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Title:
RADIO INTERFACE FOR A SMALL WIRELESS INSTALLATION IN THE 2.4 GHz ISM BAND
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/059437
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a radio interface for a small wireless installation in the 2.4 GHz ISM band. The invention provides a transmission system comprising a fixed station (1) and at least one mobile station (2, 3), wherein the fixed station (1) and the mobile station (2) have devices (HF modules 4, 5) for transmitting data in time slots according to frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA) and time division duplex (TDD). The data is modulated to a carrier frequency (fx) in a GMSK modulation method as per DECT standard. The HF modules (4, 5) in the fixed station (1) or mobile station (2) are configured in such a way that the carrier frequency (fx) is modified after a given time period which can, for instance, correspond to the duration of a time slot or a transmission frame. A transmission frame contains 16 time slots.

Inventors:
Kockmann, Jürgen (Oststrasse 52, Gronau, D-48599, DE)
Sydon, Uwe (Amsterdamerstrasse 32, Düsseldorf, D-40474, DE)
Terglane, Hermann-josef (Nelkenweg 20, Heek, D-48619, DE)
Application Number:
PCT/DE1997/001731
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-josef (Nelkenweg 20, Heek, D-48619, DE)
International Classes:
H04J4/00; H04B7/26; H04J3/00; H04B1/713; H04J13/00; (IPC1-7): H04B7/26
Foreign References:
EP0767551A2
Other References:
PILGER U: "STRUKTUR DES DECT-STANDARDS" NACHRICHTENTECHNIK ELEKTRONIK, Bd. 42, Nr. 1, 1.Januar 1992, Seiten 23-29, XP000279214
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
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Claims:
Patentanspruche
1. Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten, wobei die Daten in Zeitschlitzen (Zx) in einem FrequenzmultiplexVerfahren (FDMA), ZeitmultiplexVerfahren (TDMA) und mit einer Zeitlagentrennung (TDD) übertragen werden, und die Daten in einem GMSKModulationsverfahren auf eine Trä gerfrequenz (fx) moduliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenz (fx) nach einer vorbestimmten Zeitdauer gewechselt wird und ein Rahmen der Übertragung 16 Zeitschlitze (Zx) enthält.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 80 und 100 Trägerfrequenzen (fx) verwendet wer den.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in einem Frequenzband zwischen 2,4 und 2,4835 GHz übertragen werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer, nach der die Trägerfrequenz (fx) gewechselt wird, einem Zeitschlitz, einem Rahmen der Übertragung oder einem ganzzahligen Vielfachen eines Zeit schlitzes oder eines Rahmens entspricht.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen aktiven Zeitschlitz, in dem Daten übertragen werden, jeweils ein inaktiver Zeitschlitz folgt, in dem keine Daten übertragen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der inaktiven Zeitschlitze die Halfte der Zeitdauer der aktiven Zeitschlitze betragt,.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß während der inaktiven Zeitschlitze eine Einstellung der Trägerfrequenz (fx) des folgenden aktiven Zeitschlitz ausge führt wird.
8. Übertragungssystem zur drahtlosen Übertragung von Daten, aufweisend eine Feststation (1) und wenigstens eine Mobilsta tion (2,3), wobei die Feststation (1) und die Mobilstation (2) jeweils Einrichtungen (4,5) aufweisen, um die Daten in Zeitschlitzen in einem FrequenzmultiplexVerfahren (FDMA), ZeitmultiplexVerfahren (TDMA) und mit einer Zeitlagentrennung (TDD) zu übertragen, und die Daten in einem GMSKModulationsverfahren auf eine Trä gerfrequenz (fx) zu modulieren bzw. demodulieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (4,5) in der Feststation (1) und der Mobilstation (2) so ausgebildet sind, daß die Trägerfrequenz (fx) nach einer vorbestimmten Zeitdauer gewechselt wird, und daß ein Rahmen der Übertragung 16 Zeitschlitze enthält.
9. Übertragungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 80 und 100 Trägerfrequenzen (fx) vorgesehen sind.
10. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung der Daten in ein Frequenzband zwischen 2,4 und 2,4835 GHz vorgesehen ist.
11. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer, nach der die Trägerfrequenz (fx) gewechselt wird, auf die Zeitdauer eines Zeitschlitzes, eines Rahmens der Übertragung oder eines ganzzahligen Vielfa chen eines Zeitschlitzes oder eines Rahmens eingestellt ist.
12. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem aktiven Zeitschlitz, in dem Daten übertragen werden, jeweils ein inaktiver Zeitschlitz vorgesehen ist, in dem keine Daten übertragen werden.
13. Übertragungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der inaktiven Zeitschlitze die Hälfte der Zeitdauer der aktiven Zeitschlitze beträgt.
14. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Feststation (1) und in der Mobilstation (2,3) je weils ein HFModul (4,5) vorgesehen ist, wobei die Trägerfre quenz (fx) eines aktiven Zeitschlitzes in dem HFModul jeweils während des vorausgehenden inaktiven Zeitschlitzes wählbar ist.
Description:
Beschreibung Luftschnittstelle für eine schnurlose Kleinanlage im 2,4 GHz ISM-Band Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie ein Übertragungssystem gemmas dem Oberbegriff der unabhangigen Ansprüche. Gemaß der Erfindung wird eine Luftschnittstelle für eine schnurlose Kleinanlage im 2,4 GHz ISM-Band geschaffen.

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 Quadratkilometern macht aus dem Schnurlos-Standard eine ideale Zugangstechnologie für Netzbetreiber. Nach dem DECT-Standard ist sowohl die Ubertra- 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 genormt. Damit eignet sich dieses System in Verbindung mit der Vermittlungs- funktion einer Telekommunikationsanlage für den mobilen Tele- fon-und Datenverkehr in einem Burogebäude oder auf einem Be- triebsgelände. Die DECT-Funktionen ergänzen eine Telekommuni- kationsanlage und machen sie damit zur Feststation FS des schnurlosen Telekommunikationssystems. Auf bis zu 120 Kanalen- können digitale Funkverbindungen zwischen 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 Tragerfrequenzen (Tragern). Die- ses Frequenz-Multiplex-Verfahren wird als FDMA (Frequency Di- vision Multiple Access) bezeichnet.

Auf jeder der zehn Tragerfrequenzen werden zeitlich nacheinan- der zwölf Kanale im Zeitmultiplex-Verfahren TDMA (Time Divisi- on Multiple Access) ubertragen. Somit ergeben sich für die schnurlose Telekommunikation nach dem DECT-Standard bei zehn Trägerfrequenzen und jeweils zwölf Kanälen insgesamt 120 Kanä- le. Da z. B. für jede Sprechverbindung ein Kanal erforderlich ist, ergeben sich 120 Verbindungen zu maximal 120 Mobilstatio- nen MS. Auf den Trägern wird im Wechselbetrieb (Duplex, TTD) gearbeitet. Nachdem die zwölf Kanäle (Kanäle 1-12) von der Feststation gesendet worden sind, schaltet sie auf Empfang und empfangt in der Gegenrichtung zwölf Kanale (Kanale 13-24) von wenigstens einer Mobilstation.

Ein Zeitmultiplex-Rahmen besteht damit aus 24 Kanalen (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 ubertragen werden. Die Rahmendauer betragt 10 ms. Die Dauer eines Kanals (Zeitschlitzes, Slot), betragt 417 us. In dieser Zeit werden 320 Bit Informationen (z. B. Spra- che) und 104 Bit Steuerdaten (Synchronisierung, Signalisierung und Fehlerkontrolle) übertragen. Die Nutz-Bitrate für einen Teilnehmer (Kanal) ergibt sich aus den 320 Bit Informationen innerhalb von 10 ms. Sie betragt somit 32 Kilobit pro Sekunde.

Für Fest-und Mobilstationen wurden integrierte Bausteine ent- wickelt, die die DECT-Funktionen umsetzen. Dabei erfullen 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 von einem Zeitschlitz bzw. Kanal zum nachsten ausführen kõnnen.

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 Wechseln der Tragerfrequenz benõtigen. In der Praxis entspricht der Zeitraum, den das Slow-Hopping HF-Modul zum Wechsel der Tragerfrequenz benötigt, im wesentlichen dem Zeitraum eines Zeitschlitzes. Dies bedeutet, daß nach jedem aktiven Zeitschlitz, d. h. nach jedem Schlitz, in dem Daten übertragen werden, ein sogenannter inaktiver Zeitschlitz (Blind Slot) folgen muß, in dem keine Daten übertragen werden können. Dies bedeutet, daß in der Praxis statt der möglichen zwölf Verbindungen auf einer Trägerfrequenz beim DECT-Standard nur sechs Verbindungen ausgeführt werden können.

Ein DECT-Kanal wird durch seinen Zeitschlitz und seine Träger- frequenz festgelegt. Dabei ist zu beachten, daß gemäß dem DECT-Standard die Organisation der Wiederverwendung von physi- kalischen Kanälen mittels einer dynamischen Kanalwahl (dynamic channel selection) erfolgt. Dadurch erübrigt sich eine aufwen- dige Frequenzplanung wie in zellularen Systemen. Für einen Verbindungsaufbau werden kontinuierlich die Signalpegel aller Kanäle gemessen und in einer Kanalliste (channel map) die stö- rungsfreien Kanale verwaltet. Während einer Verbindung werden weiterhin die Signalpegel aller Kanäle sowie die Empfangsqua- lität überwacht. Falls diese Überwachung ergibt, daß der gera- de benutzte Kanal auf einer Trägerfrequenz übertragen wurde, die gestört wurde (beispielsweise durch die Einwirkung einer Übertragung auf der gleichen Trägerfrequenz von bzw. zu einer- anderen Feststation), wird für den nächsten aktiven Zeit-

schlitz automatisch eine andere Trägerfrequenz gewählt, die in der Kanalliste als störungsfrei eingetragen ist.

Als Alternative kann auch ein sogenanntes Frequency-Hopping- Verfahren verwendet werden, bei dem die Trägerfrequenz nach einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise einem Rahmen der Übertragung gewechselt wird.

Für Länder außerhalb Europas muS der DECT-Standard gegebenen- falls 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 erfol- gen, 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 amerikanische Vorschrift "FCC part 15" (Federal Communications Commission), vorgenommen werden. Die genannte amerikanische Vorschrift 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 eines Guard-Felds, so daß jeder Zeitschlitz insgesamt 480 Bit enthält. Daraus ergibt sich eine Datenrate von (24 x 48 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. Trotz diesen Vorschriften sollen aus Kostengründen möglichst unverändert für den DECT- Standard entwickelte Bauteile wie z. B. der Basisband- Controller weiterverwendet werden können.

Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, eine Luft- schnittstelle für eine schnurlose Kleinanlage im 2,4 GHz ISM- Band zu schaffen, die eine weitestmögliche Verwendung von Bau-

elementen ermöglicht, die für den sogenannten DECT-Standard entwickelt wurden.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Gemäß der Erfindung ist also ein Verfahren zur drahtlosen Übertragung von Daten vorgesehen, wobei die Daten in Zeit- schlitzen in einem Frequenzmultiplex-Verfahren, einem Zeit- multiplex-Verfahren und mit einer Zeitlagentrennung (TDD) übertragen werden. Die Daten sind, wie aus dem DECT-Standard bekannt, gemäß einem GMSK-Modulationsverfahren auf die jewei- lige Trägerfrequenz moduliert. Gemäß der Erfindung wird die Trägerfrequenz nach einer vorbestimmten Zeitdauer gewechselt, was Frequency Hopping Spread Spectrum genannt wird. Gemaß der Erfindung weist ein Rahmen der Übertragung weiterhin 16 Zeit- schlitze auf.

Vorteilhafterweise können zwischen 80 und 100 Trägerfrequenzen verwendet werden.

Die Daten können in einem Frequenzband zwischen 2,4 und 2,483 GHz übertragen werden, wie es beispielsweise bei dem ISM-Band der Fall ist.

Die vorbestimmte Zeitdauer, nach der die Trägerfrequenz ent- sprechend dem Frequency Hopping Spread Spectrum-Verfahren ge- wechselt wird, kann einem Zeitschlitz oder einem Rahmen der Übertragung entsprechen. Die Zeitdauer kann auch einem ganz- zahligen Vielfachen eines Zeitschlitzes oder eines Zeitrahmens betragen.

Auf einen aktiven Zeitschlitz, in dem Daten übertragen werden, kann jeweils ein inaktiver Zeitschlitz folgen, in dem keine Daten übertragen werden. Die Zeitdauer des inaktiven Zeit--

schlitzes kann die Halte der Zeitdauer der aktiven Zeit- schlitze betragen.

Wahrend der inaktiven Zeitschlitze kann die Einstellung (Pro- grammierung) der Trägerfrequenz des jeweils folgenden aktiven Zeitschlitzes ausgeführt werden.

Gemaß der Erfindung ist weiterhin ein Übertragungssystem zur drahtlosen Übertragung von Daten vorgesehen, wobei das Über- tragungssystem einen Sender und einen Empfänger aufweist. Der Sender und der Empfänger weisen wiederum jeweils Einrichtungen auf, um die Daten in Zeitschlitzen in einem Frequenzmultiplex- Verfahren (FDMA), einem Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA) und mit einer Zeitlagentrennung (TDD) zu übertragen. Die Daten werden dabei gemäß einem GMSK-Modulationsverfahren auf die Träger- frequenz moduliert bzw. demoduliert. Gemäß der Erfindung ist der Sender und der Empfänger so ausgebildet, daß die Träger- frequenz nach einer vorbestimmten Zeitdauer gewechselt wird.

Ein Rahmen der Übertragung enthält 16 Zeitschlitze.

Vorteilhafterweise können zwischen 80 und 100 Trägerfrequenzen vorgesehen sein.

Zur Übertragung der Daten kann ein Frequenzband zwischen 2,4 und 2,4835 GHz vorgesehen sein. Die vorbestimmte Zeitdauer, nach der die Trägerfrequenz gewechselt wird, kann auf die Zeitdauer eines Zeitschlitzes oder alternativ eines Rahmens der Übertragung eingestellt sein. Die Zeitdauer kann auch ei- nem ganzzahligen Vielfachen eines Zeitschlitzes oder eines Zeitrahmens betragen.

Nach einem aktiven Zeitschlitz, in dem Daten übertragen wer- den, kann jeweils ein inaktiver Zeitschlitz vorgesehen sein, in dem keine Daten übertragen werden. M

Die Zeitdauer der inaktiven Zeitschlitze kann als die Halfte der Zeitdauer der aktiven Zeitschlitze gewahlt sein.

In dem Sender und dem Empfänger können jeweils ein HF-Modul vorgesehen sein, wobei die Trägerfrequenz eines aktiven Zeit- schlitzes des HF-Moduls jeweils während des vorausgehenden in- aktiven Zeitschlitzes gewählt werden kann.

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, und Fig. 4 eine besonders effektive Belegung der Kanäle des an das ISM-Band angepaßten DECT-Standards gemäß der Er- findung.

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur digitalen Funk-Übertragung von Daten vorgesehen. Eine Feststation 1 ist dabei mittels ei- ner Endstellenleitung 10 mit dem Festnetz verbunden. Die Fest- station 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 indes- sen einen gewissen Zeitraum zum Wechsel von einer Trägerfre- quenz 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 Trägerfrequenz-Wechsel benötigte Zeit- raum kann beispielsweise dem Zeitraum entsprechen, der durch einen Zeitschlitz eines Zeitmultiplex-Verfahrens (TDMA) ausge- füllt wird. Mittels der Antenne 6 kann über eine Funkübertra- gungsstrecke 8 eine Funkübertragung zu einer Mobilstation 2 bzw. über eine zweite Funkübertragungsstrecke 9 eine Funküber- tragung zu einer Mobilstation (schnurloses Telefon) 3 erfol- gen. 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 (anale) 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.

Bei zwölf vorgesehenen Zeitschlitzen Z1--Z12 (6 Zeitschlitze Z1-Z6 fur die Übertragung von einer Feststation zu der Mo- bilstation und sechs Zeitschlitze Z7--Z12 für die Übertra- gung von der Mobilstation zu einer Feststation) stehen somit maximal nur drei mögliche Verbindungen zur Verfügung. Bei ei- ner Realisierung mit dem kostengünstigen Slow-Hopping HF-Mo- dulen ist somit die nutzbare Kanalkapazität durch die Regle- mentierung 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 fz auf die Trägerfre- quenz fi gewechselt werden. Somit kann in dem Zeitschlitz Z3, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Übertragung von der Feststa- tion zu einer Mobilstation auf der Trägerfrequenz fi 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, f2...) betrieben werden kann.

Es wird daran erinnert, daß gemäß dem DECT-Standard die Orga-- nisation der Wiederverwendung von physikalischen Kanälen mit-

tels einer dynamischen Kanalwahl (dynamic channel selection) erfolgt, wobei ein Kanal durch seine Trägerfrequenz und seinen Zeitschlitz definiert ist. Somit kann eine aufwendige Fre- quenzplanung wie in zellularen Systemen unterbleiben. Für ei- nen Verbindungsaufbau werden kontinuierlich die Signalpegel aller Kanale gemessen und in einer Kanalliste (channel map) die störungsfreien Kanäle verwaltet. Während einer Verbindung werden weiterhin die Signalpegel aller Kanäle aller möglichen Trägerfrequenzen sowie die Empfangsqualität überwacht.

Wenn also, wie in Fig. 3 dargestellt, im Zeitschlitz Z1 bei der Übertragung (RX1) auf der Trägerfrequenz f2 festgestellt wird, daß die Empfangs-bzw. Sendeverhältnisse auf der Träger- frequenz fi 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 f2.

Als bevorzugte Alternative zu diesem ansatz, bei dem eine Trä- gerfrequenz nur im Falle einer Störung gewechselt wird, kann auch ein sogenanntes Frequency-Hopping-Verfahren (Frequency Hopping Spread Spectrum) verwendet werden, bei dem die Träger- frequenz nach einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise ei- nem Rahmen oder einen Zeitschlitz der Übertragung gewechselt wird, unabhängig davon, ob dei gerade verwendete Trägerfre- quenz gestört ist oder nicht. Somit kann die ausgestrahlte Energie über mehrere Trägerfrequenzen verteilt werden, was insgesamt zu einer geringeren Beeinträchtigung von anderen Sy- stemen in Sendereichweite führt.

Es ist dabei darauf zu achten, daß alle Trägerfrequenzen ent- sprechend der Vorschrift"FCC part 15"im Mittel gleich oft benutzt werden.

Wie bereits ausgeführt, hat das in Fig. 3 dargestellte Bele- gungsschema für die Kanäle den Nachteil, daß aufgrund der Hal- bierung der Zeitschlitz-Anzahl 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 Zeitschlitz-Struktur 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 bzw. ohne daß die Programmierung der Synthesizer in den HF-Modulen 4,5 beeinträchtigt würde. Wie in Fig. 4 ersichtlich, wird diese Erhöhung der maximalen Ver- bindungen von drei auf vier im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Zeitdauer eines inaktiven Zeitschlitzes, während dem keine Datenübertragung stattfindet, im Vergleich zur Zeitdauer eines aktiven Zeitschlitzes verkürzt wird. Wie in Fig. 4 ge- zeigt, beträgt die Zeitdauer eines aktiven Zeitschlitzes Z1, Z3, Z5, Z7, Z9, Z11, Z13 und Z15 eines Zeitrahmens jeweils 833 us, wenn der Zeitrahmen insgesamt 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 Zeit- schlitze. Ein aus der DECT-Technik bekanntes Slow-Hopping HF- Modul benötigt nach einem aktiven Zeitschlitz mindestens eine Zeitdauer von 417 us, um eine Frequenzprogrammierung für die Trägerfrequenz des nachfolgenden Zeitschlitzes auszuführen.

Ein halber Zeitschlitz des an das ISM-Band angepaßten DECT- Standards mit einer Zeitdauer von 833 ps/2 = 417 us genügt so- mit als inaktiver Zeitschlitz (blind slot).-

Wie in Fig. 4 ersichtlich, kann beispielsweise eine Datenuber- tragung RX1 wahrend des Zeitschlitzes Z1 von der Feststation zu einer Mobilstation auf einer Trägerfrequenz fi 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 us genügen indessen einem HF-Modul der Slow- Hopping-Technik, die Trägerfrequenz für den folgenden aktiven Zeitschlitz Z3 zu programmieren. Falls somit erkannt wird, daß beispielsweise die Trägerfrequenz f3 bessere Empfangsverhält- nisse als die Trägerfrequenz fi bietet, kann während der Zeit- dauer des Zeitschlitzes Z2, während dem keine Datenübertragung stattfindet, die Trägerfrequenz von der Trägerfrequenz fi des Zeitschlitzes Z1 auf die Trägerfrequenz fa für den Zeitschlitz Z3 erfolgen, und wahrend des Zeitschlitzes Z3 kann somit eine Übertragung von einer Feststation zu einer Mobilstation erfol- gen (RX3).

Im dargestellten Beispiel ist der Fall dargestellt, daß die Trägerfrequenz fx zur Übertragung zwischen einer Feststation und einer bestimmten Mobilstation nicht gewechselt wird.

Als Alternative kann natürlich auch ein sogenanntes Frequency- Hopping-Verfahren verwendet werden, bei dem die Trägerfrequenz nach einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise einem Rahmen der Übertragung gewechselt wird 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 fi erfolgen. Der auf den aktiven Zeitschlitz Z9 folgende inak-

tive Zeitschlitz Z10 weist wiederum in seiner zeitlichen Dauer nur die Halfte, namlich 417 us, der zeitlichen Dauer des akti- ven Zeitschlitzes Z9 (833 us) auf. Die Zeitdauer des inaktiven Halb-Zeitschlitzes Z10 reicht fur die HF-Module wiederum aus, um die Frequenzprogrammierung für den folgenden aktiven Zeit- schlitz Z11 fur eine weitere Ubertragung von einer Mobilstati- on zu der Feststation (TX2) vorzunehmen.

In der folgenden Tabelle sind detailliert die Parameter der erfindungsgemäßen Luftschnittstelle dargestellt, wie sie als besonders vorteilhaft ermittelt wurden : Frequenzband 2,4-2,4835 GHz ISM-Band Übertragungsverfahren Frequency Hopping Spread Spectrum Zugriffsverfahren FDMA/TDMA Duplexverfahren TDD Zahl der Tragerfrequenzen 96 Tragerfrequenz-Abstand 0,864 MHz Tragerfrequenzen (MHz) fn=2401. 056+nx0,864, mit n=0... 95 Zahl der Tragerfrequenzen 96 Maximale Kanalzahl 384 Zahl der gleichzeitig belegbaren 4 Kanäle Übertragene Leistung (Spitze) 250 mW (bis zu 1 Watt möglich) Reichweite wie DECT (=300 m) Modulationsverfahren GMSK (BxT=0,5) Rahmenlange 10 msec. (5 msec. Rx, 5 msec. Tx) Anzahl der Zeitschlitze pro 4 Vollschlitze (aktive Zeit- Uplink/Downlink schlitze) 4 Halbschlitze (inaktive Zeit- schlitze zur Einstellung der Synthesizer der HF-Module) Bitrate 576kbit/s

Gemaß der Erfindung wird somit eine Luftschnittstelle insbe- sondere fur das 2,4 GHz-Band geschaffen, die unter Berucksich- tigung der fur dieses Band geltenden Vorschriften (FCC part 15) so an den DECT-Standard angelehnt ist, daß sie beispiels- weise mithilfe von nur unwesentlich modifizierten DECT-Ba- sisbandcontrollern und HF-Modulen realisierbar ist.

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 Funkübertragungsstrecke 10 : Endstellenleitung Zx : Zeitschlitze fx : Trägerfrequenz