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Title:
METHOD AND SYSTEM FOR SIGNALLING A CARRIER FREQUENCY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/009667
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention offers the possibility of digitally signalling a carrier frequency which is used at a predetermined time after the signalling. The invention operates according to the so-called multiframe mode of a mobile part (2) of a digital transmission system, mode whereby the mobile station (2) receives data coming from the fixed station (1) only during what are known as multiframe intervals, to be synchronised on the fixed station (1), thus saving energy. A multiframe interval is provided after each (m-1) transmission interval. The carrier frequency (fx) used in the following multiframe interval by the fixed station (1) is signalled to the mobile station (2) by the bits corresponding to the A field header of the DECT standard . On the basis of the signalling and the synchronisation of the carrier frequencies (fx) of the multiframe intervals which have been carried out once as a first step, the carrier frequency synchronisation, concerning the intervals, can be carried out between two successive multiframe intervals.

Inventors:
KOCKMANN JUERGEN (DE)
SYDON UWE (DE)
Application Number:
PCT/DE1997/001732
Publication Date:
February 25, 1999
Filing Date:
August 14, 1997
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KOCKMANN JUERGEN (DE)
SYDON UWE (DE)
International Classes:
H04B1/713; H04W48/12; (IPC1-7): H04B1/713; H04Q7/36
Foreign References:
EP0650304A21995-04-26
US5625888A1997-04-29
Other References:
PILGER U: "STRUKTUR DES DECT-STANDARDS", NACHRICHTENTECHNIK ELEKTRONIK, vol. 42, no. 1, 1 January 1992 (1992-01-01), pages 23 - 29, XP000279214
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur digitalen Signalisierung einer Trägerfre quenz, die zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der Signali sierung verwendet wird, wobei die Signalisierung einer Fest station (1) zu einer Mobilstation (2) und/oder umgekehrt er folgt und die Signalisierung der Frequenz (fx) in Bits über mittelt wird, die HeaderBits des AFelds des DECTStandards entsprechen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein MultiframeModus verwendet wird, in dem die Mobilsta tion (2) nur während MultiframeRahmen von einer Feststation (1) Daten empfängt, um sich auf die Feststation (1) nachsyn chronisieren zu können, wobei ein MultiframeRahmen nach jeweils (m1) Rahmen der Übertragung vorgesehen ist, und die in dem nächsten MultiframeRahmen von der Feststation (1) verwendete Trägerfrequenz der Mobilstation (2) durch die Bits signalisiert wird, die Bits des Headers des AFelds des DECTStandards entsprechen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierung der Trägerfrequenz (fx) in dem Q1, den drei BAund/oder in dem Q2Bit des Headers des AFelds er folgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalisierung der Trägerfrequenz (fx) in dem Q1, den drei BAund dem Q2Bit des Headers des AFelds erfolgt und eine von 32 Trägerfrequenzen (fx) signalisiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeweils 15 Rahmen der Übertragung ein Multiframe Rahmen folgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Trägerfrequenzen (fx) signalisiert werden, die in der Feststation (1) und der Mobilstation (2) jeweils in einer Ta belle abgelegt sind.
7. Verfahren zur FrequenzSynchronisierung einer Mobilstation dadurch gekennzeichnet, aufweisend die folgenden Schritte : Signalisierung der Trägerfrequenzen von der Feststation zu der Mobilstation gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Synchronisierung der Trägerfrequenzen der Multiframe Rahmen, und Synchronisierung der Trägerfrequenzen der Rahmen zwischen zwei aufeinanderfolgenden MultiframeRahmen.
8. Digitales drahtloses Übertragungssystem, aufweisend eine Feststation (1) und wenigstens eine Mobilstation (2), wobei die Feststation (1) und die Mobilstation (2) Einrichtungen aufweisen, um von der Feststation (1) zu der Mobilstation (2) und/oder umgekehrt eine Trägerfrequenz (fx) zu signalisieren, die zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der Signalisierung verwendet wird, wobei zur Signalisierung Bits vorgesehen sind, die HeaderBits des AFelds des DECTStandards entsprechen.
9. Übertragungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein MultiframeModus vorgesehen ist, in dem die Mobilsta tion (2) nur während MultiframeRahmen von der Feststation (1) Daten empfängt, um sich auf die Feststation (1) nachsynchroni sieren zu können, wobei ein MultiframeRahmen nach jeweils (m1) Rahmen der Übertragung vorgesehen ist, und die in dem nächsten MultiframeRahmen von der Feststation (1) verwendete Trägerfrequenz (fx) der Mobilstation (2) in den Bits signalisiert wird, die Bits des Headers des AFelds des DECTStandards entsprechen.
10. Obertragungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalisierung der Trägerfrequenz (fx) das Q1, die drei BAund/oder das Q2Bit des Headers des AFelds vorgese hen ist.
11. Übertragungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalisierung der Trägerfrequenz (fx) das Q1, die drei BAund das Q2Bit des Headers des AFelds vorgesehen sind und 32 mögliche Trägerfrequenzen (fx) vorgesehen sind, von denen eine signalisierbar ist.
12. Obertragungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeweils 15 Rahmen der Übertragung ein Multiframe Rahmen vorgesehen ist.
13. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, in der Feststation (1) und der Mobilstation (2) jeweils eine Tabelle vorgesehen ist, in der die möglichen Trägerfrequenzen (fx) abgelegt sind.
Description:
Beschreibung Verfahren und Übertragungssystem zur Signalisierung einer Trä- gerfrequenz Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Übertragungssystem, das eine Signalisierung einer Träger- frequenz, die zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der Signa- lisierung verwendet wird, ermöglicht. Die Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf ein Verfahren und ein Übertra- gungssystem, das die Signalisierung der Frequenzen eines soge- nannten Multiframe-Modes einer auf den DECT-Standard basieren- den Frequency Hopping Spread Spectrum-Schnittstelle ermög- licht.

Als Verfahren zur Übertragung von Daten auf mehreren Träger- frequenzen ist das sogenannte Frequency Hopping Spread Spec- trum (Frequenzsprung-Streuspektrum)-System bekannt. Unter ei- nem Frequency Hopping Spread Spectrum-System ist dabei ein Sy- stem zu verstehen, bei dem zur Funkübertragung von Daten eine Vielzahl an Trägerfrequenzen bereitgestellt wird und die aktu- ell verwendete Trägerfrequenz periodisch gewechselt wird. Ins- besondere bei einem Zeitmultiplex (TDMA)-System kann ein Wech- sel der Trägerfrequenz nach jedem Zeitschlitz oder Zeitrahmen der Zeitmultiplex-Übertragung oder einem ganzzahligen Vielfa- chen davon erfolgen. Ein solches Frequency Hopping Spread Spectrum-System hat Vorteile dahingehend, daß die Energie der gesamten Funkübertragung aber sämtliche Trägerfrequenzen ver- teilt wird. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn ein all- gemein verfügbares Frequenzband, wie beispielsweise das 2,4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical)-Band verwendet wird.

Für die Verwendung dieses Frequenzbandes ist gemäß den ein- schlägigen Vorschriften (in den USA die von der Federal Commu- nications Commission definierte Vorschrift"FCC part 15") eine Obergrenze für die maximal pro Trägerfrequenz auftretende Energie festgelegt, um eine Störung anderer Teilnehmer so ge-

ring wie möglich zu halten. Weiterhin schreibt die Vorschrift "FCC part 15"vor, daß 75 verschiedene Trägerfrequenzen ver- wendet werden müssen.

Als weiterer Vorteil des Frequency Hopping Spread Spectrum- Systems ist zu nennen, daß durch das Bereitstellen einer gro- en Anzahl von Trägerfrequenzen das System unempfindlicher ge- gen Störungen wird. Darüber hinaus erhöht sich die Abhörsi- cherheit des Systems gegenüber Dritten, da der Dritte in der Regel nicht weiß, auf welche Trägerfrequenz nach einem gewis- sen Zeitraum gewechselt wird.

Die Sequenz an Trägerfrequenzen, die zur Übertragung nachein- ander verwendet werden, wird durch einen Algorithmus ermit- telt. Ein solcher Algorithmus ist in identischer Weise in der Feststation sowie jeder Mobilstation der Mobilfunkübertragung implementiert. Wenn somit ein Mobilteil mit der zugehörigen Feststation hinsichtlich der Trägerfrequenzen synchronisiert ist, werden das Mobilteil und die Feststation synchron mitein- ander die durch die Sequenz des Algorithmus vorgegebenen Trä- gerfrequenzwechsel vornehmen.

Der Idle Locked Mode oder Multiframe-Mode ist dabei eine Be- triebsart, bei der ein Mobilteil zwar empfangsbereit, aber oh- ne aktive Kommunikation mit der Feststation in Verbindung steht. Insbesondere zur Energieersparnis synchronisiert ein Mobilteil, das also in dem Idle Locked Mode in einer Art Stand-By-Zustand empfangsbereit ist, seine Trägerfrequenzen lediglich nach m Trägerfrequenzen nach, da ja jede Nachsyn- chronisierung eine Verbindung zu der Feststation zum Empfang wenigstens eines Zeitschlitzes benötigt und somit Energie ver- braucht. Das Mobilteil in dem Idle Locked Mode, das also nur in jedem m-ten Rahmen (Multiframe-Rahmen) sich auf die Basis- station nachsynchronisiert, tauscht also während der übrigen Rahmen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Multiframe-Rahmen,

d. h. während des ersten bis (m-l)-ten Rahmens, keine Infor- mationen mit der Basisstation aus.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Problem, wie un- ter möglichst weitgehender Beibehaltung vqn Strukturen des DECT-Standards eine Signalisierung von Trägerfrequenzen erfol- gen kann.

Zur Lösung dieses Problems ist dabei gemäß der Erfindung ein Verfahren zur digitalen Signalisierung einer Trägerfrequenz vorgesehen, die zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der Si- gnalisierung verwendet werden soll. Die Signalisierung erfolgt dabei von einer Feststation zu einer Mobilstation und/oder um- gekehrt. Gemäß der Erfindung ist die Signalisierungs-Informa- tion in den Bits enthalten, die Header-Bits des A-Felds des DECT-Standards entsprechen. Mit"entsprechen"ist dabei im Sinne der vorliegenden Beschreibung zu verstehen, daß bei der Erfindung zwar nicht alle Merkmale des DECT-Standards verwen- det werden müssen, aber auf jeden Fall die Struktur des A-und des D-Felds des DECT-Standards beibehalten werden soll. Dage- gen kann beispielsweise die Zeitschlitz-und Rahmenstruktur des DECT-Standards hinsichtlich Zahl und Dauer abgeändert wer- den. Natürlch können auch die verwendeten Trägerfrequenzen be- liebig verändert werden. Beispielsweise kann ein anderes Fre- quenzband verwendet werden.

Gemäß der Erfindung kann das oben genannte Verfahren für einen sogenannten Multiframe-Modus verwendet werden, bei dem eine Mobilstation nur während sogenannter Multiframe-Rahmen von ei- ner Feststation Daten empfängt, um sich auf die Feststation nachsynchronisieren zu können. Ein Multiframe-Rahmen ist dabei nach jeweils (m-1) Rahmen der Übertragung vorgesehen."m"ist dabei eine ganze Zahl größer als 1. Die in dem nächsten Mul- tiframe-Rahmen von der Feststation verwendete Trägerfrequenz wird der Mobilstation während aller den Multiframe-Rahmen vor- ausgehenden Rahmen der Übertragung durch Bits signalisiert,

die Bits des Headers des A-Felds des DECT-Standards entspre- chen.

Die Signalisierung der Trägerfrequenz kann insbesondere in dem Q1-, den 3BA-und/oder in dem Q2-Bit des Headers des A-Felds erfolgen.

Wenn die Signalisierung der Trägerfrequenz in allen oben ge- nannten Bits des Headers des A-Felds erfolgt kann somit eine von 32 verschiedenen Trägerfrequenzen signalisiert werden.

Nach jeweils 15 Rahmen der Übertragung kann ein Multiframe- Rahmen folgen. Während 15 Rahmen der Übertragung wird somit der Mobilstation signalisiert, welche Trägerfrequenz in dem Multiframe-Rahmen verwendet wird.

Die Trägerfrequenzen, die signalisiert werden, können in der Feststation und der Mobilstation jeweils in einer dort vorge- sehenen Tabelle abgelegt sein.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin ein digitales drahtloses Übertragungssystem mit einer Feststation und wenigstens einer Mobilstation vorgesehen. Die Feststation und die Mobilstation weisen dabei Einrichtungen auf, um von der Feststation zu der Mobilstation und/oder umgekehrt eine Trägerfrequenz zu signa- lisieren, die zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der Signa- lisierung verwendet werden soll. Zur Signalisierung sind dabei Bits vorgesehen, die Header-Bits des A-Felds des DECT-Stan- dards entsprechen. Zue Bedeutung des Ausdrucks"entsprechen" wird auf die Ausführungen weiter oben verwiesen.

Gemäß der Erfindung kann ein Multiframe-Modus vorgesehen sein, in dem die Mobilstation nur während Multiframe-Rahmen von der Feststation Daten empfängt, um sich auf die Feststation nach- synchronisieren zu können. Ein Multiframe-Rahmen ist dabei nach jeweils (m-1) Rahmen der Übertragung vorgesehen. Die in

dem nächsten Multiframe-Rahmen von der Feststation verwendete Trägerfrequenz wird dabei der Mobilstation in den Bits signa- lisiert, die Bits des Headers des A-Felds des DECT-Standards entsprechen.

Zur Signalisierung der Trägerfrequenz kann das Q1-, die 3 BA- und/oder das Q2-Bit des Headers des A-Felds vorgesehen sein.

Wenn alle oben genannten Bits des Headers des A-Felds zur Si- gnalisierung der Trägerfrequenz vorgesehen sind, können 32 mögliche verschiedene Trägerfrequenzen signalisiert werden.

Nach jeweils 15 Rahmen der Übertragung kann ein Multiframe- Rahmen vorgesehen sein.

In der Feststation und der Mobilstation kann jeweils eine Ta- belle vorgesehen sein, in der die möglichen Trägerfrequenzen abgelegt sind.

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

Es zeigen : Fig. 1 ein Mobilfunk-Übertragungssystem mit einer erfin- dungsgemäßen Feststation, Fig. 2 einen Zeitrahmen eines Datenübertragungsstandards, wie er bei der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, Fig. 3 detailliert den inneren Aufbau einer erfindungs- gemäßen Feststation (Basistation), Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Frequency Hop- ping Spread Spectrum-Systems insbesondere auch für den Fall eines Störer-Ausweichmodus, und

Fig. 5a bis Fig. 5e die Struktur des DECT-Standards und insbesondere in Fig. 5e den Inhalt des sog. Headers des A-Felds.

Bezugnehmend auf Fig. 1 soll zuerst der allgemeine Aufbau ei- ner Mobilfunkübertragung erläutert werden. Wie allgemein üb- lich weist die Anordnung zur Funkübertragung von Daten eine Feststation 1 und mehrere Mobilteile (Mobilstationen, schnur- lose Telefone) 2,3... auf. Die Feststation 1 ist mit einer Endstellenleitung 10 mit dem Festnetz verbunden. Zwischen der Feststation 1 und der Endstellenleitung 10 kann zur Kommuni- kation eine Schnittstellenvorrichtung vorgesehen sein, die nicht dargestellt ist. Die Feststation 1 weist eine Antenne 6 auf, mittels der beispielsweise über einen ersten Funküber- tragungsweg 8 mit dem Mobilteil 2 oder aber einen zweiten Funkübertragungsweg 9 eine Kommunikation mit dem Mobilteil 3 stattfindet. Die Mobilteile 2,3... weisen zum Empfang bzw. zum Senden von Daten jeweils eine Antenne 7 auf. In Fig. 1 ist schematisch der Zustand dargestellt, in dem die Feststation 1 mit dem Mobilteil 2 aktiv kommuniziert und somit Daten aus- tauscht. Das Mobilteil 3 befindet sich hingegen in dem soge- nannten Idle Locked Modus, in dem es Stand-By-artig auf einen Anruf von der Feststation 1 her wartet. In diesem Zustand kom- muniziert das Mobilteil 3 nicht ständig mit der Feststation 1, sondern empfängt vielmehr nur in periodischen Zeitabständen die Daten beispielsweise eines Zeitschlitzes, die zur Nachsyn- chronisierung der Trägerfrequenzen fx notwendig sind.

Der interne Aufbau der Feststation 1 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Sprachinformationsdaten werden einem HF-Modul 4 zugeführt, das von einer Trägerfrequenz-Sequenzeinheit ange- steuert wird. Der genaue Aufbau einer erfindungsgemäßen Fest- station 1 wird später beschrieben.

Bezugnehmend auf Fig. 2 soll nunmehr ein Übertragungsstandard erläutert werden, wie er bei der vorliegenden Erfindung ver-

wendet werden kann. Wie aus Fig. 2 ersichtlich werden auf meh- reren Trägerfrequenzen fx, von denen zehn dargestellt sind, zeitlich nacheinander Daten in mehreren Zeitschlitzen, im dar- gestellten Fall 24 Zeitschlitze Zx, in einem Zeitmultiplex- Verfahren TDMA (Time Division Multiple Access) übertragen. Im dargestellten Fall wird dabei im Wechselbetrieb (Duplex) gear- beitet, d. h., nachdem die ersten zwölf Zeitschlitze Zx gesen- det worden sind, wird auf Empfang geschaltet, und es werden in der Gegenrichtung die zweiten zwölf Zeitschlitze (Z13 bis Z24) von der Feststation empfangen.

Für den Fall, daß der sogenannte DECT-Standard zur Übertragung verwendet wird, beträgt die zeitliche Dauer eines Zeitrahmens 10 ms, und es sind 24 Zeitschlitze Zx vorgesehen, nämlich zwölf Zeitschlitze für die Übertragung von der Feststation zu Mobilteilen und weitere zwölf Zeitschlitze Zx zur Übertragung von den Mobilteilen zu der Feststation. Gemäß dem DECT- Standard sind zehn Trägerfrequenzen fx zwischen 1,88 GHz und 1,90 GHz vorgesehen.

Natürlich sind für die vorliegende Erfindung andere Rahmen- strukturen, bspw. mit im Vergleich zum DECT-Standard halbier- ter Zeitschlitzanzahl, genauso geeignet.

Die vorliegende Erfindung findet insbesondere Anwendung für Übertragungen im sogenannten 2,4 GHz-ISM (Industrial, Scienti- fic, Medical)-Frequenzband. Das allgemein zugängliche ISM- Frequenzband weist eine Bandbreite von 83,5 MHz auf. Über die- se 83,5 MHz müssen gemäß der Vorschrift"FCC part 15"minde- stens 75 Trägerfrequenzen fx verteilt sein. Besonders vorteil- haft ist eine Aufteilung der Bandbreite von 83,5 MHz auf 96 Trägerfrequenzen, d. h. ein Kanalabstand von 864 kHz. Die oben genannten Frequenzbänder und Standards sind rein als Beispiel genannt. Grundsätzliche Voraussetzung für eine Anwendbarkeit bei der vorliegenden Erfindung ist es lediglich, daß ein soge- nanntes Frequency Hopping Spread Spectrum verwendet wird, d. h.

daß mehrere Trägerfrequenzen zur Verfügung stehen, und daß die zur Übertragung gewählte Trägerfrequenz periodisch gewechselt wird. Für einen solchen Wechsel ist es vorteilhaft, wenn die Daten in Zeitschlitzen Zx übertragen werden (Zeitmultiplex- Verfahren). Geeignet ist also beispielsweise der DECT-Standard sowie jeder andere abgewandelte und auf diesem DECT-Standard basierende Standard.

Bezugnehmend auf Fig. 3 soll nun der innere Aufbau einer er- findungsgemäßen Feststation 1 näher erläutert werden. Wie in Fig. 3 zu sehen werden dem HF-Modul 4 Informationsdaten zuge- führt, wenn von der Feststation 1 zu einem Mobilteil 2,3... mittels der Antenne 6 gesendet werden soll und von dem HF- Modul 4 werden Informationsdaten ausgegeben, wenn Daten von Mobilteilen empfangen werden. Das HF-Modul 4 moduliert die di- gitalen codierten Informationsdaten auf eine Trägerfrequenz fx. Die aktuell zu verwendende Trägerfrequenz fx wird dabei von einer Trägerfrequenz-Sequenzeinheit vorgegeben, die all- gemein mit 20 bezeichnet ist.

Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Hauptbestandteile der Trä- gerfrequenz-Sequenzeinheit 20 eine erste Berechnungseinrich- tung, die allgemein mit 25 bezeichnet ist, sowie eine zweite Berechnungseinrichtung 26. Weiterhin ist eine Schalteinrich- tung 27 vorgesehen. Diese Schalteinrichtung 27 wird wie ge- zeigt von dem Prozessor 23 angesteuert und wählt aus, ob die erste Berechnungseinrichtung 25 oder die zweite Berechnungs- einrichtung 26 den aktuellen Wert für die Trägerfrequenz fx vorgeben soll.

In der ersten Berechnungseinrichtung 25 ist eine Erfassungs- einrichtung 24 vorgesehen, der das demodulierte Signal von dem HF-Modul 4 zugeführt wird. Störung bedeutet dabei, daß ent- weder eine Störung im eigentlichen Sinne oder eine Belegung durch einen anderen Sender vorliegt. Eine Störung im Sinne der vorliegenden Beschreibung kann also dadurch erfaßt werden, daß

ein empfangenes Signal auf einer Trägerfrequenz demoduliert wird und erfaßt wird, ob auf dieser Trägerfrequenz ein Signal- pegel vorliegt oder nicht.

Störungen in eigentlichen Sinne können anhand von CRC-Fehlern oder Burst-Verlusten erfaßt werden.

Die Erfassungseinrichtung 24 bestimmt also anhand des demodu- lierten Signals von dem HF-Modul 4, wie hoch der auf eine be- stimmte Trägerfrequenz fx aufmodulierte Signalanteil ist bzw. ob ein Burst-oder CRC-Fehler aufgetreten ist. Falls der er- faßte Signalanteil aber einem vorbestimmten Grenzwert liegt oder einer der oben genannten Fehler aufgetreten ist, gibt die Erfassungseinrichtung 24 ein Störungs-Erfassungssignal zu ei- ner Sperr-/Freigabeeinheit 21. Abhängig von dem Störer- Erfassungssignal von der Erfassungseinrichtung 24 gibt die Sperr-/Freigabeeinheit 21 eine Sperr-/Freigabeinformation zu einem Prozessor 23. Diese Sperr-/Freigabeinformation zeigt an, welche der Trägerfrequenzen fx aufgrund der Erfassung einer Störung durch die Erfassungseinrichtung 24 gesperrt bzw. wie- der freigegeben sind, wie später erläutert werden wird.

Mittels der Erfassungseinrichtung 24 und der Sperr-/Freigabe- einrichtung 21 wird also eine unabhängige Prozedur geschaffen, durch die gestörte Frequenzen gesperrt und wieder freigegeben werden können. Neben den Sperr-/Freigabeinformationen von der Sperr-/Freigabeeinheit 21 wird dem Prozessor 23 eine Sequenz von einem Zufallszahlengenerator 22 zugeführt. Aufgrund eines in dem implizierten Zufallsalgorithmus erzeugt der Zufallsge- nerator 22 eine zufällig verteilte Abfolge an Trägerfrequenz- werten innerhalb des vorbestimmten Frequenzbandes. Der Zu- fallsgenerator 22 führt somit eine von der Prozedur der Fre- quenzsperrung für den Fall einer Störung unabhängige Prozedur aus.

Die zweite Berechnungseinrichtung 26 ist zur Implementierung eines zweiten, von dem ersten in der ersten Berechnungsein- richtung 25 realisierten Algorithmus unabhängigen Algorithmus vorgesehen. Wie ersichtlich gibt es bei dem zweiten, in der zweiten Berechnungseinrichtung 26 realisierten Algorithmus keine Möglichkeit zur Frequenzsperrung. Der zweite Algorithmus kann beispielsweise bei der Anmeldung eines Mobilteils an der Basisstation 1 von der Basisstation 1 bestimmt werden, so daß nach der Anmeldung kein weiterer Informationsaustausch zwi- schen der Basisstation und dem Mobilteil hinsichtlich dieses zweiten Algorithmus notwendig ist.

Die zweite Berechnungseinrichtung 26 kann den zweiten Algo- rithmus beispielsweise durch einen in ihr enthaltenen Zufalls- zahlengenerator erzeugen. Als Alternative oder zusätzlich kann in der zweiten Berechnungseinrichtung 26 auch eine Frequenzta- belle vorgesehen sein, die von der zweiten Berechnungseinrich- tung 26 sequentiell abgearbeitet wird. In der Frequenztabelle sind also die zu verwendenden Tragerfrequenzwerte für die Trä- gerfrequenzen mit dem Laufparameter nxm vorgesehen, d. h. für den Fall, daß die Trägerfrequenz nach der Zeitdauer eines Rah- mens gewechselt wird, für jeden m-ten Rahmen. Die Frequenzta- belle kann beispielsweise von der PIN-Codenummer des angemel- deten Mobilteils 2 abgeleitet sein, wodurch voneinander unab- hängige Mobilfunksysteme bestehend jeweils aus einer Basissta- tion und wenigstens einem Mobilteil verschiedene Tabellen nut- zen.

Wie in Figur 3 durch Pfeile von dem Prozessor 23 zu den Zu- fallszahlengenrator 22 bzw. zu der zweiten Berechnungseinrich- tung 26 angedeutet ist, gibt der Prozessor 23 zu diesen Bau- teilen verschiedene Informationen aus. Der Zufallszahlengena- rator 22 erhält bspw. die Information, wieviel verschiedene Werte er erzeugen soll.

Insbesondere in einem Mobilteil kann der Prozessor 23 dem Zu- fallszahlengenerator 22 darüberhinaus einen Startwert für des- sen Algorithmus vorgeben. Diesen Startwert erhält das Mobil- teil bei der Synchronisierung mitgeteilt, die dadurch erreicht werden kann, daß Mobilteil und Feststation denselben Startwert und denselben Algorithmus verwenden.

Die zweite Berechnungseinrichtung 26 bekommt vom dem Prozessor 22 Informationen hinsichtlich der Periodizität des Idle-Locked Mode, d. h. des Werts von m.

Bezugnehmend auf Fig. 4 soll nun die Betriebsweise einer er- findungsgemäßen Feststation 1 bzw. das erfindungsgemäße Ver- fahren näher erläutert werden. Wie in Fig. 4 dargestellt wird beispielsweise während eines Rahmens Rx einer mobilen Funk- übertragung eine Trägerfrequenz fl verwendet, wie in Fig. 4 schraffiert dargestellt ist. Diese Frequenz fl ist also der erste Wert der durch den Zufallszahlengenerator 22 erzeugten Sequenz, der dem Prozessor 23 zugeführt wird, der wiederum dementsprechend das HF-Modul 4 ansteuert. Für den Rahmen R2 sei angenommen, daß der Zufallszahlengenerator 22 aufgrund seiner berechneten Frequenz einen Frequenzsprung P1 auf eine Trägerfrequenz f3 vorschreibt.

Nunmehr sei der Fall angenommen, daß die Erfassungseinrichtung 24 beispielsweise bei einer vorherigen Übertragung erfaßt hat, daß die Trägerfrequenz f2 gestört ist, die Erfassungseinrich- tung 24 also ein dementsprechendes Störsignal an die Sperr- /Freigabeeinheit 21 gegeben hat, die wiederum eine Sperrung der Frequenz f2 der dem Prozessor 23 angezeigt hat. Weiterhin sei angenommen, daS der Zufallszahlengenerator 22 anhand sei- ner ermittelten Sequenz für den Rahmen R3 die zuvor als ge- stört erfaßte Trägerfrequenz f2 vorschreibt. Ausgehend von der Koinzidenz der vorgeschriebenen Trägerfrequenz f2 gemäß der Sequenz des Zufallszahlengenerators 22 und gleichzeitig des Sperrsignals von der Sperr-/Freigabeeinheit 21 für dieselbe

Trägerfrequenz f2 ersetzt nun der Prozessor 23 die eigentlich vorgeschriebene, aber als gestört erfaßte Trägerfrequenz f2 für den Rahmen R3 durch eine von der Erfassungseinrichtung 24 als nicht gestört erfaßte Trägerfrequenz, beispielsweise die Trägerfrequenz f4, wie durch den Frequenzsprung-Pfeil P3 ange- zeigt ist. Anstelle der eigentlich durch die Sequenz vorge- schriebenen Trägerfrequenz f2 wird also das HF-Modul 4 auf die Ersatz-Trägerfrequenz f4 angesteuert. Durch Ersetzen der als gestört erfaßten Trägerfrequenz wird also eine modifizierte Sequenz an Trägerfrequenzen geschaffen. Die modifizierte Se- quenz weist dabei nur ungestörte Trägerfrequenzen auf. Da- durch, daß eine als gestört erfaßte Trägerfrequenz ersetzt wird und nicht übersprungen wird durch Übergang zur folgenden Trägerfrequenz, werden die Positionen der ungestörten Träger- frequenzen in der modifizierten Sequenz im Vergleich zur ur- sprünglichen Sequenz nicht verändert.

Grundlage dieser modifizierten Sequenz bestehend nur aus unge- störten Trägerfrequenzen fx sind also zwei überlagerte, von- einander unabhängige Prozeduren (Zufallszahlengenerator 22 bzw. Sperr-/Freigabeeinheit 21). Die erste Prozedur beinhaltet den Zufallszahlengenerator 22, der Werte zwischen 0 und N er- zeugt, wobei N die Anzahl der möglichen Trägerfrequenzen ist.

Die zweite Prozedur sperrt wie oben erläutert gestörte Fre- quenzen. Diese Sperrung kann von der Sperr-/Freigabeeinheit 21 wieder aufgehoben werden, sobald eine neuerliche Erfassung durch die Erfassungseinrichtung 24 anzeigt, daß die ehemals gestörte Trägerfrequenz nunmehr nicht mehr gestört ist. Für diesen Fall gibt die Sperr-/Freigabeeinheit 21 ein Freigabesi- gnal zu dem Prozessor 23, das anzeigt, daß der Prozessor 23 die ehemals gestörte Trägerfrequenz nunmehr nicht mehr durch eine andere Trägerfrequenz ersetzen muß.

Alternativ kann die Sperr-/Freigabeeinheit 21 automatisch ohne neuerliche Erfassung durch die Erfassungseinrichtung 24 ein Freigabesignal an den Prozessor 23 ausgeben, sobald eine vor-

bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Jede der genannten Proze- duren gewährleistet also für sich, daß das gesamte vorgegebene Frequenzspektrum gleich verteilt genutzt wird. Durch die An- passung der Zeiten in der Prozedur zum Sperren von Frequenzen können somit Normen wie bspw. die US-Vorschrift"FCC part 15", eingehalten werden, die Obergrenzen für die auf einer Träger- frequenz ausgesendete Energie auferlegen.

Der Zufallszahlengenerator 22 ist in bekannter Weise aufgebaut und wird daher im Zuge der vorliegenden Beschreibung nicht weiter erläutert. Von Bedeutung ist indessen, daß der Zufalls- generator unabhängig von der Sperr-/Freigabeprozedur betrieben wird. Ein identischer Zufallszahlengenerator ist im übrigen in jedem Mobilteil 2,3 implementiert.

Die Feststation 1 ist der Master bei der Frequenzzuweisung, d. h. zu Beginn eines Verbindungsaufbaus wird der Zufalls- zahlengenerator in einem Mobilteil mit dem Zustand des Zu- fallszahlengenerators 22 der Feststation 1 initialisiert. An- schließend erzeugen die Zufallszahlengeneratoren im Mobilteil 2,3... und in der Feststation 1 synchron im Takt und autonom voneinander die gleichen Trägerfrequenzwerte.

Die Prozedur zur Frequenzsperrung, die durch die Erfassungs- einrichtung 24 und die Sperr-/Freigabeeinheit 21 ausgeführt wird, verwendet während der gesamten Verbindungszeit zwischen der Feststation 1 und einem Mobilteil 2,3... ein unidirek- tionales Protokoll auf der Luftschnittstelle. Wird von der Er- fassungseinrichtung 24 eine der n möglichen Frequenzen fx von der Feststation 1 als gestört befunden, so teilt also die Feststation 1 allen Mobilteilen, mit denen es Verbindungen be- treibt, mit, daß diese gestörte Frequenz, wenn sie durch die Sequenz des Zufallszahlengenerators erzeugt wird, durch eine andere, als nicht gestört erfaßte Trägerfrequenz zu ersetzen ist. Der Zufallszahlengenerator 22 wird durch die Frequenz- sperrung nicht beeinflußt. Diese Frequenzsperrung wird von der

Sperr-/Freigabeeinheit 21 wieder zurückgenommen, wenn die ge- sperrte Trägerfrequenz zur Übertragung wieder geeignet ist bzw. wenn sie länger als eine vorher definierte Zeit gesperrt war.

Im Idle Locked Mode können Mobilteile eine Frequenzsperrung der Feststation 1 nicht quittieren da sie ja in dieser beson- deren Betriebsart nur empfangen, aber nicht senden können.

Sollte indessen der Rahmen mit einer Information zur Frequenz- sperrung bei der Übertragung von der Feststation 1 zum Mobil- teil (unidirektionales Protokoll) so gestört werden, daß das Mobilteil diese Information der Frequenzsperrung überhaupt nicht erhält, wird durch die synchron laufende Zufallszahlen- generatoren in der Feststation 1 bzw. den Mobilteilen 2,3 si- chergestellt, daß bei den nicht gesperrten Trägerfrequenzen in den Rahmen nach den Rahmen einer gesperrten Trägerfrequenz die Feststation 1 und alle aktiven Mobilteile die gleiche Träger- frequenz benutzen.

Gemäß der Erfindung wird in besonders günstiger und einfacher Weise ein sogenannter Multi-Frame-Modus realisierbar. Ein Mul- ti-Frame ist m Rahmen lang. m kann beispielsweise 16 sein. Ge- mäß der Erfindung wird in jedem m-ten Rahmen (Multiframe-Rah- men) der Wert für die Trägerfrequenz fx verwendet, der durch den Algorithmus der zweiten Berechnungseinrichtung 26 ausgege- ben ist und der völlig unabhängig von dem ersten Algorithmus ist, der durch die erste Berechnungseinrichtung 25 realisiert ist. Mit anderen Worten, für die Trägerfrequenzen mit der Rah- mennummer (n-l) xm +1 bis (nxm)-1, wobei n ein Laufparameter : 1 und m eine vorbestimmte ganze Zahl > 1 ist, wird der erste Algorithmus in der ersten Berechnungseinrichtung 25 verwendet.

Für die Trägerfrequenzen mit der Rahmennummer nxm wird dann der Wert des zweiten Algorithmus der zweiten Berechnungsein- richtung 26 verwendet, was in Fig. 3 symbolisch durch eine Um- schalteinrichtung 27 dargestellt ist. Hat z. B. der Multi- Frame eine Länge von 16 Rahmen, werden in den Rahmen mit der

Nummer 1 bis 15 die Trägerfrequenzen durch den ersten Algo- rithmus der ersten Berechnungseinrichtung 25 bestimmt, während in dem Multiframe-Rahmen mit der Nummer 16 die Trägerfrequenz mit dem zweiten Algorithmus bestimmt wird. Somit kann ein Mo- bilteil, das sich in dem Multi-Frame-Mode, befindet, immer mit der Basisstation synchronisiert bleiben, da sich der für den Multi-Frame-Mode verwendete zweite Algorithmus nie verändert.

Bei einem tatsächlichen Verbindungsaufbau wird ein Informa- tionsaustausch aber den ersten Algorithmus zwischen der Basis- station und dem zu verbindenden Mobilteil durchgeführt. Nach dem Informationsaustausch hinsichtlich des ersten Algorithmus können dann nach einer Verständigung hinsichtlich der übrigen Trägerfrequenzen (erster Algorithmus) auch die Rahmen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Multiframe-Rahmen genutzt werden.

Gemäß der Erfindung wird also sichergestellt, daß Mobilteile, die sich in dem sogenannten Multi-Frame-Modus befinden und nur alle m Rahmen, d. h. ion den Multiframe-Rahmen nachsynchroni- sieren und daher die Signalisierung einer Frequenzsperrung im Idle Locked Mode nicht empfangen können, nicht durch Frequenz- sperrungen der Feststation 1 in dem Sinne beeinträchtigt wer- den, daß ihre Synchronisierung mit der Feststation 1 insgesamt verloren geht.

In Fig. 4 ist das Beispiel dargestellt, daß ein Multi-Frame 5 Rahmen umfaßt. Wie dargestellt werden in diesem Fall die Trä- gerfrequenzen für die Rahmen mit der Nummer 1 bis 4 durch den ersten Algorithmus vorgegeben. Für den Rahmen mit der Nummer 5 (Multiframe-Rahmen) wird der Wert auf Grundlage des zweiten Algorithmus der zweiten Berechnungseinrichtung 26 verwendet.

Dieser Wert kann wie in Fig. 4 dargestellt beispielsweise ein Wert sein (Trägerfrequenz f2), der von der ersten Berechnungs- einrichtung eigentlich als gestört erfaßt wurde. Die zweite Berechnungseinheit 26 führt indessen nie Sperrungen von Trä- gerfrequenzwerten aus und verwendet daher völlig unabhängig

von der Erfassung in der ersten Berechnungseinrichtung 25 auch gestörte Trägerfrequenzen.

Die Erfindung bezieht sich wie eingangs bereits genannt insbe- sondere auf eine lösung für das Problem, wie die Feststation der Mobilstation die Trägerfrequenz mitgeteilt (signalisiert) werden kann, die die Feststation im nächsten folgenden Mul- tiframe-Rahmen verwenden wird. Die erfindungsgemäße Lösung soll nunmehr erläutert werden, wobei zuerst bezugnehmend auf Fig. 5a bis Fig. 5e die Struktur des DECT-Standards und insbe- sondere der Aufbau des A-Felds und des Headers des A-Felds ge- nau erläutert werden sollen.

In Fig. 5a ist noch einmal die Zeitschlitzstruktur eines Rah- mens gemäß dem DECT-Standard dargestellt. Wie bereits genannt weist ein DECT-Rahmen 24 Zeitschlitze auf, von denen die er- sten 12 für die Übertragung von der Feststation zu einem Mo- bilteil (Down-link) und die folgenden 12 für die Übertragung von einem oder mehreren Mobilteilen zu der Feststation (Up- link) verwendet werden. Es soll indessen noch einmal ausdrück- lich betont werden, daß die Zeitschlitz-und Rahmenstruktur des DECT-Standards sowie die verwendeten Trägerfrequenzen ge- mäß der Erfindung beliebig genüber dem DECT-Standard abgeän- dert werden kann. Beispielsweise kann die Anzahl der Zeit- schlitze pro Rahmen von 24 auf 12 verringert werden. Als Fre- quenzband kann das 2,4 GHz-ISM-Band verwendet werden. Beliebi- ge andere Zeitschlitz-und Rahmenstrukturen sind möglich.

In Fig. 5b ist der Aufbau eines Zeitschlitzes (Full Slot) de- tailliert dargestellt, wobei ein Zeitschlitz 480 Bit umfaßt und gemäß dem DECT-Standard eine Zeitdauer von 416,7 Rs auf- weist. Wie in Fig. 5b zu sehen weist ein Zeitschlitz des DECT- Standards 32 Bit des Synchronisierungsfelds S, 388 Bit des so- genannten D-Felds, 4 Bit des Z-Felds, 56 Bits auf.

In Fig. 5c ist der Aufbau des D-Felds dargestellt. Wie in Fig.

5c ersichtlich weist das D-Feld 388 Bit auf, wobei 64 Bit auf das sogenannte A-Feld, 320 Bit auf das B-Feld und 4 Bit auf das sogenannte X-Feld entfallen.

In Fig. 5d ist wiederum der genaue Aufbau des A-Felds darge- stellt. Wie in Fig. 5d ersichtlich weist das A-Feld 64 Bit auf, von denen 8 Bit auf den sogenannten Header entfallen, 40 Bit entfallen auf den sogenannten Tail und 16 Bit entfallen auf das sogenannte R-CRC-Feld.

In Fig. 5e sind die 8 Bits des Headers des A-Felds darge- stellt. Die 3 TA-Bits beschreiben, welche der insgesamt 8 mög- lichen Nachrichten (messages) des A-Felds im sogenannten Tail (40 Bit) übertragen wird. Die Q-Bits werden für einen Informa- tionsaustausch zwischen Basis und Mobilteil hinsichtlich der Kanalqualität genutzt, und die 3 BA-Bits beschreiben, ob es sich um einen sogenannten Dummy-Bearer oder um einen Traffic- Bearer handelt. Um im DECT-System eine Verbindung zwischen Ba- sisstation und Mobilstation aufbauen zu können, wird ständig von jeder Basisstation mindestens ein sogenannter Dummy-Bearer gesendet.

Wie bereits erwähnt werden das Q1-Bit und das Q2-Bit zur Qual- titätskontrolle verwendet. Mit dem Q1-Bit und dem Q2-Bit kann der Empfänger dem Sender Informationen aber die Empfangsquali- tät der gesendeten Daten übermitteln. Treten z. B. CRC-Fehler bei der Datenübertragung auf, informiert der Empfänger den Sender durch Setzen des Q1-und Q2-Bits aber die Störungen im Kanal. Der Empfänger führt dann bei einer Häufung von CRC- Fehlern einen Handover aus.

Da wie bereits erwähnt die Feststation der Master für den Fre- quenz-Hop-Algorithmus ist, ist eine Informationsübertragung in den Q-Bits von der Basisstation zum Mobilteil nicht notwendig.

Wenn die Dummy-bzw. Traffic-Bearer-Information nicht aber die

3 BA-Bits übertragen wird (sondern z. B. in einer der messages im Tail-Bereich), stehen im Header im sogenannten Downlink (Verbindung Basis zum Mobilteil) 5 freie Bits zur Verfügung, nämlich die drei BA-sowie die 2 Q-Bits. Im Uplink, d. h. in der Obertragungsrichtung Mobilteil zu Basisstation stehen wei- terhin die Q-Bits zur Verfügung, wodurch das Mobilteil der Ba- sisstation die Qualität des empfangenen Zeitschlitzes (Slots) mitteilen kann.

Durch diese 5 Bits können 32 unterschiedliche Werte (rager- frequenzen) beschrieben werden. Wenn z. B. für den Multiframe- Hop-Algorithmus in der Basisstation und dem Mobilteil identi- sche Tabellen mit 32 Trägerfrequenzen angelegt sind, so kann in jedem Zeitschlitz, den die Basisstation zu einer Mobilsta- tion aussendet, die Trägerfrequenz-Information hinsichtlich des folgenden Multiframe-Rahmens übertragen (signalisiert) werden.

Alternativ können in der Basisstation und im Mobilteil anstel- le der Tabellen auch identische Algorithmen implementiert sein.

Bei der Sychronisation eines Mobilteils kann sich somit das Mobilteil ohne jede Frequenzinformation auf eine Feststation synchronisieren. Wenn sich das Mobilteil zum ersten Mal auf die Basisstation aufsynchronisieren möchte, kann es zwar nicht die Trägerfrequenz des nächsten Zeitschlitzes bestimmen, durch die Signalisierungsinformation, die in den Bits des Headers des A-Felds übertragen wird, wird ihm aber die Trägerfrequenz des nächsten Multiframe-Rahmens übermittelt. Dieser Rahmen ist bei einer Multiframe-Mode-Periodizität von 16 maximal 15 Rah- men entfernt, so daß in dem Zeitraum von diesen 15 Rahmen die Synchronisation in der Zeit-Ebene nicht verlorengehen wird.

Nachdem somit eine Multiframe-Synchronisation erreicht wurde, kann dann der Informationsaustausch zwischen der Basisstation und dem Mobilteil hinsichtlich des ersten Hopalgorithmus

stattfinden, wodurch auch eine Trägerfrequenz-Synchronisation hinsichtlich der Rahmen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Multiframe-Rahmen stattfinden kann. Die Synchronisierung er- folgt also in zwei Schritten. Zuerst werden die Trägerfrequen- zen der Multiframe-Rahmen synchronisiert. In einem zweiten Schritt werden dann die Trägerfrequenzen der Rahmen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Multiframe-Rahmen synchronisiert.

Es ist darauf hinzuweisen, daß eine Veränderung der 40 Tail- Bits des A-Felds hinsichtlich einer Signalisierung von Träger- frequenzen im Vergleich zu der erfindungsgemäßen Modifikation der Header-Bits nachteilig ist, da eine Modifikation der 40 Tail-Bits des A-Felds eine Veränderung des DECT-MAC-Layer A- Feld Mapping darstellt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf die Signalisierung der Trägerfrequenzen des Mul- tiframe-Modes nur eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung darstellt. Gemäß der Erfindung können beliebige zukünftige Frequenzen drahlos digital voraussignalisiert werden.

Gemäß der Erfindung wird somit in besonders vorteilhafter Wei- se unter Verwendung der Struktur des A-Felds des DECT-Stan- dards eine Trägerfrequenz-Signalisierung ausgeführt. Es soll noch einmal darauf hingewiesen sein, daß gemäß der Erfindung die Zeitschlitz-und Rahmenstruktur des DECT-Standards belie- big abgeändert werden kann.

Bezugzeichenliste 1: Feststation 2: Mobilteil 3: Mobilteil 4. HF-Modul 6 : Antenne Feststation 7 : Antenne Mobilteil 8: erster Funkübertragungsweg 9: zweiter Funkübertragungsweg 10: Endstellenleitung 20: Tragerfrequenz-Sequenzeinheit 21: Sperr-/Freigabeeinheit 22: Zufallszahlengenerator 23: Prozessor 24: Erfassungseinrichtung 25 : erste Berechnungseinrichtung 26 : zweite Berechnungseinrichtung 27: Schalteinrichtung fx: Tragerfrequenz Rx: Rahmen Zx: Zeitschlitz