WO2000019674A1 - Conversion of gfsk-modulated signals into qpsk-modulated signals - Google Patents

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WO2000019674A1
WO2000019674A1 PCT/DE1999/003057 DE9903057W WO0019674A1 WO 2000019674 A1 WO2000019674 A1 WO 2000019674A1 DE 9903057 W DE9903057 W DE 9903057W WO 0019674 A1 WO0019674 A1 WO 0019674A1
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WO
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qpsk
modulated data
controller
gfsk
dect
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PCT/DE1999/003057
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Uwe Sydon
Jürgen KOCKMANN
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/2003Modulator circuits; Transmitter circuits for continuous phase modulation
    • H04L27/2007Modulator circuits; Transmitter circuits for continuous phase modulation in which the phase change within each symbol period is constrained
    • H04L27/2017Modulator circuits; Transmitter circuits for continuous phase modulation in which the phase change within each symbol period is constrained in which the phase changes are non-linear, e.g. generalized and Gaussian minimum shift keying, tamed frequency modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/18Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22Demodulator circuits; Receiver circuits

Definitions

  • the present invention relates to a mobile radio device and a method for wireless transmission of QPSK-modulated data using a DECT baseband controller.
  • the DECT standard was adopted in the early 1990s. It is the first common European standard for cordless telecommunications.
  • a DECT network is a microcellular, digital mobile network for high subscriber densities. It is primarily designed for use in buildings. However, the DECT standard can also be used outdoors. The capacity of the DECT network of around 10,000 subscribers per square kilometer makes the cordless standard an ideal access technology for network operators. According to the DECT standard, both the transmission of voice and the transmission of data signals are possible. This means that cordless data networks can also be set up on a DECT basis.
  • DECT Digital European Cordless Communication
  • a digital, cordless telecommunications system for ranges below 300 m has been standardized for Europe. This system is therefore suitable in connection with the switching function of a telecommunications system for mobile telephone and data traffic in an office building or on a company site.
  • the DECT functions supplement a telecommunications system and thus make it the base station FS of the cordless telecommunications system.
  • Digital radio connections can be made on up to 120 channels. conditions between the base station FS and the maximum of 120 mobile stations MS are established, monitored and controlled.
  • the frequency range is 1.88 GHz to 1.9 GHz on a maximum of ten different carrier frequencies (carriers).
  • This frequency multiplex method is called FDMA (Frequency Division Multiple Access).
  • the data is modulated according to the GMSK (Gauss Minimum Shift Keying) method.
  • GMSK Gaus Minimum Shift Keying
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • a time-division multiplex frame thus consists of 24 channels (see
  • Channel 1 to channel 12 are transmitted from the base station FS to the mobile stations MS, while channel 13 to channel 24 are transmitted in the opposite direction from the mobile stations MS to the base station FS.
  • the frame duration is 10 ms.
  • the duration of a channel (time slot, slot) is 417 ⁇ s.
  • 320 bit information e.g. voice
  • 100 bit control data synchronization, signaling and error control
  • the useful bit rate for a participant (channel) results from the 320 bit information within 10 ms. It is thus 32 kilobits per second.
  • each time slot contains, in addition to the 320 information bits mentioned above, a further 104 bits required for signal transmission and 56 bits of a guard field, so that each time slot contains a total of 480 bits.
  • the DECT standard may have to be modified and adapted to local conditions.
  • the transmission cannot take place in the normal DECT range between 1.88 and 1.90 GHz, but rather the generally accessible one
  • the FCC part 15 stipulates how much transmission power can be transmitted on a certain channel during a certain period of time. This requirement could also not be met by directly adopting the DECT standard.
  • One way of realizing an air interface that meets the above-mentioned regulations is to use a higher-quality modulation method, e.g. a QPSK-based system in which the carrier frequency is changed at predetermined time intervals (frequency hopping spread spectrum).
  • the use of the higher-quality modulation method halves the bandwidth required, for example when using a QPSK system.
  • the object of the present invention is therefore to provide a mobile radio device and a method which make it possible to create a QPSK air interface using an existing DECT controller.
  • a mobile radio device for wireless transmission of QPSK data.
  • the mobile radio device has a controller which is designed and developed for the transmission of GFSK-modulated data, for example in accordance with the DECT standard.
  • a ballast module is provided which converts GFSK-modulated data output by the controller into QPSK-modulated data to be transmitted or converts the received QPSK-modulated data into GFSK-modulated data and sends it to the controller.
  • the ballast module must be designed so that after the conversion of the QPSK-modulated data into GFSK-modulated data according to the DECT standard, the QPSK-modulated data is synchronized, which can be done by a synchronization signal from the ballast module to the controller.
  • the ballast module can control an RF module in such a way that the data is modulated onto a carrier frequency FX that lies outside the DECT band.
  • the carrier frequency can be, for example, in a 2.4 GHz band (ISM band).
  • the ballast module can be implemented by an ASIC.
  • the ballast module can convert GFSK-modulated data into ⁇ / 4-QPSK-modulated data or convert received ⁇ / 4-QPSK-modulated data into GFSK-modulated data.
  • a method for wireless transmission of QPSK-modulated data by means of a controller is also provided, which is designed for the transmission of GFSK-modulated data, for example in accordance with the DECT standard.
  • a ballast module converts GFSK-modulated data output by the controller into QPSK-modulated data to be transmitted or converts received QPSK-modulated data into GFSK-modulated data and transfers it to the controller.
  • the carrier frequency fx can be changed after a predetermined time period, the predetermined time period being a time slot or a frame (or a multiple thereof) of the DECT time frame.
  • Fig. 1 shows an arrangement for digital
  • 4 shows a state transition diagram of the ⁇ / 4 DQPSK modulation
  • 5 shows a detailed illustration of a section of a mobile radio device according to the invention
  • FIG. 6 shows a further development of the device from FIG. 5, in which a ballast module sends a synchronization signal to the controller.
  • FIG. 1 An arrangement for digital radio transmission of data is provided in FIG. 1.
  • a base station 1 is connected to the fixed network by means of a terminal line 10.
  • Base station 1 has an RF module 4, by means of which data can be transmitted or received by means of an antenna 6.
  • radio transmission to a mobile station 2 can take place via a radio transmission link 8 or radio transmission to a mobile station (cordless telephone) 3 via a second radio transmission link 9.
  • All of the mobile stations shown in FIG. 1 have the same structure, so that a more detailed explanation is only to be given on the basis of the mobile station 2 shown.
  • this mobile station 2 has an antenna 7 for receiving or transmitting data from or to the base station 1.
  • An RF module 5 is provided in the mobile station 2, which essentially corresponds to the RF module 4 used in the base station 1.
  • base station 1 denotes a modulator, the exact function of which is explained below.
  • mobile station 2 21 denotes a demodulator, which performs the inverse function of that of the modulator 20.
  • the base station 1 and each mobile station 2, 3 naturally have a modulator and a demodulator, as is known for radio transmission systems.
  • the present invention is intended to provide an air interface possibility in order to adapt the known DECT standard to the regulations which apply to the American ISM band. The problem arises here that the base bandwidth of 1.2 MHz, which is required according to the DECT standard to provide the bit rate of 1.152 megabits per second, the maximum base bandwidth prescribed by the American regulation FCC part 15 of Exceeds 1 MHz.
  • a higher-value modulation method (in comparison to the GMSK modulation method of the DECT standard) is a modulation method in which there are more than two (ie 4, 8, ...) discrete carrier states and thus at least two bits combined into one symbol and transmitted together as one symbol in one step.
  • a higher-order modulation method in this sense is, for example, the quadrature phase shift keying QPSK (4 PSK), which is shown in FIG. 3.
  • QPSK modulation method the input data are provided as bipolar pulses, i. H. the logical 1 is represented by + 1 and the logical 0 by -1.
  • serial / parallel conversion the serial data stream is initially divided into bits of even and odd positions. After this conversion, two data signals are present, each with half the data rate of the original signal.
  • FIG. 4 Another example of a higher-value modulation method is the ⁇ / 4-DQPSK modulation method shown in FIG. 4.
  • the aim of this modulation method is to avoid phase jumps of 180 °, which lead to amplitude drops.
  • two bits are combined to form a symbol and cause a phase jump compared to the last transmission phase by ⁇ 45 ° or ⁇ 135 °, as shown in the state transition diagram in FIG. 4.
  • the 8 PSK or 16 PSK modulation methods in which there are 8 or 16 discrete carrier states and thus 3 or 4 bits are combined and transmitted to form a symbol, should be mentioned as further examples of higher-value modulation methods.
  • Components developed and produced for the DECT standard can continue to be used in a cost-effective manner since the time slot and frame structure of the transmission are not changed compared to the DECT standard.
  • a suitable module which enables signals from an existing DECT controller to be to transfer based systems (e.g. PWT).
  • This module can be implemented, for example, in the form of an ASIC or in any other form.
  • This module must implement the following functions:
  • FIG. 5 shows a mobile radio device which can be a base station or a mobile station.
  • a DECT baseband controller 22 is provided.
  • This baseband controller 22 has, among other things, a modulator / demodulator.
  • an additional ballast module 23 is provided, which can be implemented, for example, by an ASIC.
  • the DECT baseband controller 22 transmits GFSK-modulated data to the ASIC 23 in the transmission state.
  • the ASIC 23 converts the GFSK-modulated data into QPSK-modulated data and transmits it to the high-frequency module 4, 5.
  • the high-frequency module 4, 5 then outputs this QPSK-modulated data to the antenna 6, 7.
  • the base- band controller 22 is also connected to the ballast module 23 by means of a control line 24, which is used for setting the DECT carrier.
  • the ASIC 23 continues to transmit carrier frequency information f x by means of a control line 25 to the high-frequency module 4, 5 in order to control it to the corresponding carrier frequency. For example, transmission in the ISM-2.4 GHz band can thus take place.
  • the ASIC 23 When receiving QPSK-modulated data, which the high-frequency module 4, 5 transmits to the ASIC 23 and which can also contain a synchronization word in addition to the user data, the ASIC 23 continues to provide synchronization information together with the actual user data GFSK-modulated to the DECT base station. band controller 22.
  • the GFSK modulator / demodulator 20, 21 of the DECT baseband controller 22 outputs GFSK-modulated data to the ASIC 23.
  • the ASIC 23 converts the GFSK-modulated data into QPSK-modulated data and transmits it them to the high-frequency module 4, 5 of the DECT baseband controller.
  • the high-frequency module 4, 5 then outputs this QPSK-modulated data to the antenna 6, 7.
  • the ASIC 23 continues to transmit carrier frequency information f x to the high-frequency module 4, 5 in order to drive it to the corresponding carrier frequency. For example, transmission in the ISM 2.4 GHz band can thus take place.
  • the ASIC 23 When QPSK-modulated data is received, which the high-frequency module 4, 5 transmits to the ASIC 23, the ASIC 23 continues to provide synchronization information to the QPSK modulator / demodulator 20, 21 of the DECT baseband controller 22.
  • the problem may arise that the synchronization method as used in the DECT baseband controller 22 must continue to function, ie the DECT controller must now synchronize itself with the data stream converted by the ballast module 23.
  • the QPSK-modulated data is sent / received at half the data rate, since a QPSK symbol corresponds to exactly 2 DECT bits. This means that some DECT bits can be lost on reception that are generated by the
  • DECT baseband controllers 22 are required for synchronization.
  • the ballast module 23 which implements the conversion between the QPSK and the GFSK modulation method, transmits the DECT baseband controller 22 in its synchronized state permanently to a DECT synchronization signal (1, 0 - Episode).
  • the DECT baseband controller 22 can thus synchronize with this sequence of the DECT synchronization signal from the ballast module 23.
  • the ballast module 23 can synchronize with the received QPSK signal (symbol synchronization). If the timing of the synchronization changes, as detected by the ballast module 23 on the basis of the received QPSK signal, the timing of the DECT synchronization signal which the ballast module 23 outputs to the DECT baseband controller 22 is adjusted accordingly. So there is only the synchronization word
  • an inexpensive module can thus be created using a DECT baseband controller in accordance with a QPSK modulation method.
  • Antenna mobile station 8 first radio transmission link

Abstract

According to the invention, a DECT controller is used for transmitting using a QPSK modulation method. An adapter module (23) is provided to this end, and converts the GFSK-modulated data that are output by the DECT controller (22) into QPSK-modulated data for sending. Said adapter module (23) can be e.g. an ASIC. The adapter module (23) can also control an HF-module (4, 5) of the DECT controller (22) in such a way that the data is modulated to a carrier frequency in the 2.4 GHz-ISM band. This makes it possible to produce a system for the 2.4 GHz-ISM band that is able to meet the standards for this band (FCC part 15) by using a QPSK modulation and by changing the carrier frequency after a set period of time (frequency hopping spread spectrum system). At the same time, it is possible to use a usual DECT controller, economically.

Description

Beschreibungdescription
TRANSMODULATION ZWISCHEN GFSK- UND QPSK-MODULIERTE SIGNALETRANSMODULATION BETWEEN GFSK AND QPSK MODULATED SIGNALS
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mobilfunkgerät und ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von QPSK-modu- lierten Daten unter Verwendung eines DECT-Basisbandcontrol- lers .The present invention relates to a mobile radio device and a method for wireless transmission of QPSK-modulated data using a DECT baseband controller.
Um die bestehenden verschiedenen analogen und digitalen Standards in Europa zu ersetzen, wurde Anfang der 90er Jahre der DECT-Standard verabschiedet. Er ist der erste gemeinsame europäische Standard für schnurlose Telekommunikation. Ein DECT-Netz ist ein mikrozellulares, digitales Mobilfunknetz für hohe Teilnehmerdichten. Es ist in erster Linie für den Einsatz in Gebäuden konzipiert. Eine Verwendung des DECT- Standards im Freien ist jedoch ebenso möglich. Die Kapazität des DECT-Netzes von rund 10.000 Teilnehmern pro Quadratkilo- meter macht aus dem Schnurlos-Standard eine ideale Zugangstechnologie für Netzbetreiber. Nach dem DECT-Standard ist sowohl die Übertragung von Sprache als auch die Übertragung von Datensignalen möglich. So können auf DECT-Basis auch schnurlose Datennetze aufgebaut werden.To replace the existing various analog and digital standards in Europe, the DECT standard was adopted in the early 1990s. It is the first common European standard for cordless telecommunications. A DECT network is a microcellular, digital mobile network for high subscriber densities. It is primarily designed for use in buildings. However, the DECT standard can also be used outdoors. The capacity of the DECT network of around 10,000 subscribers per square kilometer makes the cordless standard an ideal access technology for network operators. According to the DECT standard, both the transmission of voice and the transmission of data signals are possible. This means that cordless data networks can also be set up on a DECT basis.
Im folgenden soll der DECT-Standard Bezug nehmend auf Fig. 2 näher erläutert werden. Unter der Bezeichnung DECT (Digital European Cordless Communication) wurde für Europa ein digitales, schnurloses Telekommunikationssystem für Reichweiten un- ter 300 m genormt. Damit eignet sich dieses System in Verbindung mit der Vermittlungsfunktion einer Telekommunikations- Anlage für den mobilen Telefon- und Datenverkehr in einem Bürogebäude oder auf einem Betriebsgelände. Die DECT-Funktionen ergänzen eine Telekommunikations-Anlage und machen sie damit zur Feststation FS des schnurlosen Telekommunikations-Systems. Auf bis zu 120 Kanälen können digitale Funkverbindun- gen zwischen der Feststation FS und den maximal 120 Mobilstationen MS hergestellt, überwacht und gesteuert werden.The DECT standard will be explained in more detail below with reference to FIG. 2. Under the name DECT (Digital European Cordless Communication), a digital, cordless telecommunications system for ranges below 300 m has been standardized for Europe. This system is therefore suitable in connection with the switching function of a telecommunications system for mobile telephone and data traffic in an office building or on a company site. The DECT functions supplement a telecommunications system and thus make it the base station FS of the cordless telecommunications system. Digital radio connections can be made on up to 120 channels. conditions between the base station FS and the maximum of 120 mobile stations MS are established, monitored and controlled.
Gesendet wird im Frequenzbereich 1,88 GHz bis 1,9 GHz auf ma- ximal zehn unterschiedlichen Trägerfrequenzen (Trägern) . Dieses Frequenz-Multiplex-Verfahren wird als FDMA (Frequency Division Multiple Access) bezeichnet.The frequency range is 1.88 GHz to 1.9 GHz on a maximum of ten different carrier frequencies (carriers). This frequency multiplex method is called FDMA (Frequency Division Multiple Access).
Die Daten sind bei dem DECT-Standard gemäß dem GMSK (Gauß Mi- nimum Shift Keying) -Verfahren moduliert.In the DECT standard, the data is modulated according to the GMSK (Gauss Minimum Shift Keying) method.
Auf jeder der zwölf Trägerfrequenzen werden zeitlich nacheinander zwölf Kanäle im Zeitmultiplex-Verfahren TDMA (Time Division Multiple Access) übertragen. Somit ergeben sich für die schnurlose Telekommunikation nach dem DECT-Standard bei zehn Trägerfrequenzen und jeweils zwölf Kanälen je Trägerfrequenz insgesamt 120 Kanäle. Da z. B. für jede Sprechverbindung ein Kanal erforderlich ist, ergeben sich 120 Verbindungen zu maximal 120 Mobilstationen MS. Auf den Trägern wird im Wechselbetrieb (Duplex, TTD) gearbeitet. Nachdem die zwölf Kanäle (Kanäle 1 - 12) gesendet worden sind, wird auf Empfang geschaltet, und es werden in der Gegenrichtung die zwölf Kanäle (Kanäle 13 - 24) empfangen.On each of the twelve carrier frequencies, twelve channels are successively transmitted using the time division multiplex method TDMA (Time Division Multiple Access). This results in a total of 120 channels for cordless telecommunications according to the DECT standard with ten carrier frequencies and twelve channels per carrier frequency. Because e.g. B. a channel is required for each voice connection, there are 120 connections to a maximum of 120 mobile stations MS. Alternating operation (duplex, TTD) is used on the carriers. After the twelve channels (channels 1-12) have been transmitted, the system switches to reception and the twelve channels (channels 13-24) are received in the opposite direction.
Ein Zeitmultiplex-Rahmen besteht damit aus 24 Kanälen (s.A time-division multiplex frame thus consists of 24 channels (see
Fig. 2) . Dabei werden Kanal 1 bis Kanal 12 von der Feststation FS zu den Mobilstationen MS übertragen, während Kanal 13 bis Kanal 24 in der Gegenrichtung von den Mobilstationen MS zur Feststation FS übertragen werden. Die Rahmendauer beträgt 10 ms. Die Dauer eines Kanals (Zeitschlitzes, Slot), beträgt 417 μs. In dieser Zeit werden 320 Bit Informationen (z. B. Sprache) und 100 Bit Steuerdaten (Synchronisierung, Signalisierung und Fehlerkontrolle) übertragen. Die Nutz-Bit-Rate für einen Teilnehmer (Kanal) ergibt sich aus den 320 Bit In- formationen innerhalb von 10 ms. Sie beträgt somit 32 Kilobit pro Sekunde. Beim DECT-Standard enthält jeder Zeitschlitz neben den oben genannten 320 Informationsbit noch weitere 104 für die Signalübertragung benötigte Bits sowie 56 Bits eines Guard- Felds, so daß jeder Zeitschlitz insgesamt 480 Bit enthält.Fig. 2). Channel 1 to channel 12 are transmitted from the base station FS to the mobile stations MS, while channel 13 to channel 24 are transmitted in the opposite direction from the mobile stations MS to the base station FS. The frame duration is 10 ms. The duration of a channel (time slot, slot) is 417 μs. During this time, 320 bit information (e.g. voice) and 100 bit control data (synchronization, signaling and error control) are transmitted. The useful bit rate for a participant (channel) results from the 320 bit information within 10 ms. It is thus 32 kilobits per second. In the DECT standard, each time slot contains, in addition to the 320 information bits mentioned above, a further 104 bits required for signal transmission and 56 bits of a guard field, so that each time slot contains a total of 480 bits.
Für Länder außerhalb Europas muß der DECT-Standard gegebenenfalls abgeändert und auf die lokalen Gegebenheiten angepaßt werden. Beispielsweise in den USA. kann die Übertragung nicht in dem normalen DECT-Bereich zwischen 1,88 und 1,90 GHz er- folgen, sondern es steht vielmehr das allgemein zugänglicheFor countries outside Europe, the DECT standard may have to be modified and adapted to local conditions. For example in the USA. the transmission cannot take place in the normal DECT range between 1.88 and 1.90 GHz, but rather the generally accessible one
2,4 GHz ISM-Band (Industrial, Scientific, Medical) zur Verfügung. Weiterhin müßten Änderungen zur Anpassung an die nationalen Vorschriften, wie beispielsweise die amerikanische Vorschrift FCC part 15, vorgenommen werden. Die genannte ameri- kanische Vorschrift beschreibt die für die Luftschnittstelle zulässigen Ubertragungsverfahren, Sendeleistungen und die zur Verfügung stehende Bandbreite. Ein Einsatz von DECT in diesem Band ist nicht zulässig, da die Bandbreite von DECT (1,2 MHz) die zulässige Bandbreite von 1,0 MHz überschreitet.2.4 GHz ISM band (Industrial, Scientific, Medical) available. Furthermore, changes would have to be made to adapt to national regulations, such as the American regulation FCC part 15. The American regulation mentioned describes the transmission methods permitted for the air interface, transmission powers and the available bandwidth. The use of DECT in this band is not permitted because the bandwidth of DECT (1.2 MHz) exceeds the permitted bandwidth of 1.0 MHz.
Darüber hinaus ist in der FCC part 15 vorgeschrieben, wieviel Sendeleistung auf einem bestimmten Kanal während einer bestimmten Zeitdauer ausgesendet werden darf. Auch diese Vorschrift könnte durch eine unmittelbare Übernahme des DECT- Standards nicht erfüllt werden.In addition, the FCC part 15 stipulates how much transmission power can be transmitted on a certain channel during a certain period of time. This requirement could also not be met by directly adopting the DECT standard.
Eine Möglichkeit zur Realisierung einer Luftschnittstelle, die die genannten Vorschriften erfüllt, liegt in der Verwendung eines höherwertigen Modulationsverfahrens, z.B. eines QPSK-basierten Systems, bei dem die Trägerfrequenz in vorbestimmten Zeitabständen gewechselt wird (Frequency Hopping Spread Spectrum) . Die Verwendung des höherwertigen Modulationsverfahrens halbiert bspw. bei Verwendung eines QPSK- Systems die benötigte Bandbreite.One way of realizing an air interface that meets the above-mentioned regulations is to use a higher-quality modulation method, e.g. a QPSK-based system in which the carrier frequency is changed at predetermined time intervals (frequency hopping spread spectrum). The use of the higher-quality modulation method halves the bandwidth required, for example when using a QPSK system.
Ein Problem entsteht dabei, wenn zur kostengünstigen Realisierung der Luftschnittstelle bestehende, für den DECT-Standard dard ausgelegte Controller ICs verwendet werden sollen, da bekanntlich gemäß dem DECT-Standard die Daten gemäß einem GFSK(Gauss Frequency Shift Keying) -System auf die Trägerfrequenz moduliert werden.A problem arises if the existing DECT standard for the cost-effective implementation of the air interface dard designed controller ICs should be used, as is known, according to the DECT standard, the data is modulated according to a GFSK (Gauss Frequency Shift Keying) system on the carrier frequency.
Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Mobilfunkgerät und ein Verfahren bereitzustellen, die es ermöglichen, eine QPSK-Luftschnittstelle unter Verwendung eines bestehenden DECT-Controllers zu schaffen.The object of the present invention is therefore to provide a mobile radio device and a method which make it possible to create a QPSK air interface using an existing DECT controller.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche entwickeln den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.This object is solved by the features of the independent claims. The dependent claims further develop the central idea of the invention in a particularly advantageous manner.
Gemäß der Erfindung ist also ein Mobilfunkgerät zur drahtlosen Übertragung von QPSK-Daten vorgesehen. Das Mobilfunkgerät weist dabei einen Controller auf, der für eine Übertragung von GFSK-modulierten Daten beispielsweise gemäß dem DECT- Standard ausgelegt und entwickelt ist. Gemäß der Erfindung ist ein Vorschaltmodul vorgesehen, das von dem Controller ausgegebene, GFSK-modulierte Daten in auszusendende, QPSK- modulierte Daten umsetzt bzw. das empfangende QPSK-modulierte Daten in GFSK-modulierte Daten umsetzt und zu dem Controller gibt.According to the invention, a mobile radio device for wireless transmission of QPSK data is therefore provided. The mobile radio device has a controller which is designed and developed for the transmission of GFSK-modulated data, for example in accordance with the DECT standard. According to the invention, a ballast module is provided which converts GFSK-modulated data output by the controller into QPSK-modulated data to be transmitted or converts the received QPSK-modulated data into GFSK-modulated data and sends it to the controller.
Das Vorschaltmodul muß dabei so ausgelegt sein, daß es nach der Umsetzung der QPSK-modulierten Daten in GFSK-modulierte Daten gemäß dem DECT-Standard eine Synchronisation der QPSK- modulierten Daten sicherstellt, was durch ein Synchronisationssignal von dem Vorschaltmodul zu dem Controller erfolgen kann.The ballast module must be designed so that after the conversion of the QPSK-modulated data into GFSK-modulated data according to the DECT standard, the QPSK-modulated data is synchronized, which can be done by a synchronization signal from the ballast module to the controller.
Das Vorschaltmodul kann dabei ein HF-Modul derart ansteuern, daß die Daten auf eine Trägerfrequenz FX moduliert werden, die außerhalb des DECT-Bandes liegt. Die Trägerfrequenz kann beispielsweise in einem 2,4 GHz-Band (ISM-Band) liegen. Das Vorschaltmodul kann durch ein ASIC implementiert sein.The ballast module can control an RF module in such a way that the data is modulated onto a carrier frequency FX that lies outside the DECT band. The carrier frequency can be, for example, in a 2.4 GHz band (ISM band). The ballast module can be implemented by an ASIC.
Das Vorschaltmodul kann GFSK-modulierte Daten in π/4-QPSK-mo- dulierte Daten umsetzen bzw. empfangene π/4-QPSK-modulierte Daten in GFSK-modulierte Daten umsetzen.The ballast module can convert GFSK-modulated data into π / 4-QPSK-modulated data or convert received π / 4-QPSK-modulated data into GFSK-modulated data.
Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von QPSK-modulierten Daten mittels eines Con- trollers vorgesehen, der für eine Übertragung von GFSK-mo- dulierten Daten beispielsweise gemäß dem DECT-Standard ausgelegt ist. Ein Vorschaltmodul setzt dabei von dem Controller ausgegebene, GFSK-modulierte Daten in auszusendende QPSK-mo- dulierte Daten um bzw. setzt empfangene QPSK-modulierte Daten in GFSK-modulierte Daten um und gibt sie zu dem Controller.According to the invention, a method for wireless transmission of QPSK-modulated data by means of a controller is also provided, which is designed for the transmission of GFSK-modulated data, for example in accordance with the DECT standard. A ballast module converts GFSK-modulated data output by the controller into QPSK-modulated data to be transmitted or converts received QPSK-modulated data into GFSK-modulated data and transfers it to the controller.
Gemäß der Erfindung kann die Trägerfrequenz fx nach einer vorbestimmten Zeitdauer gewechselt werden, wobei die vorbestimmte Zeitdauer ein Zeitschlitz oder ein Rahmen (oder ein Vielfaches davon) der DECT-Zeitrahmen sein kann.According to the invention, the carrier frequency fx can be changed after a predetermined time period, the predetermined time period being a time slot or a frame (or a multiple thereof) of the DECT time frame.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles und Bezug nehmend auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zur digitalenFig. 1 shows an arrangement for digital
Funk-Übertragung von Daten,Radio transmission of data,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des bekannten DECT- Standards,2 shows a schematic representation of the known DECT standard,
Fig. 3 ein Phasenzustandsdiagramm der QPSK-Modulation und3 is a phase state diagram of the QPSK modulation and
Fig. 4 ein Zustandsübergangsdiagramm der π/4 DQPSK-Modu- lation, Fig. 5 eine detaillierte Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Mobilfunkgeräts, und4 shows a state transition diagram of the π / 4 DQPSK modulation, 5 shows a detailed illustration of a section of a mobile radio device according to the invention, and
Fig. 6 eine Weiterbildung des Geräts von Fig. 5, bei dem ein Vorschaltmodul ein Synchronisationssignal an den Controller gibt.FIG. 6 shows a further development of the device from FIG. 5, in which a ballast module sends a synchronization signal to the controller.
In Fig. 1 ist eine Anordnung zur digitalen Funk-Übertragung von Daten vorgesehen. Eine Feststation 1 ist dabei mittels einer Endstellenleitung 10 mit dem Festnetz verbunden. DieAn arrangement for digital radio transmission of data is provided in FIG. 1. A base station 1 is connected to the fixed network by means of a terminal line 10. The
Feststation 1 weist ein HF-Modul 4 auf, durch das Daten mittels einer Antenne 6 aussendbar bzw. empfangbar sind.Base station 1 has an RF module 4, by means of which data can be transmitted or received by means of an antenna 6.
Mittels der Antenne 6 kann über eine Funkübertragungsstrecke 8 eine Funkübertragung zu einer Mobilstation 2 bzw. über eine zweite Funkübertragungsstrecke 9 eine Funkübertragung zu einer Mobilstation (schnurloses Telefon) 3 erfolgen. Alle in Fig. 1 dargestellten Mobilstationen weisen den gleichen Aufbau auf, so daß eine nähere Erläuterung nur anhand der darge- stellten Mobilstation 2 erfolgen soll.By means of the antenna 6, radio transmission to a mobile station 2 can take place via a radio transmission link 8 or radio transmission to a mobile station (cordless telephone) 3 via a second radio transmission link 9. All of the mobile stations shown in FIG. 1 have the same structure, so that a more detailed explanation is only to be given on the basis of the mobile station 2 shown.
Wie in Fig. 1 ersichtlich, weist diese Mobilstation 2 eine Antenne 7 zum Empfang bzw. zum Senden von Daten von bzw. zu der Feststation 1 auf. In der Mobilstation 2 ist ein HF-Modul 5 vorgesehen, das im wesentlichen dem in der Feststation 1 verwendeten HF-Modul 4 entspricht.As can be seen in FIG. 1, this mobile station 2 has an antenna 7 for receiving or transmitting data from or to the base station 1. An RF module 5 is provided in the mobile station 2, which essentially corresponds to the RF module 4 used in the base station 1.
In der Feststation 1 ist mit 20 ein Modulator bezeichnet, dessen genaue Funktion weiter unten erläutert wird. In der Mobilstation 2 ist mit 21 ein Demodulator bezeichnet, der die inverse Funktion zu der des Modulators 20 ausführt. Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß natürlich die Feststation 1 sowie jede Mobilstation 2, 3 jeweils einen Modulator und einen Demodulator aufweisen, wie es für Funk-Übertragungssy- steme bekannt ist. Wie bereits eingangs erwähnt, soll die vorliegende Erfindung eine Möglichkeit einer Luftschnittstelle schaffen, um den bekannten DECT-Standard auf die Vorschriften anzupassen, die für das amerikanische ISM-Band gelten. Dabei tritt das Pro- blem auf, daß die Basisbandbreite von 1,2 MHz, die gemäß dem DECT-Standard zur Bereitstellung der Bitrate von 1,152 Megabit pro Sekunde benötigt werden, die von der amerikanischen Vorschrift FCC part 15 vorgeschriebene Maximal-Basisband- breite von 1 MHz überschreitet. Es wird daher ein höherwerti- ges Modulationsverfahren verwendet. Ein höherwertiges Modulationsverfahren (im Vergleich zu den GMSK-Modulationsverfahren des DECT-Standards) ist im Sinne der vorliegenden Beschreibung ein Modulationsverfahren, bei dem mehr als zwei (d. h. 4, 8, ...) diskrete Trägerzustände vorliegen und somit wenig- stens zwei Bits zu einem Symbol zusammengefaßt und zusammen als ein Symbol in einem Schritt übertragen werden.In base station 1, 20 denotes a modulator, the exact function of which is explained below. In the mobile station 2, 21 denotes a demodulator, which performs the inverse function of that of the modulator 20. It should also be pointed out that the base station 1 and each mobile station 2, 3 naturally have a modulator and a demodulator, as is known for radio transmission systems. As already mentioned at the beginning, the present invention is intended to provide an air interface possibility in order to adapt the known DECT standard to the regulations which apply to the American ISM band. The problem arises here that the base bandwidth of 1.2 MHz, which is required according to the DECT standard to provide the bit rate of 1.152 megabits per second, the maximum base bandwidth prescribed by the American regulation FCC part 15 of Exceeds 1 MHz. A higher quality modulation method is therefore used. For the purposes of the present description, a higher-value modulation method (in comparison to the GMSK modulation method of the DECT standard) is a modulation method in which there are more than two (ie 4, 8, ...) discrete carrier states and thus at least two bits combined into one symbol and transmitted together as one symbol in one step.
Ein höherwertiges Modulationsverfahren in diesem Sinne ist also beispielsweise die Quadratur-Phasenumtastung QPSK (4 PSK) , die in Fig. 3 dargestellt ist. Gemäß dem QPSK-Modula- tionsverfahren werden die Eingangsdaten als bipolare Impulse bereitgestellt, d. h. die logische 1 wird durch + 1 und die logische 0 durch -1 repräsentiert. Mit Serien-/Parallelwand- lung wird der serielle Datenstrom zunächst in Bits gerader und ungerader Position aufgeteilt. Nach dieser Wandlung liegen zwei Datensignale vor mit jeweils der halben Datenrate des ursprünglichen Signals.A higher-order modulation method in this sense is, for example, the quadrature phase shift keying QPSK (4 PSK), which is shown in FIG. 3. According to the QPSK modulation method, the input data are provided as bipolar pulses, i. H. the logical 1 is represented by + 1 and the logical 0 by -1. With serial / parallel conversion, the serial data stream is initially divided into bits of even and odd positions. After this conversion, two data signals are present, each with half the data rate of the original signal.
Ein weiteres Beispiel für ein höherwertiges Modulationsverfah- ren ist das in Fig. 4 dargestellte π/4-DQPSK-Modulationsverfahren. Dieses Modulationsverfahren hat zum Ziel, Phasensprünge von 180°, die zu Amplitudeneinbrüchen führen, zu vermeiden. Dazu werden jeweils zwei Bits zu einem Symbol zusammengefaßt und bewirken einen Phasensprung gegenüber der letz- ten Sendephase um ± 45° oder ± 135°, wie es in dem Zustands- übergangsdiagramm von Fig. 4 dargestellt ist. Als weitere Beispiele für höherwertige Modulationsverfahren sollen das 8 PSK- oder das 16-PSK-Modulationsverfahren genannt sein, bei denen 8 bzw. 16 diskrete Trägerzustände vorliegen und somit 3 bzw. 4 Bits zu einem Symbol zusammengefaßt und übertragen werden.Another example of a higher-value modulation method is the π / 4-DQPSK modulation method shown in FIG. 4. The aim of this modulation method is to avoid phase jumps of 180 °, which lead to amplitude drops. For this purpose, two bits are combined to form a symbol and cause a phase jump compared to the last transmission phase by ± 45 ° or ± 135 °, as shown in the state transition diagram in FIG. 4. The 8 PSK or 16 PSK modulation methods, in which there are 8 or 16 discrete carrier states and thus 3 or 4 bits are combined and transmitted to form a symbol, should be mentioned as further examples of higher-value modulation methods.
Allen digitalen Modulationsverfahren ist gemeinsam, daß mit größer werdendem m, d. h. mit größer werdender Anzahl der Trägerzustände, und bei gleichbleibender Bitrate die Übertra- gungsbandbreite kleiner wird, da ja immer N=ld(m) Bits zu einem Symbol zusammengefaßt werden und in einem einzigen Schritt als gemeinsames Symbol übertragen werden. Im vorliegenden Fall bedeutet dies, daß durch das höherwertige Modula- tionsverfahren die Bitrate des DECT-Standards beibehalten werden kann und gleichzeitig die Übertragungs-Basisbandbreite kleiner als der durch die FCC part 15 vorgeschriebene Maximalwert wird. Durch die Zusammenfassung von wenigstens zwei Bits kann die Basisbandbreite bei gleichbleibender Bitrate beispielsweise halbiert werden.All digital modulation methods have in common that with increasing m, d. H. with an increasing number of carrier states, and with a constant bit rate, the transmission bandwidth becomes smaller, since N = ld (m) bits are always combined to form a symbol and transmitted as a common symbol in a single step. In the present case, this means that the bit rate of the DECT standard can be maintained by the higher-value modulation method and at the same time the transmission base bandwidth becomes smaller than the maximum value prescribed by FCC part 15. By combining at least two bits, the base bandwidth can be halved, for example, while the bit rate remains the same.
Dabei können in kostengünstiger Weise weiterhin für den DECT- Standard entwickelte und produzierte Bauteile, wie beispielsweise der DECT-Basisbandcontroller, weiterverwendet werden, da die Zeitschlitz- und Rahmenstruktur der Übertragung gegen- über dem DECT-Standard nicht verändert wird.Components developed and produced for the DECT standard, such as the DECT baseband controller, can continue to be used in a cost-effective manner since the time slot and frame structure of the transmission are not changed compared to the DECT standard.
In der folgenden Tabelle sind Parameter der erfindungsgemäßen Luftschnittstelle noch einmal detailliert zusammengestellt, die sich als besonders vorteilhaft erwiesen haben.In the following table, parameters of the air interface according to the invention are summarized once again, which have proven to be particularly advantageous.
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Der Vertrieb von Schnurlostelefonen nach dem DECT-Standard ist zur Zeit im wesentlichen auf europäische Länder beschränkt, da hier die entsprechenden Frequenzen freigegeben wurden. Für eine Einführung in andere Länder, wie beispielsweise den U.S.A., ist beispielsweise die oben ausgeführte Luftschnittstelle gemäß dem 2,4 GHz-ISM-Band erforderlich. In diesem Fall müssen natürlich einige Parameter wie oben ausgeführt hinsichtlich der für dieses Band geltenden Regeln (fcc part 15) angepaßt werden. Eine Möglichkeit dazu wurde oben beschrieben. Für eine kostengünstige Realisierung eines solchen Systems ist die Verwendung von bestehenden DECT-Control- lern von Vorteil, da aufgrund der großen Stückzahl ökonomische Vorteile erzielt werden können. Auch wenn wie oben aus- geführt die Zeitschlitz- und Rahmenstruktur der Übertragung gegenüber dem DECT-Standard nicht verändert werden muß, ist indessen zu beachten, daß gemäß dem DECT-Standard nicht verändert werden muß, ist indessen zu beachten, daß gemäß dem DECT-Standard ein GFSK-Modulationsverfahren verwendet wird und es keine DECT-Systeme gibt, die QPSK-basierte Modulationsverfahren verwenden.The distribution of cordless telephones according to the DECT standard is currently essentially restricted to European countries, since the corresponding frequencies have been released here. For an introduction to other countries, such as the U.S.A., the above-mentioned air interface according to the 2.4 GHz ISM band is required. In this case, of course, some parameters have to be adjusted as explained above with regard to the rules applicable to this volume (fcc part 15). One way of doing this was described above. For a cost-effective implementation of such a system, the use of existing DECT controllers is advantageous, since the large number of items enables economic advantages to be achieved. Even if, as explained above, the time slot and frame structure of the transmission does not have to be changed compared to the DECT standard, it should be noted, however, that according to the DECT standard there is no need to change, but it should be noted that according to the DECT A GFSK modulation method is used as standard and there are no DECT systems that use QPSK-based modulation methods.
Gemäß der vorliegenden Erfindung soll daher die Funktionalität eines geeigneten Moduls definiert werden, das es ermög- licht, Signale eines existierenden DECT-Controllers in QPSK- basierte Systeme (z. B. PWT) zu überführen. Dieses Modul kann beispielsweise in Form eines ASIC oder in jeder anderen Form realisiert werden. Dieses Modul muß dabei die folgenden Funktionen realisieren:According to the present invention, the functionality of a suitable module is therefore to be defined which enables signals from an existing DECT controller to be to transfer based systems (e.g. PWT). This module can be implemented, for example, in the form of an ASIC or in any other form. This module must implement the following functions:
- Umsetzung von GFSK-Modulation nach QPSK(z. B. π/4-QPSK)- Modulation im Sendefall,- Implementation of GFSK modulation according to QPSK (e.g. π / 4-QPSK) - Modulation in the case of transmission,
- Umsetzung von QPSK(z. B. π/4-QPSK) -Modulation nach GFSK- Modulation im Empfangsfall, - Sicherstellung der Synchronisation in der "GFSK-Ebene" nach der Umsetzung von der QPSK-Modulation in die GFSK-Modulation,- Implementation of QPSK (e.g. π / 4-QPSK) modulation after GFSK modulation in the case of reception, - Ensure synchronization in the "GFSK level" after the conversion from QPSK modulation to GFSK modulation,
Ansteuerung des HF-Moduls mit einer entsprechenden Frequenzinformation, d. h. - Umsetzung der Frequenzansteuerung eines DECT- Controllers auf die Anforderungen der entsprechenden Luftschnittstelle undControl of the RF module with a corresponding frequency information, d. H. - Implementation of the frequency control of a DECT controller to the requirements of the corresponding air interface and
Generierung der von einem DECT-Controller benötigten Frequenzinformationen aus den tatsächlichen Gegebenheiten.Generation of the frequency information required by a DECT controller from the actual circumstances.
Die Erfindung soll nunmehr im Detail Bezug nehmend auf Fig. 5 erläutert werden. In Fig. 5 ist ein Mobilfunkgerät dargestellt, das eine Basisstation oder eine Mobilstation sein kann. Wie üblich bei einer Übertragung gemäß dem DECT-Standard ist dabei ein DECT-Basisbandcontroller 22 vorgesehen. Dieser Basisbandcontroller 22 weist unter anderem einen Modu- lator/Demodulator auf. Gemäß der Erfindung ist indessen ein zusätzliches Vorschaltmodul 23 vorgesehen, das beispielsweise durch einen ASIC realisiert werden kann.The invention will now be explained in detail with reference to FIG. 5. 5 shows a mobile radio device which can be a base station or a mobile station. As usual with a transmission according to the DECT standard, a DECT baseband controller 22 is provided. This baseband controller 22 has, among other things, a modulator / demodulator. According to the invention, however, an additional ballast module 23 is provided, which can be implemented, for example, by an ASIC.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, gibt gemäß der Erfindung im Sen- dezustand der DECT-Basisbandcontrollers 22 GFSK-modulierte Daten zu dem ASIC 23. Der ASIC 23 setzt die GFSK-modulierte Daten in QPSK-modulierte Daten um und gibt sie zu dem Hochfrequenzmodul 4, 5. Das Hochfrequenzmodul 4, 5 gibt dann diese QPSK-modulierten Daten zur Antenne 6, 7 aus. Der Basis- bandcontroller 22 ist mit dem Vorschaltmodul 23 weiterhin mittels einer Steuerleitung 24 verbunden, die zur DECT- Trägereinstellung dient.As can be seen from FIG. 5, according to the invention the DECT baseband controller 22 transmits GFSK-modulated data to the ASIC 23 in the transmission state. The ASIC 23 converts the GFSK-modulated data into QPSK-modulated data and transmits it to the high-frequency module 4, 5. The high-frequency module 4, 5 then outputs this QPSK-modulated data to the antenna 6, 7. The base- band controller 22 is also connected to the ballast module 23 by means of a control line 24, which is used for setting the DECT carrier.
Für den Fall, daß die Übertragung in einem anderen als dem DECT-Frequenzband erfolgen soll, gibt der ASIC 23 weiterhin Trägerfrequenzinformationen fx mittels einer Steuerleitung 25 zu dem Hochfrequenzmodul 4, 5, um dieses auf die entsprechende Trägerfrequenz anzusteuern. Beispielsweise kann somit eine Übertragung in dem ISM-2, 4-GHz-Band erfolgen.In the event that the transmission is to take place in a frequency band other than the DECT, the ASIC 23 continues to transmit carrier frequency information f x by means of a control line 25 to the high-frequency module 4, 5 in order to control it to the corresponding carrier frequency. For example, transmission in the ISM-2.4 GHz band can thus take place.
Beim Empfang von QPSK-modulierten Daten, die das Hochfrequenzmodul 4, 5 zu dem ASIC 23 gibt und die neben den Nutzdaten auch ein Synchronisationswort enthalten können, gibt das ASIC 23 weiterhin Synchronisierungsinformation zusammen mit den eigentlichen Nutzdaten GFSK-moduliert an den DECT-Basis- bandcontroller 22.When receiving QPSK-modulated data, which the high-frequency module 4, 5 transmits to the ASIC 23 and which can also contain a synchronization word in addition to the user data, the ASIC 23 continues to provide synchronization information together with the actual user data GFSK-modulated to the DECT base station. band controller 22.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, gibt im Sendezustand der GFSK- Modulator/Demodulator 20, 21 des DECT-Basisbandcontrollers 22 GFSK-modulierte Daten zu dem ASIC 23. Der ASIC 23 setzt die GFSK-modulierte Daten in QPSK-modulierte Daten um und gibt sie zu dem Hochfrequenzmodul 4, 5 des DECT-Basisbandcontrollers. Das Hochfrequenzmodul 4, 5 gibt dann diese QPSK- modulierten Daten zur Antenne 6, 7 aus.As can be seen from FIG. 6, in the transmission state the GFSK modulator / demodulator 20, 21 of the DECT baseband controller 22 outputs GFSK-modulated data to the ASIC 23. The ASIC 23 converts the GFSK-modulated data into QPSK-modulated data and transmits it them to the high-frequency module 4, 5 of the DECT baseband controller. The high-frequency module 4, 5 then outputs this QPSK-modulated data to the antenna 6, 7.
Für den Fall, daß die Übertragung in einem anderen als dem DECT-Frequenzband erfolgen soll, gibt der ASIC 23 weiterhin Trägerfrequenzinformationen fx zu dem Hochfrequenzmodul 4, 5, um dieses auf die entsprechende Trägerfrequenz anzusteuern. Beispielsweise kann somit eine Übertragung in dem ISM-2,4- GHz-Band erfolgen.In the event that the transmission is to take place in a frequency band other than the DECT, the ASIC 23 continues to transmit carrier frequency information f x to the high-frequency module 4, 5 in order to drive it to the corresponding carrier frequency. For example, transmission in the ISM 2.4 GHz band can thus take place.
Beim Empfang von QPSK-modulierten Daten, die das Hochfre- quenzmodul 4, 5 zu dem ASIC 23 gibt, gibt das ASIC 23 weiterhin Synchronisierungsinformation an den QPSK-Modulator/Demo- dulator 20, 21 des DECT-Basisbandcontrollers 22. Bei der dargestellten Anordnung kann dabei das Problem auftreten, daß das Synchronisationsverfahren, wie es in dem DECT-Basisbandcontroller 22 verwendet wird, weiterhin funk- tionieren muß, d. h. daß der DECT-Controller sich nun auf den von dem Vorschaltmodul 23 umgesetzten Datenstrom synchronisieren muß. Dabei ist zu beachten, daß die QPSK-modulierten Daten mit der halben Datenrate gesendet/empfangen werden, da ein QPSK-Symbol genau 2 DECT-Bits entspricht. Somit können einige DECT-Bits beim Empfang verloren gehen, die von demWhen QPSK-modulated data is received, which the high-frequency module 4, 5 transmits to the ASIC 23, the ASIC 23 continues to provide synchronization information to the QPSK modulator / demodulator 20, 21 of the DECT baseband controller 22. In the arrangement shown, the problem may arise that the synchronization method as used in the DECT baseband controller 22 must continue to function, ie the DECT controller must now synchronize itself with the data stream converted by the ballast module 23. Please note that the QPSK-modulated data is sent / received at half the data rate, since a QPSK symbol corresponds to exactly 2 DECT bits. This means that some DECT bits can be lost on reception that are generated by the
DECT-Basisbandcontroller 22 für die Synchronisation benötigt werden.DECT baseband controllers 22 are required for synchronization.
Gemäß der vorliegenden Erfindung überträgt wie in Fig. 6 er- sichtlich das Vorschaltmodul 23, das die Umsetzung zwischen dem QPSK- und dem GFSK-Modulationsverfahren realisiert, den DECT-Basisbandcontroller 22 in seinem synchronisierten Zustand permanent ein DECT-Synchronisationssignal (1, 0 - Folge) zur Verfügung. Somit kann sich der DECT-Basisbandcon- troller 22 auf diese Folge des DECT-Synchronisationssignals von dem Vorschaltmodul 23 synchronisieren.According to the present invention, as shown in FIG. 6, the ballast module 23, which implements the conversion between the QPSK and the GFSK modulation method, transmits the DECT baseband controller 22 in its synchronized state permanently to a DECT synchronization signal (1, 0 - Episode). The DECT baseband controller 22 can thus synchronize with this sequence of the DECT synchronization signal from the ballast module 23.
Voraussetzung dafür ist, daß sich das Vorschaltmodul 23 auf das empfangene QPSK-Signal synchronisieren kann (Symbol- Synchronisation) . Bei einer Veränderung der zeitlichen Lage der Synchronisierung, wie sie das Vorschaltmodul 23 anhand des empfangenen QPSK-Signals erfaßt, wird entsprechend die zeitliche Lage des DECT-Synchronisationssignals, das das Vorschaltmodul 23 zu dem DECT-Basisbandcontroller 22 ausgibt, entsprechend angepaßt. Da also nur das SynchronisationswortThe prerequisite for this is that the ballast module 23 can synchronize with the received QPSK signal (symbol synchronization). If the timing of the synchronization changes, as detected by the ballast module 23 on the basis of the received QPSK signal, the timing of the DECT synchronization signal which the ballast module 23 outputs to the DECT baseband controller 22 is adjusted accordingly. So there is only the synchronization word
(DECT-Synchronisationssignal) zeitlich leicht verschoben werden muß, kann dadurch eine schnelle Synchronisierung in der "DECT-Ebene" erfolgen.(DECT synchronization signal) has to be shifted slightly in time, rapid synchronization can take place in the "DECT level".
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit ein kostengünstiges Modul unter Verwendung eines DECT-Basisbandcontrollers gemäß einem QPSK-Modulationsverfahren geschaffen werden. BezugszeichenlisteAccording to the present invention, an inexpensive module can thus be created using a DECT baseband controller in accordance with a QPSK modulation method. Reference list
1 Feststation1 base station
2 Mobilstation (schnurloses Telefon) 3 Mobilstation2 mobile station (cordless telephone) 3 mobile station
HF-Modul FeststationRF module base station
HF-Modul BasistationRF module base station
Antenne FeststationAntenna base station
Antenne Mobilstation 8 erste Funkübertragungs-StreckeAntenna mobile station 8 first radio transmission link
9 zweite Funkübertragungs-Strecke9 second radio transmission link
10 Endstellenleitung10 terminal line
20 Modulator20 modulator
21 Demodulator21 demodulator
22 Basisbandcontroller22 baseband controllers
23 ASIC-Modul23 ASIC module
24 Steuerleitung24 control line
25 Steuerleitung25 control line
Zx: Zeitschlitze fx: Trägerfrequenz Zx: time slots f x : carrier frequency

Claims

Patentansprüche claims
1. Mobilfunkgerät zur drahtlosen Übertragung von QPSK-modulierten Daten , aufweisend - einen Controller (22) , der für eine Übertragung von GFSK- modulierten Daten ausgelegt ist, und1. Mobile radio device for wireless transmission of QPSK-modulated data, comprising - a controller (22) which is designed for a transmission of GFSK-modulated data, and
- ein Vorschaltmodul (23) , das von dem Controller (22) ausgegebene, GFSK-modulierte Daten in auszusendende QPSK-modulierte Daten umsetzt bzw. das empfangene, QPSK-modulierte Daten in GFSK-modulierte Daten umsetzt und zu dem Controller (23) gibt.- A ballast module (23) which converts GFSK-modulated data output by the controller (22) into QPSK-modulated data to be transmitted or converts the received, QPSK-modulated data into GFSK-modulated data and gives it to the controller (23) .
2. Mobilfunkgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) im synchronisierten Zustand ein Synchronisationssignal zu dem Controller (22) ausgibt.2. Mobile radio device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the ballast module (23) in the synchronized state outputs a synchronization signal to the controller (22).
3. Mobilfunkgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Controller ein DECT-Controller (22) ist.3. Mobile radio device according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n t that the controller is a DECT controller (22).
4. Mobilfunkgerät nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Vorschaltmodul (23) auf ein empfangenes, QPSK- moduliertes Signal synchronisiert.4. Mobile device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the ballast module (23) synchronizes to a received, QPSK-modulated signal.
5. Mobilfunkgerät nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) abhängig von seiner Synchronisie- rung auf das QPSK-modulierte Signal das Synchronisationssignal für den Controller (22) zeitlich verschiebt.5. Mobile device according to claim 4, so that the ballast module (23) shifts the synchronization signal for the controller (22) depending on its synchronization with the QPSK-modulated signal.
6. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) ein HF-Modul (4, 5) derart ansteuert, daß die Daten auf eine Trägerfrequenz fx moduliert werden, die außerhalb des DECT-Bandes liegt. 6. Mobile radio device according to one of the preceding claims, characterized in that the ballast module (23) controls an RF module (4, 5) in such a way that the data are modulated onto a carrier frequency fx which lies outside the DECT band.
7. Mobilfunkgerät nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Trägerfrequenz fx in einem 2,4 GHz-Band liegt.7. Mobile radio device according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the carrier frequency fx is in a 2.4 GHz band.
8. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul ein ASIC (23) ist.8. Mobile radio device according to one of the preceding claims, that the control module is an ASIC (23).
9. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) GFSK-modulierte Daten in Pi/4- QPSK-modulierte Daten umsetzt bzw. empfangene Pi/4-QPSK- modulierte Daten in GFSK-modulierte Daten umsetzt.9. Mobile radio device according to one of the preceding claims, that the control module (23) converts GFSK-modulated data into Pi / 4-QPSK-modulated data or converts received Pi / 4-QPSK-modulated data into GFSK-modulated data.
10. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von QPSK-modulierten Daten mittels eines Controllers (22) , der für eine Übertragung von GFSK-modulierten Daten ausgelegt ist, wobei ein Vorschaltmodul (23) von dem Controller (22) ausgegebene, GFSK- modulierte Daten in auszusendende QPSK-modulierte Daten umsetzt bzw. empfangene, QPSK-modulierte Daten in GFSK-modulierte Daten umsetzt und zu dem Controller (23) gibt.10. A method for the wireless transmission of QPSK-modulated data by means of a controller (22) which is designed for the transmission of GFSK-modulated data, a ballast module (23) output by the controller (22) to send out GFSK-modulated data Converts QPSK-modulated data or converts received, QPSK-modulated data into GFSK-modulated data and sends them to the controller (23).
11. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von QPSK-modulierten Daten nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) im synchronisierten Zustand ein11. The method for wireless transmission of QPSK-modulated data according to claim 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the ballast module (23) in the synchronized state
Synchronisationssignal zu dem Controller (22) ausgibt.Outputs synchronization signal to the controller (22).
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Controller ein DECT-Controller (22) ist.12. The method of claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the controller is a DECT controller (22).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sich das Vorschaltmodul (23) aus ein empfangenes, QPSK- moduliertes Signal synchronisiert. 13. The method according to any one of claims 11 or 12, characterized in that the ballast module (23) from a received, QPSK- modulated signal synchronizes.
14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) abhängig von seiner Synchronisie- rung auf das QPSK-modulierte Signal das Synchronisationssignal für den Controller (22) zeitlich verschiebt.14. The method according to claim 13, so that the ballast module (23) shifts the synchronization signal for the controller (22) in time depending on its synchronization with the QPSK-modulated signal.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) ein HF-Modul (4, 5) derart ansteuert, daß die Daten auf eine Trägerfrequenz fx moduliert werden, die außerhalb des DECT-Bandes liegt.15. The method according to any one of claims 10 to 14, so that the ballast module (23) controls an RF module (4, 5) in such a way that the data are modulated onto a carrier frequency fx that lies outside the DECT band.
16. Verfahren nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Trägerfrequenz fx in einem 2,4 GHz-Band liegt.16. The method according to claim 15, so that the carrier frequency fx is in a 2.4 GHz band.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vorschaltmodul (23) GFSK-modulierte Daten in Pi/4- QPSK-modulierte Daten umsetzt bzw. empfangene Pi/4-QPSK- modulierte Daten in GFSK-modulierte Daten umsetzt.17. The method according to any one of claims 10 to 16, characterized in that the ballast module (23) converts GFSK-modulated data into Pi / 4-QPSK-modulated data or received Pi / 4-QPSK-modulated data into GFSK-modulated data .
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Trägerfrequenz fx nach einer vorbestimmten Zeitdauer gewechselt wird.18. The method according to any one of claims 10 to 17, so that the carrier frequency fx is changed after a predetermined period of time.
19. Verfahren nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Trägerfrequenz fx nach einem Zeitschlitz (Zx) oder einem Rahmen der Übertragung gewechselt wird. 19. The method according to claim 18, so that the carrier frequency fx is changed after a time slot (Zx) or a frame of the transmission.
PCT/DE1999/003057 1998-09-25 1999-09-23 Conversion of gfsk-modulated signals into qpsk-modulated signals WO2000019674A1 (en)

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