中的32/33。
相位检测器35可以检测到相位和频率。前置分频器11将以2相乘的去激活的电压调节的振荡器3和4的输出信号的信号频率分成比例1∶32或者1∶33。该部分比例通过PLL控制逻辑39控制。
在图3中描述的用于ISM频带的PLL频率合成器相对于在图2中给出的用于DECT的PLL频率合成器只具有一个位置的改变。在图1中的发送部分芯片18的修改的电路方框图在图2和3中通过油脂进行界定。
N计数器33能够在86-89和82-85之间切换，其分别涉及到发送模式和接收模式。该R计数器35能够在12和24之间切换，以提供10368MHz和20736MHz之间的系统时钟。该PLL频率合成器在此情况下定址通过fc=f0-c 864MHz给出的ISM标称信道，其中f0=2377.728MHz和c=0,1,2,…127。
以此所有的在从2400MHz到2485MHz的频带中的ISM标称信道通过缓慢的跳频合成器(c=27,…,121)定址。该中间频率例如在DECT系统中采用110.592MHz。这对于ISM频带在发送模式中给出了86-89的N计数器值和在接收模式中的82-85。
权利要求
1．应用在2.4GHz-ISM(工业科学和医学)频带中的以跳频技术工作的数字多用户无线信息传输系统，其中含有最大1MHz的保持20dB的信道带宽，其特征在于，通过以此方式修改已知的由TDMA(时分多址)/FDMA(频分多址)技术工作的DECT(数字欧洲无线通信系统)无线通信系统，即相对于在DECT标准中含有的1152kBit/s的数据传输率的数据传输率被降低，并且在系统中使用的设备的高频部分匹配到相对于DECT标准改变的ISM频带。
2．按照权利要求1的无线信息传输系统，其特征在于，相对于按照DECT标准含有的1728kHz的信道距离的信道距离同样被相应地降低。
3．按照权利要求1或者2的无线信息传输系统，为了保持净数据传输率将时隙进行组合。
4．按照权利要求1的无线信息传输系统，其特征在于，该数据传输率降低到在DECT标准中含有的数据传输率的一半，即从1152kBit/s到576kBit/s。
5．按照权利要求4的无线信息传输系统，其特征在于，该信道距离相对于在DECT标准中含有的1728kHz的信道距离同样降低到一半，即到864kHz。
6．按照权利要求4的无线信息传输系统，其特征在于，为了保持净数据传输率将两个时隙进行组合。
7．按照权利要求4到6的无线信息传输系统，其特征在于，通过使用发送和接收器件组，其应用在传统的DECT系统中，并且部分匹配到相对于DECT标准修改的频率中。
8．按照权利要求7的无线信息传输系统，其特征在于，从标准的DECT系统时钟中产生频率。
9．按照权利要求7的无线信息传输系统，其特征在于，一个使用在DECT设备中的高频部分，其中除了将前端匹配到相对于DECT标准改变的ISM频带的频域，只含有一个相对于在DECT设备中使用的ZF滤波器改变的ZF滤波器，其含有相应于DECT-ZF-滤波器的一半的带宽。
10．按照上述权利要求之一的无线信息传输系统，其特征在于，使用在无线电话中。
全文摘要
本发明涉及应用在2.4GHz－ISM(工业科学和医学)频带中的以跳频技术工作的数字多用户无线信息传输系统,其中含有最大1MHz的20dB的信道带宽,已知的通过TDMA/FDMA技术工作的DECT无线通信系统按照HF匹配到ISM频带并且如此修改,该数据传输率相对于在DECT标准中含有的1152kBit/s的数据传输率降低,优选为一半。本发明的系统可以应用在无线电话中。
文档编号H04B7/26GK1298582SQ99805624
公开日2001年6月6日 申请日期1999年3月15日 优先权日1998年4月29日
发明者S·海宁, S·贝耶尔 申请人:因芬尼昂技术股份公司