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Title:
METHOD AND MOBILE RADIOTELEPHONE FOR DIGITAL DATA RADIOTRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/059438
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a mobile radiotelephone for radiotransmission in time multiplex frames with alternating active time slots (Z1) in which data is transmitted and inactive time slots (Z2) in which no data is transmitted. The duration of the active time slots is twice that of the inactive time slots. The mobile radiotelephone (1, 2) has a burst mode controller (13) which converts the time multiplex frame structure of transmission and a clock input device (18) which clocks the burst mode controller (13). During inactive time slots (Z2), the clock pulse rate set by the clock input device (18) in the burst mode controller (13) is two times greater than during active time slots (Z1).

Inventors:
Kockmann, Jürgen (Oststrasse 52, Gronau, D-48599, DE)
Sydon, Uwe (Amsterdamerstrasse 32, Düsseldorf, D-40474, DE)
Terglane, Hermann-joseph (Nelkenweg 20, Heek, D-48619, DE)
Application Number:
PCT/DE1997/001739
Publication Date:
December 30, 1998
Filing Date:
August 14, 1997
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34, München, D-80506, DE)
Kockmann, Jürgen (Oststrasse 52, Gronau, D-48599, DE)
Sydon, Uwe (Amsterdamerstrasse 32, Düsseldorf, D-40474, DE)
Terglane, Hermann-joseph (Nelkenweg 20, Heek, D-48619, DE)
International Classes:
H04J4/00; H04B7/26; H04J3/00; H04B1/713; H04J13/00; (IPC1-7): H04B7/26
Foreign References:
GB2295930A
EP0767551A2
Other References:
RASKY P D ET AL: "SLOW FREQUENCY-HOP TDMA/CDMA FOR MACROCELLULAR PERSONAL COMMUNICATIONS" IEEE PERSONAL COMMUNICATIONS, Bd. 1, Nr. 2, 1.April 1994, Seiten 26-35, XP000449743
PILGER U: "STRUKTUR DES DECT-STANDARDS" NACHRICHTENTECHNIK ELEKTRONIK, Bd. 42, Nr. 1, 1.Januar 1992, Seiten 23-29, XP000279214
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Claims:
Patentanspruche
1. Mobilfunkgerat zur Funkübertragung in ZeitmultiplexRahmen, die jeweils abwechselnd aktive Zeitschlitze (Zl), in denen Da ten ubertragen werden, und inaktive Zeitschlitze (Z2) aufwei sen, in denen keine Daten übertragen werden, wobei die zeitliche Dauer der aktiven Zeitschlitze das doppel te der Dauer der inaktiven Zeitschlitze beträgt, wobei das Mobilfunkgerät (1,2) einen BurstModeController (13), der die ZeitmultiplexRahmenstruktur der Übertragung um setzt, und eine TaktVorgabeeinrichtung (18) aufweist, die den Takt für den BurstModeController (13) vorgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt, den die TaktVorgabeeinrichtung (18) dem Burst ModeController (13) vorgibt, während der inaktiven Zeit schlitze (Z2) doppelt so groß wie während der aktiven Zeit schlitze (Z1) gewählt ist.
2. Mobilfunkgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt wahrend der inaktiven Zeitschlitze gleich dem Takt des DECTStandards gewählt ist.
3. Mobilfunkgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mobilfunkgerät (1,2) zum Empfang/Senden in einem 2,4 GHzBand eingestellt ist.
4. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitrahmen der Übertragung vier aktive Zeitschlitze (Z1, Z3, Z5, Z7) für eine Übertragung von der Feststation (1) zu einer Mobilstation (2) und vier Zeitschlitze (Z9, Zll, Z13, Z15) für eine Übertragung von der Mobilstation (2) zu der Feststation (1) aufweist.
5. Mobilfunkgerät nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß der BurstModeController (13) so ausgebildet ist, daß er die TaktVorgabeeinrichtung (18) zwischen dem Takt wahrend der aktiven Zeitschlitze und dem doppelt so hohen Takt wahrend der inaktiven Zeitschlitze umschaltet.
6. Verfahren zur Funkübertragung zwischen einer Feststation (1) und wenigstens einer Mobilstation (2) in Zeitmultiplex Rahmen, die jeweils abwechselnd aktive Zeitschlitze (Zl), in denen Daten übertragen werden, und inaktive Zeitschlitze (Z2) aufweisen, in denen keine Daten übertragen werden, wobei die zeitliche Dauer der aktiven Zeitschlitze das doppel te der Dauer der inaktiven Zeitschlitze beträgt, wobei ein BurstModeController (13) die Zeitmultiplex Rahmenstruktur der Übertragung umsetzt, wobei eine Takt Vorgabeeinrichtung (18) den Takt für den BurstModeController (13) vorgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die TaktVorgabeeinrichtung (18) dem BurstModeController (13) wahrend der inaktiven Zeitschlitze (Z2) einen doppelt so großen Takt wie während der aktiven Zeitschlitze (Z1) vorgibt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt während der inaktiven Zeitschlitze gleich dem Takt des DECTStandards gewahlt ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragung in einem 2,4 GHzBand erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitrahmen der Übertragung vier aktive Zeitschlitze (Z1, Z3, Z5, Z7) für eine Übertragung von der Feststation (1) zu einer Mobilstation (2) und vier Zeitschlitze (Z9, Zll, Z13, Z15) fur eine Ubertragung von der Mobilstation (2) zu der Feststation (1) enthãlt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis9, dadurch gekennzeichnet, daß der BurstModeController (13) die TaktVorgabeeinrichtung (18) zwischen dem Takt während der aktiven Zeitschlitze und dem doppelt so hohen Takt während der inaktiven Zeitschlitze umschaltet.
Description:
Beschreibung Verfahren und Mobilfunkgerät zur digitalen Funkübertragung von Daten Die vorliegende Erfindung bezieht sich au ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Burst-Mode-Steuerung für eine effektive Funkübertragung von Daten zwischen einer Feststation und we- nigstens einer Mobilstation auf einer von mehreren Trägerfre- quenzen, wobei die Daten in aktiven Zeitschlitzen (Slots) in einem Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA) übertragen werden, auf die jeweils ein inaktiver Zeitschlitz folgt.

Um die bestehenden verschiedenen analogen und digitalen Stan- dards in Europa zu ersetzen, wurde Anfang der 90er Jahre der DECT-Standard verabschiedet. Er ist der erste gemeinsame euro- päische 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 Quadratkilometer macht aus dem Schnurlos-Standard eine ideale Zugangstechnologie für Netzbetreiber. Nach dem DECT-Standard ist sowohl die Übertra- gung von Sprache als auch die Übertragung von Datensignalen möglich. So können auf DECT-Basis auch schnurlose Datennetze aufgebaut werden.

Im folgenden soll der DECT-Standard bezugnehmend auf Fig. 2 näher erläutert werden. Unter der Bezeichnung DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication) wurde für Europa ein di- gitales, schnurloses Telekommunikationssystem für Reichweiten unter 300 m genormt. Damit eignet sich dieses System in Ver- bindung mit der Vermittlungsfunktion einer Telekommunikations- anlage für den mobilen Telefon-und Datenverkehr in einem Bü- rogebäude oder auf einem Betriebsgelände. Die DECT-Funktionen ergänzen eine Telekommunikationsanlage und machen sie damit

zur Feststation FS des schnurlosen Telekommunikationssystems.

Auf bis zu 120 Kanälen können digitale Funkverbindungen zwi- schen der Feststation FS und den maximal 120 Mobilstationen MS hergestellt, überwacht und gesteuert werden.

Gesendet wird im Frequenzbereich 1,88 GHz bis 1,9 GHz auf ma- ximal zehn unterschiedlichen Trägerfrequenzen (Trägern). Die- ses Frequenz-Multiplex-Verfahren wird als FDMA (Frequency Di- vision Multiple Access) bezeichnet.

Auf jeder der zehn Trägerfrequenzen werden zeitlich nacheinan- der zwölf Kanäle im Zeitmultiplex-Verfahren TDMA (Time Divi- sion 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 maxi- mal 120 Mobilstationen MS. Auf den Trägern wird im Wechselbe- trieb (Duplex, TTD) gearbeitet. Nachdem die Basisstation zwölf Kanäle (anale 1-12) gesendet hat, schaltet sie auf Empfang und sie empfängt in der Gegenrichtung zwölf Kanäle (Kanäle 13 -24).

Ein Zeitmultiplex-Rahmen besteht damit aus 24 Kanälen (s. Fig.

2). Dabei werden Kanal 1 bis Kanal 12 von der Feststation FS zu den Mobilstationen MS übertragen, während Kanal 13 bis Ka- nal 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 us. In dieser Zeit werden 320 Bit Informationen (z. B. Sprache) und 104 Bit Steuerdaten (Synchronisierung, Signalisierung und Fehlerkontrolle) sowie 56 Bit des sogenannten Guard- (Schutz) Feldes übertragen. Die Nutz-Bitrate für einen Teilnehmer (Ka- nal) ergibt sich aus den 320 Bit Informationen innerhalb von 10 ms. Sie beträgt somit 32 Kilobit pro Sekunde.

Für Fest-und Mobilstationen wurden integrierte Bausteine ent- wickelt, die die DECT-Funktionen umsetzen. Dabei erfüllen die Feststation und die Mobilstation ähnliche Funktionen. Einer dieser genannten integrierten Bausteine ist dabei das HF-Mo- dul, d. h. das Modul, das die eigentliche Funktion des Empfan- gens und Sendens im HF-Bereich ausführt.

Es ist bekannt, sogenannte Fast-Hopping HF-Module zu verwen- den, d. h. HF-Module, die einen Wechsel der Trägerfrequenz sehr schnell, beispielsweise von einem Zeitschlitz bzw. Kanal zum nächsten ausführen können. Diese Fast-Hopping HF-Module sind indessen sehr aufwendig und teuer. In der Praxis werden daher vor allem sogenannte Slow-Hopping HF-Module verwendet, d. h. Module, die einen gewissen Zeitraum zum Programmieren der Trägerfrequenz für den folgenden Zeitschlitz benötigen. In der Praxis entspricht der Zeitraum, den das Slow-Hopping HF- Modul zur Programmierung der Trägerfrequenz benötigt, im we- sentlichen dem Zeitraum eines Zeitschlitzes des DECT-Stan- dards. Dies bedeutet, daß nach jedem aktiven Zeitschlitz, d. h. nach jedem Schlitz, in dem Daten übertragen werden, ein sogenannter inaktiver Zeitschlitz (Blind Slot) folgen mu$, in dem keine Daten übertragen werden können. Dies bedeutet, dag in der Praxis statt der möglichen zwölf Verbindungen auf einer Trägerfrequenz beim DECT-Standard nur sechs Verbindungen aus- geführt werden können.

Ein DECT-Kanal wird durch seinen Zeitschlitz und seine Träger- frequenz festgelegt. Dabei ist zu beachten, daß die Organisa- tion der Wiederverwendung von physikalischen Kanälen mittels einer dynamischen Kanalwahl (dynamic channel selection) er- folgt. Dadurch erübrigt sich eine aufwendige Frequenzplanung wie in zellularen Systemen. Für einen Verbindungsaufbau werden kontinuierlich die Signalpegel aller Kanäle gemessen und in einer Kanalliste (channel map) die störungsfreien Kanäle ver- waltet. Während einer Verbindung werden weiterhin die Signal- pegel aller Kanäle sowie die Empfangsqualität überwacht. Falls diese Überwachung ergibt, dag der gerade benutzte Kanal auf

einer Trägerfrequenz übertragen wurde, die gestört wurde (bei- spielsweise durch die Einwirkung einer Übertragung auf-der gleichen Trägerfrequenz von bzw. zu einer anderen Feststati- on), wird für den nächsten aktiven Zeitschlitz automatisch ei- ne andere Trägerfrequenz gewählt, die in der Kanalliste als störungsfrei eingetragen ist. Alternativ kann der Trägerfre- quenzwechsel auch jeweils nach einem Rahmen erfolgen.

Als weitere Möglichkeit kann nach einer vorbestimmten Zeit- dauer, wie beispielsweise einem Zeitschlitz oder einem Rahmen, immer ein Trägerfrequenz-Wechsel stattfinden, was Frequency Hopping Spread Spectrum genannt wird.

In anderen Ländern können andere Übertragungsbedingungen und Vorschriften herrschen. Beispielsweise in den USA. kann die Übertragung nicht in dem normalen DECT-Bereich zwischen 1,88 und 1,90 GHz erfolgen, sondern es steht vielmehr das allgemein zugängliche 2,4 GHz ISM-Band (Industrial, Scientific, Medical) zur Verfügung. Weiterhin müßten Änderungen zur Anpassung an die nationalen Vorschriften, wie beispielsweise die amerikani- sche Vorschrift"FCC part 15" (Federal Communications Commis- sion), vorgenommen werden. Die genannte amerikanische Vor- schrift beschreibt die für die Luftschnittstelle zulässigen Übertragungsverfahren, Sendeleistungen und die zur Verfügung stehende Bandbreite.

Beim DECT-Standard enthält jeder Zeitschlitz neben den oben genannten 320 Informationsbit noch weitere 104 für die Signal- übertragung benötigte Bits sowie 56 Bits des Guard-Feldes, so da$ jeder Zeitschlitz insgesamt 480 Bit enthält. Daraus ergibt sich eine Datenrate von (24 x 480 Bit)/10ms =) 1 152 000 Bit/s.

Eine Datenrate in dieser Höhe ist in dem amerikanischen ISM- Band nicht sinnvoll, da pro nutzbarem Kanal eine zu große Bandbreite benötigt werden würde.

Es besteht daher das Problem, einerseits auch in anderen Über- tragungsverhältnissen aus Kostengründen Bauteile zu verwenden,

die für den DECT-Standard entwickelt wurden und gleichzeitig eine effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden-Bandbreite zu ermöglichen.

Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein Mobil- funkgerät und ein Verfahren zur digitalen Funkübertragung von Daten zu schaffen, die die effektive Nutzung der Bandbreite eines TDMA-Systems in einfacher Weise gestatten. Das Verfahren bzw. die Anordnung sollte insbesondere die kostengünstige Ver- wendung der genannten Slow-Hopping HF-Module ermöglichen.

Zentraler Gedanke der vorliegenden Erfindung ist es dabei, den Burst-Mode-Controller in einem Mobilfunkgerät besonders auszu- gestalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Mobilfunkgerät zur Funkübertragung in Zeitmultiplex-Rahmen vorgesehen, wobei die Zeitmultiplex-Rahmen jeweils abwechselnd aktive Zeitschlitze, in denen Daten übertragen werden, und inaktive Zeitschlitze aufweisen, in denen keine Daten übertragen werden. Die zeit- liche Dauer der aktiven Zeitschlitze beträgt dabei das doppel- te der Dauer der inaktiven Zeitschlitze. Das Mobilfunkgerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Burst-Mode-Con- troller, der die Struktur der Zeitmultiplex-Rahmen der Über- tragung vorgibt, sowie eine Takt-Vorgabeeinrichtung, die den Takt für den Burst-Mode-Controller vorgibt. Der Takt, den die Takt-Vorgabeeinrichtung dem Burst-Mode-Controller vorgibt, ist dabei während der inaktiven Zeitschlitze doppelt so groß wie während der aktiven Zeitschlitze.

Der Takt während der inaktiven Zeitschlitze kann insbesondere gleich dem Takt des bekannten DECT-Standards gewählt sein. Der Takt während der aktiven Zeitschlitze beträgt die Hälfte des DECT-Takts.

Das Mobilfunkgerät kann zum Empfang/Senden in einem 2,4 GHz- Band eingestellt sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Funkübertragung zwischen einer Feststation und wenigstens einer Mobilstation in Zeitmultiplex-Rahmen vorgesehen, wobei die Zeitmultiplex-Rahmen jeweils abwechselnd aktive Zeit- schlitze, in denen Daten übertragen werden, und inaktive Zeit- schlitze aufweisen, in denen keine Daten übertragen werden.

Die zeitliche Dauer der aktiven Zeitschlitze beträgt dabei das Doppelte der Dauer der inaktiven Zeitschlitze. Ein Burst-Mode- Controller gibt die Zeitmultiplex-Rahmen der Übertragung vor und eine Takteinrichtung gibt wiederum den Takt für den Burst- Mode-Controller vor. Gemäß der Erfindung gibt die Takteinrich- tung dem Burst-Mode-Controller während der inaktiven Zeit- schlitze einen doppelt so großen Takt wie während der aktiven Zeitschlitze vor.

Der Takt während der inaktiven Zeitschlitze kann gleich dem Takt des bekannten DECT-Standards gewählt sein.

Die Übertragung kann in einem 2,4 GHz-Band erfolgen.

Insbesondere kann ein Zeitrahmen der Übertragung vier aktive Zeitschlitze für eine Übertragung von der Feststation zu einer Mobilstation und darauffolgend vier Zeitschlitze für eine Übertragung von der Mobilstation zu der Feststation enthalten.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles und bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zur digitalen Funkübertragung von Daten, Fig. 2 eine schematische Darstellung des bekannten DECT- Standards,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Kanalbelegung bei der Anpassung des bekannten DECT-Standards an das amerikanische ISM-Band, Fig. 4 eine besonders effektive Belegung der Kanäle des an das ISM-Band angepaßten DECT-Stanards gemäß der Er- findung, Fig. 5 den internen Aufbau einer Mobilstation gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 6 den internen Aufbau einer Feststation gemäß der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur digitalen Funkübertragung von Daten vorgesehen. Eine Feststation 1 ist dabei mittels einer Endstellenleitung 10 mit dem Festnetz verbunden. Die Feststa- tion 1 weist ein HF-Modul 4 auf, durch das Daten mittels einer Antenne 6 aussendbar bzw. empfangbar sind. Das HF-Modul 4 kann insbesondere ein sogenanntes Slow-Hopping HF-Modul sein, d. h. ein besonders kostengünstiges HF-Modul, das indessen einen ge- wissen Zeitraum zum Wechsel von einer Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz benötigt. Dieser Zeitraum liegt in der Größenordnung eines Zeitschlitzes, d. h. zwischen ca. 100 us und 1 ms, und insbesondere zwischen ca. 300 us und 500 us.

Dieser für den Trägerfrequenzwechsel benötigte Zeitraum kann beispielsweise dem Zeitraum entsprechen, der durch einen Zeit- schlitz eines Zeitmultiplex-Verfahrens (TDMA) ausgefüllt wird.

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 (schnur-loses Telefon) 3 erfolgen. Alle in Fig. 1 dargestellten Mobilstationen weisen den gleichen Aufbau auf, so daß eine nähere Erläuterung nur anhand der dargestellten Mobilstation 2 erfolgen soll.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, weist diese Mobilstation 2 eine An- tenne 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 ver- wendeten HF-Modul 4 entspricht. Bei dem HF-Modul 5 der Mobil- station 2 kann es sich also auch um eine sogenanntes Slow- Hopping HF-Modul handeln.

Bezugnehmend auf Fig. 2 soll nun erläutert werden, wie der be- kannte DECT-Standard auf das amerikanische ISM-Band angepaßt werden kann. Wie bereits zuvor erläutert, wäre bei einer Bei- behaltung des DECT-Standards die resultierende Datenrate für das ISM-Band zu hoch. Wie in Fig. 3 ersichtlich kann aus die- sem Grund die Zeitschlitz-Anzahl pro Rahmen halbiert werden, d. h. in den zehn Millisekunden eines Zeitrahmens sind anstatt der 24 Zeitschlitze (Kanäle) des DECT-Standards nur noch 12 Zeitschlitze Z1-Z12 vorgesehen, in denen jeweils 480 Bit übertragen werden können. Durch die Halbierung der Zeit- schlitzanzahl halbiert sich entsprechend auch die Datenrate auf (12 x 480 Bit)/10 ms = 576000 Bit/s. Diese niedrigere Da- tenrate hat eine für das amerikanische ISM-Band akzeptable Bandbreite zur Folge.

Wie in Fig. 3 indessen ersichtlich ist, müssen bei einer ko- stengünstigen Realisierung der für die Funkübertragung benö- tigten Geräte sogenannte Slow-Hopping HF-Module vorgesehen sein, was bedeutet, daß nach jedem aktiven Zeitschlitz, in dem Daten übertragen werden, ein inaktiver Zeitschlitz (blind slot) folgen muß, in dem keine Daten übertragen werden können.

Während dieser inaktiven Zeitschlitze erfolgt die Programmie- rung der Trägerfrequenz eines HF-Moduls für den nächsten Zeit- schlitz. Bei zwölf vorgesehenen Zeitschlitzen Z1--Z12 (6 Zeitschlitze Z1-Z6 für die Übertragung von einer Mobilstati- on zu der Feststation und sechs Zeitschlitze Z7--Z12 für die Übertragung von der Feststation zu einer Mobilstation) stehen somit maximal nur drei mögliche Verbindungen zur Verfügung.

Bei einer Realisierung mit dem kostengünstigen Slow-Hopping

HF-Modulen ist somit die nutzbare Kanalkapazität durch die Re- glementierung durch das Slow-Hopping HF-Modul auf maximal drei Verbindungen nicht sehr groß.

In Fig. 3 sind mögliche aktive Zeitschlitze schraffiert dar- gestellt. Beispielsweise kann in dem Zeitschlitz Z1 wie dar- gestellt mit der Trägerfrequenz f2 eine Übertragung von der Feststation 1 zu einer Mobilstation 2,3 erfolgen (RX1). Wenn auf diesen Zeitschlitz Z1 ein Zeitschlitz Z2 folgt, in dem keine Datenübertragung stattfindet (inaktiver Zeitschlitz, blind slot), kann auch ein Slow-Hopping HF-Modul die Zeitdauer des inaktiven Zeitschlitzes Z2 zum Wechsel der Trägerfrequenz benutzen. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann die Trägerfrequenz beispielsweise von der Trägerfrequenz f2 auf die Trägerfre- quenz fl gewechselt werden. Somit kann in dem Zeitschlitz Z3, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Übertragung von der Feststati- on zu einer Mobilstation auf der Trägerfrequenz fl erfolgen (RX2). Das in Fig. 3 gezeigte Schema zeichnet sich also da- durch aus, daß bei der gegebenen Zeitschlitzverteilung ein ak- tiver Zeitschlitz (schraffiert dargestellt) mit jeder der vor- gegebenen Trägerfrequenzen (fl, fz...) betrieben werden kann.

Es wird daran erinnert, daß gemäß dem DECT-Standard die Orga- nisation der Wiederverwendung von Kanälen mittels einer dyna- mischen Kanalwahl (dynamic channel selection) erfolgt, wobei ein Kanal durch seine Trägerfrequenz und seinen Zeitschlitz definiert ist. Somit kann eine aufwendige Frequenzplanung wie in zellularen Systemen unterbleiben. Für einen Verbindungs- aufbau werden kontinuierlich die Signalpegel aller Kanäle ge- messen und in einer Kanalliste (channel map) die störungs- freien Kanale verwaltet. Während einer Verbindung werden wei- terhin die Signalpegel aller Kanäle aller möglichen Träger- frequenzen sowie die Empfangsqualität überwacht.

Wenn also, wie in Fig. 3 dargestellt, im Zeitschlitz Zl bei der Übertragung (RX1) auf der Trägerfrequenz fz festgestellt wird, daß die Empfangs-bzw. Sendeverhältnisse auf der Trager-

frequenz fl günstiger sind, kann während der Zeitdauer des Zeitschlitzes Z2, in dem keine Datenübertragung stattfindet, auf die als günstiger erkannte Trägerfrequenz 1 gewechselt werden. Die Übertragung RX2 während des Zeitschlitzes Z3 er- folgt auf der als günstiger erkannten Trägerfrequenz fs.

Als weitere Möglichkeit kann nach einer vorbestimmten Zeitdau- er, wie beispielsweise einem Zeitschlitz oder einem Rahmen, immer ein Tragerfrequenzwechsel stattfinden, was Frequency Hopping Spread Spectrum genannt wird. Bei einem solchen Über- tragungsverfahren findet keine Kanalplanung statt. Es wird in Kauf genommen, das während einem Zeitschlitz oder einem Rahmen die Übertragung unter gestörten Verhältnissen erfolgt, da durch die dauernden Trägerfrequenzwechsel sichergestellt ist, daß die Störung nie sehr. lange andauert.

Wie bereits ausgeführt, hat das in Fig. 3 dargestellte Bele- gungsschema für die Kanäle den Nachteil, daß aufgrund der Hal- bierung der Zeitschlitzanzahl pro Zeitrahmen auf 12, wodurch die Dauer eines Zeitschlitzes auf 833 us verdoppelt wird, und der Notwendigkeit der inaktiven Zeitschlitze nach jedem akti- ven Zeitschlitz zur Folge, daß nur noch drei mögliche Verbin- dungen (drei Verbindungen von einer Feststation zu einer Mo- bilstation und drei Verbindungen von einer Mobilstation zu ei- ner Feststation) im Gegensatz zu den sechs gemäß dem DECT- Standard möglichen Verbindungen gegeben sind.

In Fig. 4 ist eine Zeitschlitzstruktur dargestellt, die eine Erhöhung der maximal möglichen Verbindungen von drei auf vier gestattet, ohne daß die flexible Wahl der Trägerfrequenzen von einem aktiven Zeitschlitz zum nächsten aktiven Zeitschlitz be- einträchtigt werden würde. Wie in Fig. 4 ersichtlich, wird diese Erhöhung der maximalen Verbindungen von drei auf vier im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Zeitdauer eines inak- tiven Zeitschlitzes, während dem keine Datenübertragung statt- findet, im Vergleich zur Zeitdauer eines aktiven Zeitschlitzes verkürzt wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, beträgt die Zeitdauer

eines aktiven Zeitschlitzes Z1, Z3, Z5, Z7, Z9, Zll, Z13 und Z15 eines Zeitrahmens jeweils 833 us, wenn der Zeitrahmen ins- gesamt 10 ms beträgt. Die Zeitdauer der inaktiven Zeitschlitze Z2, Z4, Z6, Z8, Z10, Z12, Z14 und Z16 beträgt, wie in Fig. 4 dargestellt, nur 417 us und somit im wesentlichen nur die Hälfte der Zeitdauer der aktiven Zeitschlitze. Ein aus der DECT-Technik bekanntes Slow-Hopping HF-Modul benötigt nach ei- nem aktiven Zeitschlitz mindestens eine Zeitdauer von 417 us, um eine Frequenzprogrammierung für die Trägerfrequenz des nachfolgenden Zeitschlitzes auszuführen. Ein halber Zeit- schlitz des an das ISM-Band angepaßten DECT-Standards mit ei- ner Zeitdauer von 833 us/2 = 417, us genügt somit als inaktiver Zeitschlitz (blind slot).

Wie in Fig. 4 ersichtlich, kann beispielsweise eine Datenüber- tragung RX1 während des Zeitschlitzes Z1 von der Feststation zu einer Mobilstation auf einer Trägerfrequenz F1 erfolgen. Um die Übertragung auch mit einer geringen Bandbreite ausführen zu können, beträgt dabei die Zeitdauer des Zeitschlitzes Z1 das doppelte der Zeitdauer gemäß dem DECT-Standard, nämlich 833 us. Auf den Zeitschlitz Z1 folgt ein nichtaktiver Zeit- schlitz Z2, dessen zeitliche Dauer nur 417 us beträgt. Diese Zeitdauer von 417 lus genügen indessen einem HF-Modul der Slow- Hopping-Technik, die Trägerfrequenz für den folgenden aktiven Zeitschlitz Z3 zu programmieren.

Nach acht Zeitschlitzen Z1 bis Z8, was der Hälfte der Zeit- schlitze Z1 bis Z16 eines Zeitrahmens von 10 ms entspricht, erfolgt gemäß dem Duplex-Verfahren (TTD) die Übertragung von der oder den Mobilstationen zu der Feststation. Beispielsweise kann während des Zeitschlitzes Z9 eine Übertragung (TX1) von einer Mobilstation zu der Feststation mit einer Trägerfrequenz fl erfolgen. Der auf den aktiven Zeitschlitz Z9 folgende inak- tive Zeitschlitz Z10 weist wiederum in seiner zeitlichen Dauer nur die Hälfte, nämlich 417 us, der zeitlichen Dauer des akti- ven Zeitschlitzes Z9 (833 us) auf. Die Zeitdauer des inaktiven Halb-Zeitschlitzes Z10 reicht für die HF-Module wiederum aus,

um die Frequenzprogrammierung für den folgenden aktiven Zeit- schlitz Zll fur eine weitere Ubertragung von einer Mobilstati- on zu der Feststation (TX2) vorzunehmen.

In Fig. 5 ist der interne Aufbau einer Mobilstation 2 darge- stellt. Wie dargestellt, weist die Mobilstation als wesentli- che Elemente die Ein-/Ausgabeeinheit für Sprachdaten in Form eines Lautsprechers 15 und eines Mikrofons 16, eine Prozessor- Einheit, die allgemein mit 11 bezeichnet ist, ein HF-Modul 5 sowie eine Antenne 7 auf. In der Prozessor-Einheit 11 sind ei- ne Codierungs-/Decodierungseinheit 12, ein Burst-Mode-Control- ler 13 sowie ein Mikrocomputer 14 vorgesehen. Dabei werden analoge Sprachdaten von dem Mikrofon 16 zu der Codierungs-/De- codierungseinheit 12 gegeben. In der Codierungs-/Decodierungs- einheit 12 erfolgt eine analog-digital-Umsetzung. Die Umset- zung ergibt beispielsweise mit der Bitrate von 32 Kilobit pro Sekunde eine ausreichend genaue Sprechqualität.

Das Ausgangssignal der Codierungs-/Decodierungseinheit 12 wird zu dem Burst-Mode-Controller 13 gegeben. Der Burst-Mode-Con- troller 13 fuhrt Prozeduren zur Verschlüsselung, Verwürfelung und Fehlerkorrektur durch und erhöht dadurch die Abhörsicher- heit des Funkverkehrs entscheidend. Der Burst-Mode-Controller 13 ist somit far die Funktionen der physikalischen DECT- Schicht wie beispielsweise Aufbau und Decodieren des Zeit- schlitz (Burst)-Signals, Trennen von Steuer-und Datenkanälen, die Zeitschlitz-Zuweisung sowie die Synchronisation zuständig.

Das Ausgangssignal des Burst-Mode-Controllers 13 wird zu dem HF-Modul 5 gegeben, um es über die Antenne 7 auszustrahlen.

Für den Fall eines Empfangs von Daten über die Antenne 7 und das HF-Modul 5 setzt der Burst-Mode-Controller 13 das ver- stärkte, gefilterte und auf das Basisband herunter modulierte Signal mit einem Datenburst von beispielsweise 1,152 Megabit/s wieder in digitale Sprachdaten von beispielsweise 32 Kilobit/s um. Die Steuerinformationen werden dabei abgetrennt und im Steuerteil verarbeitet. Die Codierungs-/Decodierungseinheit 12

decodiert anschließend die Ausgangssignale des Burst-Mode- Controllers 13. Nach der abschließenden D/A-Umsetzung steht das rekonstruierte Audiosignal an dem Lautsprecher 15 zur Ver- fugung.

Die Codierungs-/Decodierungseinheit 12 sowie der Burst-Mode- Controller 13 werden wie dargestellt durch einen Mikrocomputer 14 angesteuert. Eine Takt-Vorgabeeinrichtung 18 gibt den Takt für den Burst-Mode-Controller 13 vor. Die Takt-Vorgabeeinrich- tung 18 wird dabei von dem Burst-Mode-Controller 13 entspre- chend den aktiven bzw. inaktiven Zeitschlitzen angesteuert, wie in Fig. 5 und 6 durch einen Pfeil dargestellt ist.

Der Takt, den die Takt-Vorgabeeinrichtung 18 vorgibt, ist in den aktiven Voll-Zeitschlitzen Z1, Z3, Z5... bei im Vergleich zum DECT-Standard halbierter Zeitschlitz-Anzahl, d. h. wenn in den 10 ms eines Zeitrahmens anstatt der 24 Zeitschlitze des DECT-Standards nur noch 12 Zeitschlitze vorgesehen sind, nur halb so hoch wie der Takt des original DECT-Standards. Gemäß der Erfindung gibt der Burst-Mode-Controller 13 selbst der Takt-Vorgabeeinrichtung 18 vor, ob ein aktiver oder ein inak- tiver Zeitschlitz vorliegt. Die Takt-Vorgabeeinrichtung 18 steuert wiederum den Burst-Mode-Controller 13 während der in- aktiven Halb-Zeitschlitze Z2, Z4, Z6... mit einem Takt an, der das doppelte des Takts beträgt, den die Takt-Vorgabeein- richtung 18 während der aktiven Voll-Zeitschlitze an den Burst-Mode-Controller 13 ausgibt. Der Takt, den die Takt- Vorgabeeinrichtung 18 während eines inaktiven Halb-Zeit- schlitzes an den Burst-Mode-Controller 13 ausgibt, entspricht somit genau dem Takt, wie er bei dem original DECT-Standard verwendet wird.

Da während der inaktiven Zeitschlitze der Takt der Takt-Vor- gabeeinrichtung 18 für den Burst-Mode-Controller 13 zwar dop- pelt so groß ist wie der Takt während der aktiven Zeitschlit- ze, aber genau dem Takt gemäß dem original DECT-Standard ent- spricht, bestehen auch insbesondere hinsichtlich der Ansteue-

rung des HF-Moduls 5 keine Probleme, da dieses HF-Modul 5 ei- nen maximalen Takt erhält, der genau dem ublicherweise-verwen- deten DECT-Standardtakt entspricht. Am HF-Modul musse somit im Vergleich zu dem DECT-Standard keine konstruktiven Änderun- gen durch geführt werden, wodurch die für den DECT-Standard entwickelten Bauteile in kostengünstiger Weise nahezu unabge- ändert weiter verwendet werden können.

Der Burst-mode-Controller 13 schaltet also die Takt-Vorgabe- einrichtung 18 zwischen dem Takt der aktiven Zeitschlitze und dem doppelt so hohen Takt der inaktiven Zeitschlitze um. Durch den doppelt so hohen Takt während der inaktiven Zeitschlitze beträgt die Zeitdauer eines inaktiven Zeitschlitzes die Halfte eines aktiven Zeitschlitzes.

Im übrigen ist ersichtlich, daß allgemein durch einen Takt der inaktiven Zeitschlitze, der das n-fache des Takts der aktiven Zeitschlitze beträgt, die Zeitdauer der inaktiven Zeitschlitze auf das 1/n-fache der aktiven Zeitschlitze gesetzt werden kann.

Dadurch, daß lediglich der Takt des Burst-Mode-Controllers 13 gewechselt wird, müssen am Burst-Mode-Controller selbst keine konstruktiven Änderungen durchgeführt werden.

Die Takt-Vorgabeeinrichtung 18 kann natürlich auch in den Burst-Mode-Controller 13 integriert sein.

Fig. 6 zeigt den internen Aufbau einer erfindungsgemäßen Fest- station. Wie aus einem Vergleich von Fig. 5 mit Fig. 6 ersich- tlich ist, sind Feststation und Mobilstation im wesentlichen symmetrisch aufgebaut. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung soll daher unter der Bezeichnung Mobilfunkgerät eine Mobil- station oder eine Feststation gleichwertig gemeint sein. Die in Fig. 6 gezeigte Feststation unterscheidet sich von der in Fig. 5 gezeigten Mobilstation lediglich dadurch, daß der Laut-

sprecher 15 und das Mikrofon 16 durch eine Schnittstelle (Interface) 17 mit der Endstellenleitung 10 verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Taktsteuerung des Burst-Mode-Controllers ermöglicht also in besonders günstiger Weise, die Schlitz- struktur bestehend aus aktiven Zeitschlitzen und im Vergleich dazu auf l/n der Zeitdauer der aktiven Zeitschlitze verkürzten inaktiven Zeitschlitzen. Somit kann eine besonders effizient genutzte Zeitrahmenstruktur in einfacher Weise realisiert wer- den.

Bezugszeichenliste 1 : Feststation 2 : Mobilstation (schnurloses Telefon) 3 : Mobilstation 4 : HF-Modul Feststation 5 : HF-Modul Mobilstation 6 : Antenne Feststation 7 : Antenne Mobilstation 8 : erste Funkübertragungsstrecke 9 : zweite Funkubertragungsstrecke 10 : Endstellenleitung 11 : Prozessor 12 : Codierungs-/Decodierungs-Einheit 13 : Burst-Mode-Controller<BR> 14 : Mikrocomputer 15 : Lautsprecher 16 : Mikrophon 17 : Schnittstelle 18 : Takt-Vorgabeeinrichtung Zx : Zeitschlitze (slots, bursts) fx : Trägerfrequenz