DE4217283A1 - Zonensteuersystem fuer drahtlose kommunikation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere auf ein System zum Managen bzw. Kontrollieren der Position eines drahtlosen entfernten bzw. Fern-Endgerät (Terminal) innerhalb eines lokalen Bereichs.

Handelsübliche drahtlose Kommunikationssysteme sind sehr populär geworden. Insbesondere wird ein als zellulares System (cellular system) bezeichnetes derartiges System in breitem Umfang für die Kommunikation zwischen tragbaren, in Kraftfahrzeugen durch Personen getragenen bzw. genutzten Telefonen eingesetzt. In solchen Systemen definiert die Leistung der in einem Kommunikationsbereich angeordneten Sender sogenannte "Zellen". Wenn sich ein aktives drahtloses tragbares Endgerät von Zelle zu Zelle bewegt, wird dies erfaßt und die Steuerung eines gerade laufenden Telefonats von der ersten zur nachfolgenden Zelle "weitergereicht".

Andere Arten von drahtlosen Kommunikationssystemen sind beispielsweise schnurlose Telefone, bei denen ein einzelner drahtloser Handsatz bzw. Handgerät mit einer einzigen Basisstation auf einer von mehreren bezeichneten Frequenzen kommuniziert, ein sogenanntes CEPT-System, das einen analogen FM-Betrieb unter Einsatz von 40 Kanalpaaren und einer dynamischen Kanalpaar-Zuordnung einsetzt, ein derzeit in Großbritannien eingesetztes bzw. eingerichtetes Telepoint-System, das einen einfachen Einweg bzw. Einrichtungs-Service bereitstellt, der direkten Radiozugang zu an festen Positionen angeordneten Basisstationen wie etwa Eisenbahnstationen, Einkaufszentren, Gasstationen oder Tankstellen, Restaurants, Hotels usw. erlaubt, und andere. Für solche Service bzw. Dienste wurden Standards wie etwa die sogenannten CT-2 und CT-3 Standards entwickelt.

Alle diese Systeme haben grundsätzliche Beschränkungen in ihrer Kanalkapazität; es kann lediglich eine beschränkte Anzahl von Kanälen innerhalb eines gegebenen Bereichs für die Benutzung bereitgestellt werden. Daher sind die Systeme nicht in einem Bereich einsetzbar, in dem sich eine hohe Benutzerdichte befindet, wie es etwa bei mehreren tausend Personen innerhalb eines Hochhauses innerhalb einer sehr dicht bevölkerten Kernregion einer Stadt der Fall sein kann, wobei sich das Gebäude benachbart zu einem anderen befinden kann, in dem ebenfalls mehrere tausend Personen untergebracht sind. In einem solchen Fall existiert nicht nur ein starkes Bedürfnis bzw. eine starke Nachfrage nach der beschränkten Kanalkapazität, sondern es treten aufgrund der Natur der Gebäude-Baumaterialien Reflektionen und Nullstellen sowie Phasenverschiebungen auf, die die Qualität und Zuverlässigkeit der Kommunikation beim Tragen des tragbaren drahtlosen Endgeräts während seiner Benutzung beeinträchtigen.

In dem am 20. Dezember 1988 ausgegebenen kanadischen Patent 12 47 266 (Erfinder: Michael J. Carey und Adrian J. Anderson) ist ein System zur Benutzung in solcher Umgebung beschrieben, das sowohl mit Drahtantenne als auch mit verlustbehafteten Kabelantennen (leaky cable antennae) arbeitet und eine Kommunikation mit ausgebreitetem Spektrum (spread spectrum communication) einsetzt. Das System verringert Nullregionen erheblich oder beseitigt diese. Da bei einem Ausführungsbeispiel die Antenne ein verlustbehaftetes Kabel ist, das relativ nahe zu den tragbaren drahtlosen Endgeräten angeordnet und beispielsweise in der Decke enthalten ist, kann die abgestrahlte Leistung niedrig sein, wodurch die Wirkungen der durch die Gebäudestruktur hervorgerufenen Reflektionen und Nullbereiche bzw. Nullregionen im wesentlichen beseitigt oder verringert werden. Das verlustbehaftete Kabel (leaky feeder, verlustbehaftete Zuführung) könnte gespannt oder gekrümmt (strung) sein, um den gesamten Kommunikationsbereich relativ gleichmäßig mit elektromagnetischer Energie zu sättigen.

Ein mit verlustbehafteter Speiseleitung arbeitendes Verteilungssystem für Bürokommunikation ist ferner in dem Aufsatz "Cordless Telecommunications in the U.K." von R. S. Swain, veröffentlicht in "British Telecom Technical Journal", Band 3, Hr. 2, April 1985, beschrieben. Dort ist festgestellt, daß die Speisekabel bzw. Feeders eine besonders attraktive Wahlmöglichkeit für das drahtlose PABX- Konzept sind. Während verlustbehaftete Speiseleitungen erfolgreich im Bürokommunikations-Bereich eingesetzt werden können, war es bislang nicht möglich, sie zur Lokalisierung der Position des tragbaren Terminals bzw. Endgeräts einzusetzen.

Vorliegende Erfindung schafft ein drahtloses Kommunikationssystem, das die Anordnung bzw. Ortung des tragbaren drahtlosen Endgeräts selbst ermöglicht. Folglich kann es zur Lokalisierung der Position eines tragbaren Funkfeuers bzw. Leitstrahlsenders (beacon) (der beispielsweise an einem Postbeförderungswagen, einem Reparateur, einer Testausrüstung usw. angebracht sein kann) und/oder zur Bereitstellung eines Ausrufens bzw. Rufens (paging) in einen lokalen Bereich, der aus der Gesamtpopulation von Fern-Endgeräten abgegrenzt ist, und/oder zur Bereitstellung einer Zweirichtungskommunikation zwischen tragbaren Endgeräten oder zwischen einem tragbaren Endgerät und einem festen Endgerät eingesetzt werden, während die Anzahl von Endgeräten, die eine kleine Anzahl von Kommunikationsfrequenzen benutzen, erhöht werden kann.

Folglich werden Kornunikations-Mikrozellen gebildet. Dies erlaubt eine erhebliche Erhöhung der Anzahl der Benutzer einer beschränkten Anzahl von Kommunikationsfrequenzen, da das Spektrum über kleine Abstände hinweg wiederverwendbar ist, d. h. in jeder anderen oder zweiten Zelle oder bis zu mehreren Zellen getrennt.

Um das vorstehend genannte Resultat zu erzielen, werden verlustbehaftete Speiseleitungen oder Leitungen (leaky feeders) als Antennen in einem Gittermuster eingesetzt. Die Schnittstellen der verlustbehafteten Leitungen definieren Zentren der Mikrozellen. Die Kommunikation entlang jeder alternierenden parallelen Leitung (feeder) wird vorzugsweise unter Einsatz desselben Paars von Frequenzen durchgeführt. Folglich kann bei einem Ausführungsbeispiel die Kommunikation, die alle parallelen verlustbehafteten Leitungen in eine Richtung benutzt, beispielsweise lediglich vier Frequenzen einsetzen, während die die orthogonal hierzu liegenden verlustbehafteten Leitungen benutzende Kommunikation lediglich weitere vier Frequenzen einsetzt. Daher sind lediglich acht Frequenzen erforderlich, wobei jedes Frequenzpaar mehrere zeitgeteilte Kanäle bzw. Zeitmultiplexkanäle unterbringt. Dieselben Frequenzen werden immer wieder sehr häufig verwendet. In einem dreidimensionalen Gitter bzw. Netz, das das Innere eines Bürohochhauses umschließt, können Tausende von drahtlosen Endgeräten untergebracht werden. Allgemeiner gesagt wird dasselbe Spektrum auf alternierenden Läufen bzw. Zügen von verlustbehafteten Leitungen oder bei jedem dritten oder jedem vierten Zug bzw. Lauf (run) usw. benutzt.

Zusammenfassend wird mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein drahtloses Kommunikationssystem geschaffen, das eine Mehrzahl von Antennen, die in einem Gitter- oder Netzmuster in einem Kommunikationsbereich angeordnet sind, innerhalb dessen drahtlose Endgeräte für das Aussenden und/oder den Empfang von elektromagnetischen Signalen über die Antennen angeordnet sind, sowie ein Gerät zum Bestimmen der Position von zumindest einem der Endgeräte innerhalb des Kommunikationsbereichs relativ zum Gitter- oder Netzmuster umfaßt.

Vorzugsweise, aber nicht zwingend, ist jede Antenne ein verlustbehaftetes Koaxkabel bzw. ein geschlitztes Koaxialkabel (leaky coaxial cable), wobei die Kreuzungspunkte von orthogonal verlaufenden Kabeln innerhalb des Gittermusters die Mittelpunkte von Mikrozellen für die Bestimmung der Position des einen Endgeräts definieren. Die Antennen können konzentriert oder verteilt sein.

Vorzugsweise umfaßt die Lokalisierungsvorrichtung mehrere erste Basisstationen mit Transceivern bzw. Sendern/Empfängern, die jeweils mit einem Ende eines entsprechenden der parallel in eine Richtung verlaufenden Kabel verbunden sind, und mehrere zweite Basisstationen mit Transceivern bzw. Sendern/Empfängern, die jeweils mit einem Ende der parallel in einer zweiten Richtung verlaufenden Kabel verbunden sind.

Es ist festzuhalten, daß der Ausdruck "verlustbehaftete Speiseleitung bzw. Leitung (leaky feeder)" sich auf ein Koaxialkabel bezieht, das manchmal auch als verlustbehaftetes Koaxialkabel bezeichnet wird, das Öffnungen in seiner Abschirmung aufweist, die die Leakage bzw. das Austreten eines Radiofrequenzsignals aus dem Inneren des Kabels zum Kabeläußeren erlauben. Die Löcher bzw. Öffnungen in der Abschirmung können durch gezieltes Schaffen von Löchern in der Abschirmung durch Einsatz einer losen Litze, durch Einsatz einer Litze mit fehlenden Drähten usw. erzeugt werden. Solche Kabel sind in der am 08. Juli 1986 ausgegebenen US-PS 45 99 121 beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das das Grundkonzept eines Ausführungsbeispiels der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 2 eine perspektivische, teilweise in Phantomdarstellung gezeigte Ansicht eines mehrstöckigen Gebäudes, in dem die Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Form eines Ausführungsbeispiels einer Basisstation,

Fig. 4 ein noch detaillierteres Blockbild eines Ausführungsbeispiels einer Basisstation,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines tragbaren Ruf -Endgeräts (paging terminal),

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines tragbaren Endgeräts in Form eines Funkfeuers,

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Kombination eines tragbaren Zweirichtungs­ Kommunikationsendegeräts mit einem Ruf-Empfänger (paging receiver) und einem Funkfeuer bzw. Leitsender,

Fig. 8 eine Blockbilddarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Fig. 9 und 10 Variationen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 8.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Gitter oder Netz aus verlustbehafteten Koaxialkabeln gezeigt. Eine erste Gruppe beabstandeter paralleler Kabel 1A, 1B, 1C, 1D, 1E usw. sind an einem Ende durch Impedanzanpassungsabschlüsse 2A bis 2E usw. abgeschlossen. Eine zweite Gruppe von beabstandeten parallelen verlustbehafteten Koaxialkabeln 3A bis 3E usw. ist orthogonal zu dem Kabelsatz 1A bis 1E angeordnet und an einem Ende durch entsprechende Abschlüsse 4A bis 4E abgeschlossen. Mit den entgegengesetzten Enden der verlustbehafteten Kabel 1A bis 1E sind jeweils entsprechende Basisstationen 5A bis 5E verbunden, während die gegenüberliegenden Enden der Kabel 3A bis 3E mit entsprechenden jeweiligen Basisstationen 6A bis 6E verbunden sind. Alle Basisstationen sind mit einem nachfolgend als Netzwerk bezeichneten Netzwerk-Kommunikationsmedium 7 verbunden, das beispielsweise ein optisches Faseroptikkabel sein kann.

Das Netzwerk bzw. Netz 7 ist mit einem Prozessor 8 verbunden, an den ein Speicher 9 angeschlossen ist.

Mehrere tragbare, mit den Bezugszeichen 10A, 10B und 10C bezeichnete Terminals bzw. Endgeräte sind in der Umgebung der verlustbehafteten Koaxialkabel angeordnet.

Es können verschiedene Frequenzzuordnungen eingesetzt werden. Während der normalen Zweirichtungskommunikation benutzt jede alternierende Basisstation beim bevorzugten Ausführungsbeispiel dasselbe Paar von Kommunikations­ frequenzen. Folglich benutzen beispielsweise die Basisstationen 5A, 5C und 5E jeweils das Frequenzpaar F1 und F2, während die Basisstationen 5B und 5D jeweils die Frequenzen F3 und F4 benutzen. Jede der Basisstationen 6A, 6C und 6E benutzt die Frequenzen F5 und F6, während jede Basisstation 6B und 6D die Frequenzen F7 und F8 benutzt. Vorzugsweise sollten die eingesetzten Frequenzen bei ungefähr 180 MHz liegen, wobei jede Frequenz durch ein digitales Signal, das den Träger für die Übertragung von Einsen und Nullen ein- und abschaltet, moduliert ist, was gemeinhin als die DECT-Form der Signalübertragung bezeichnet wird. Die Datenrate kann auf jeder zugeordneten Trägerfrequenz beispielsweise 32 kBits je Sekunde sein; es kann auch verteiltes bzw. ausgebreitetes Spektrum (spread spectrum) eingesetzt werden.

Jeder Träger ist in zwölf Duplex-Zeitschlitze segmentiert. Bei zwei Frequenzen je Basisstation können somit bis zu zwölf Benutzer innerhalb des Bereichs eines Koaxialkabels untergebracht bzw. versorgt werden.

Bei Einsatz einer Duplex-Übertragung innerhalb eines einzigen Zeitschlitzes und bei einer Größe des Zeitschlitzes von 32 kBits × 12 beträgt die Übertragungsrate 384 kBits je Sekunde. Vorzugsweise sollte jede Basisstation synchronisiert sein, wobei alle in demselben halben Rahmen (frame) senden und in demselben alternierenden bzw. anderen halben Rahmen empfangen. Dies kann allerdings bei Wunsch variiert werden.

Allerdings können auch andere Kommunikationsschemata benutzt werden. Beispielsweise kann jede Basisstation z. B. 5A bis 5E den GT-2 und GT-2P1-Kommunikationsstandard benutzen, der einen Signalkanal F1, ΔF2 und Kommunikationskanäle F5 bis F20 mit jeweils einem Kommunikationskanal je verlustbehafteter Leitung benutzt. Die anderen Basisstationen 6A bis 6E können jeweils Signalkanäle F3 und F4 und Kommunikationskanäle F21 bis F40 benutzen. Hierdurch wird ein ökonomisches System geschaffen, da keine Redundanz vorliegt. Wenn jedoch eine der Basisstationen ausfällt, müssen die benachbarte Basisstation und die benachbarten verlustbehafteten Leitungen für die durch die ausgefallenen Basisstation bedienten Endgeräte eingesetzt werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann jede Basisstation 5A bis 5E und 6A bis 6E unter Benutzung jeder beliebigen der Frequenzen F1 bis F40 kommunizieren, wodurch sich ein redundantes System ergibt.

Das System kann alternativ den CT-3-Standard benutzen, bei dem jede Basisstation unter Einsatz eines reduzierten Satzes an Frequenzen, beispielsweise F1 bis F8, kommunizieren kann, wobei jedes tragbare Endgerät in digitaler zeitteilender Weise bzw. im digitalen Zeitmultiplexverfahren kommuniziert.

Auch wenn das hier beschriebene Kommunikationsfrequenzformat die bevorzugte Art der Kommunikation ist, ist vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt.

Die Basisstationen enthalten jeweils vorzugsweise einen Empfänger für eine Leitfrequenz (beacon frequency) f_b und einen Sender für eine Ruffrequenz f_p.

Vor weiterer Beschreibung des Betriebs bzw. der Funktionsweise der Erfindung wird auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Fig. 2 zeigt ein mehrstöckiges Gebäude 13, bei dem jedes Stockwerk ein Gitter bzw. Netz 14A, 14B, . ., 14N aus verlustbehafteten Kabeln der in Fig. 1 gezeigten Form aufweist. Jedes Gitter bzw. Netz ist wie vorstehend beschrieben abgeschlossen (die Abschlüsse sind in Fig. 2 nicht gezeigt) und die gegenseitig orthogonalen Kabel sind mit Basisstationen verbunden, die allgemein mit 15 bzw. 16 bezeichnet sind. Alle Basisstationen sind wie anhand Fig. 1 beschrieben aufgebaut, aber nicht separat mit Bezugszeichen versehen. Die Basisstationen sind über ein Netzwerk bzw. Netz 17 verbunden, das dem Netzwerk 7 entspricht und horizontal relativ zu jedem Gebäudestockwerk sowie vertikal abwärts an einer Seite des Gebäudes bis zu einem Prozessor und Speicher 18 verläuft, die dem Prozessor 8 und Speicher 9 gemäß Fig. 1 entsprechen.

Während in Fig. 2 lediglich drei Stockwerke gezeigt sind, ist ersichtlich, daß das Gebäude ein Hochhaus sein kann und mehrere Prozessoren und/oder Netzverstärker (network repeaters) eingesetzt werden können. Der Prozessor kann mit einem PABX (nicht gezeigt), an das feste Endgeräte angeschlossen sein können, und/oder mit einem Tor- bzw. Weichenschalter (gateway switch) oder Multiplexer mit einem zentralen Schaltsystem wie etwa einem CENTREX-System oder einem anderen Kommunikationsschaltsystem verbunden sein. Ein solches System ist in dem vorgenannten kanadischen Patent 12 47 266 beschrieben.

In Fig. 3 ist eine Basisstation gezeigt. Ein Netzwerkmedium 7 wie etwa eine optische Faser ist mit einem Paar von Übertragungsleitungs-(Netzwerkmedium-)Schnittstellen 20 verbunden. Eine der Schnittstellen ist an den Multiplexer 21 und die andere an einen Demultiplexer 22 angeschlossen.

Die Ausgänge des Demultiplexers 22 sind mit drei Sendern 23, 24 und 25 verbunden. Der Sender 24 sendet auf einer Trägerfrequenz z. B. F1, während der Sender 25 auf einer zweiten Trägerfrequenz F2 sendet. Der Sender 23 sendet eine dritte Trägerfrequenz f_p. Falls gewünscht, können auch mehr als drei Sender benutzt werden.

Die Ausgänge der Sender 23, 24 und 25 sind mit einem RF- Treiber und -Empfänger 26 bzw. Radiofrequenz-Treiber und -Empfänger 26 verbunden, der mit einer verlustbehafteten Speiseleitung bzw. Leitung 2A verbunden ist.

Der RF-Treiber und -Empfänger 26 ist mit dem Empfänger 27 für die Frequenz F1, dem Empfänger für die Frequenz F2 und dem Empfänger 29 für die Frequenz f_b verbunden. Die Ausgänge der Empfänger 27, 28 und 29 sind an den Multiplexer 21 angeschlossen, der mit der Übertragungsleitung-Schnittstelle 20 verbunden ist.

Die vorstehend beschriebene, durch einen gestrichelt gezeichneten Block umrissene Basisstation 5A ist gleichartig den Basisstationen 5B bis 5E und 6A bis 6D mit Ausnahme der verwendeten Frequenzen, wie zuvor beschrieben.

Der Betrieb der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 3 beschrieben.

Es sei angenommen, daß das tragbare drahtlose Endgerät 10A einen Anruf durchführen will. Der Benutzer drückt einen Knopf oder bewirkt in anderer Weise eine Gabelfreigabe, d. h. das "Abnehmen des Telefonhörers", wodurch eine Sendung eines Trägers mit der Frequenz f_b mit einem darauf aufmodulierten Identifikationswort bewirkt wird. Dieses Signal wird über verlustbehaftete Kabel 1C und 3C, den dem tragbaren Endgerät 10A am nächsten benachbarten Kabeln empfangen. Der Bereich des Aufgreifens bzw. Aufnehmens (pickup) ist durch den Radius der Mikrozelle 32 definiert, deren Mittelpunkt durch den Kreuzungspunkt der verlustbehafteten Kabel 3C und 1C bestimmt ist. Der Durchmesser der Mikrozelle ist durch die Sender-Signalstärke und die Empfindlichkeit des Empfängers in der zugehörigen Basisstation bestimmt.

Das Signal wird durch den Empfänger 29 empfangen und an den Multiplexer 21 angelegt, von dem es über die Übertragungsleitung-Schnittstelle 20 zum Netz 7 für den Empfang durch den Prozessor 8 angelegt wird. Jede der Basisstationen 6A bis 6C und 5A bis 5E kommuniziert mit dem Prozessor 8 in einem unterschiedlichen Zeitschlitz, vorzugsweise einem Duplex-Zeitschlitz.

Die Identität des tragbaren Endgeräts ist im Speicher 9 gespeichert. Der Prozessor 8 empfängt das ID-Wort bzw. Identifikationswort und vergleicht es mit der im Speicher 9 gespeicherten Identität und weiß weiterhin, aus welchem Zeitschlitz er das Identitätsbyte mit Bezug auf die Basisstationen 5C und 6C, die mit den verlustbehafteten Kabeln 1C bzw. 3C verbunden sind, empfangen hat, so daß er folglich hieraus bestimmt, welches tragbare Endgerät Service bzw. Dienst anfordert, und identifiziert die Mikrozelle 32, in der das tragbare Endgerät 10A angeordnet ist.

Das tragbare Endgerät kann, wenn es in dieser Weise benutzt wird, lediglich ein Leitsender oder Peil-Sender (beacon transmitter) sein, der sein ID-Wort automatisch in gewissen Intervallen, beispielsweise für ein kurzes Zeitintervall alle fünfzehn Minuten sendet. Wenn es beispielsweise an einem Teil einer Testausstattung angebracht ist, kann der Prozessor 8 eine Positions- oder Lokalisierungskarte speichern oder kann die Position und Identifikation des Leit- bzw. Peil-Senders anzeigen. Vorzugsweise sollte jedes tragbare Endgerät zumindest in dieser Leit- bzw. Peil- Betriebsart arbeiten, damit seine Position stets bekannt ist.

Wenn der von dem Teil der Testausstattung getragene Leit- bzw. Peil-Sender beispielsweise zu einer anderen Mikrozelle getragen wird, kann der Prozessor somit beim Senden des Leitsignals bzw. Peilsignals (beacon) dessen Position bestimmen und die Lokalisationskarte oder Position- und Identifikationsinformation fortschreiben.

Es ist festzuhalten, daß die Mikrozellen-Peripherien einander überlappen. Wenn sich das tragbare Endgerät beispielsweise an der Position 10C befindet, ist es innerhalb der beiden Mikrozellen 33 und 34 enthalten. In diesem Fall wird das Signal durch die verlustbehafteten Kabel 3A, 3B und 1C empfangen, wenn der Sender des tragbaren Endgeräts sendet. Um den mehrfachen Empfang durch unterschiedliche Empfänger 29 (Fig. 3) innerhalb jedes Empfängers in den Griff zu bekommen, wird vorzugsweise ein Signalstärkendetektor eingesetzt. Die von jedem Empfänger 29 über jeden Multiplexer 21 an den Prozessor 8 gesendeten Daten identifizieren somit nicht nur den Empfang des Signals durch die Basisstationen 6A und 6B und 5C und dessen Inhalt, sondern auch die Stärke des durch jeden Empfänger oder jede Basisstation empfangenen Signals. Wenn die Stärke des empfangenen Signals bei der Basisstation 6A größer ist als bei der Basisstation 6B, wird als primäre, die Position des Senders 10C enthaltende Mikrozelle durch Vergleich der Signalstärkensignale im Mikroprozessor 8 eher die Mikrozelle 33 als die Mikrozelle 34 bestimmt.

In dieser Weise wurde die Position des Senders an der Stelle 10B, die innerhalb dreier Mikrozellen 32, 34 und 35 enthalten ist, bestimmt.

Alternativ kann die Position des Senders durch den Prozessor 8 auch dadurch bestimmt werden, daß festgestellt wird, daß bzw. ob der Leit- bzw. Peil-Sender durch alle oder gewisse mehrere verlustbehaftete Leitungen empfangen wird, und daß die einzige Region, in der der Sender während seines Empfangs durch jene spezifischen verlustbehafteten Leitungen angeordnet sein kann, abgeleitet bzw. ermittelt wird.

Durch die vorstehende Beschreibung wird veranschaulicht, wie der Prozessor 8 die Position eines Leit- bzw. Peilsenders bestimmen oder eine Service-Anforderung von einem tragbaren Telefon-Endgerät empfangen kann. In letzterem Fall wird weiterhin eine Anforderung für ein Servicesignal übertragen, die bzw. das ein Identifikationswort (ID-Wort) des tragbaren Endgeräts enthält.

Im folgenden sei der Fall betrachtet, bei dem das tragbare Endgerät als Telefon benutzt wird. Es sei angenommen, daß ein Anruf an das tragbare Endgerät durchgeführt werden soll. Dessen Mikrozellen-Position ist durch den Prozessor 8 aufgrund des vorstehend beschriebenen Leit- bzw. Peil- Betriebs bekannt und im Speicher 9 gespeichert.

Die Position des angerufenen Endgeräts wird durch den Prozessor 8, der vom Schaltsystem Daten, die die lokale Nummer des angerufenen Endgeräts bezeichnen, empfängt, gewonnen bzw. ausgelesen. Der zentrale Prozessor liest dann aus dem Speicher 9 die gespeicherte Mikrozellen-Position, die das spezielle, anzurufende tragbare Endgerät enthält, beispielsweise bei der Position 10A. Der Prozessor 8 bestimmt, daß eine oder beide der Basisstationen 5C und 6C, die die die Position 10A enthaltende Mikrozelle 32 bedienen, bei der Frequenz f_p freilaufen. Der Prozessor wählt dann eine der Basisstationen aus und sendet ein Signal auf der Sammelleitung (Bus) 7, das im Demultiplexer 22 (Fig. 3) einer Demultiplex-Verarbeitung unterzogen wird und zum Sender 23 weiterläuft, der das Signal über den RF-Treiber 26 zur entsprechenden verlustbehafteten Leitung z. B. zur Leitung 1C benachbart zum tragbaren Endgerät überträgt. Das Signal enthält vorzugsweise ein Empfangsendegerät- Identifikationsbyte und Überwachungs- bzw. Kontrolldaten bei der Frequenz f_p, die die Einschaltung der Klingel des speziellen tragbaren Endgeräts veranlassen. Die Überwachungs- bzw. Kontrollfunktion kann auch andere Information wie etwa Daten enthalten, die am tragbaren Endgerät angezeigt werden können, beispielsweise die Identifikation des Anrufers oder andere Daten.

Das sein eigenes Identifikationswort erkennende tragbare Endgerät antwortet durch Einschaltung seiner Klingel und durch Übertragung einer Bestätigung, daß seine Klingel eingeschaltet wurde, mit der Frequenz f_b über die verlustbehaftete Leitung 1C zur Basisstation 5C.

Wenn der das tragbare Endgerät bei 10A benutzende Teilnehmer nachfolgend antwortet, wobei er das Endgerät in den "Hörer abgenommen"-Zustand bringt, wird erneut ein Überwachungs- bzw. Kontrollsignal vom tragbaren Endgerät über die verlustbehaftete Leitung 1C zur Basisstation 5C gesandt, das über die Empfänger 26 und 29 empfangen wird und den "Hörer abgenommen"-Zustand bestätigt.

Der zentrale Prozessor sendet dann über das Netz 7 an die Basisstation 5C einen Befehl bezüglich welche der beiden Frequenzen und welcher Zeitschlitz zu benutzen ist. Diese Information kann einfach durch Auswählen des im Demultiplexer 22 einer Demultiplex-Verarbeitung zu unterziehenden Zeitschlitzes gesteuert werden, der automatisch sowohl den zu benutzenden Zeitschlitz als auch die zu benutzende Frequenz F1 und F2 bezeichnet. Alternativ kann es auch einen mit dem Demultiplexer 22 verknüpften lokalen Prozessor zur Auswahl des Kommunikations- Zeitschlitzes und der Trägerfrequenz F1 oder F2, bei denen die Kommunikation erfolgen soll, steuern.

Wenn beispielsweise zwölf Zweirichtungs-Zeitschlitze mit jeder der Trägerfrequenzen F1 und F2 verknüpft sind, können vierundzwanzig separate Gespräche über die Basisstation 5C geführt werden, wobei die tragbaren Endgeräte sich in all den Mikrozellen befinden, die die verlustbehaftete Leitung 1C umgeben. Alternativ könnte der Prozessor 8 eine der beiden Trägerfrequenzen F5 oder F6 zur Verwendung mit der Basisstation 6C auswählen, von denen jede zwölf Zweirichtungs-Gespräche führen kann.

Somit können beispielsweise innerhalb der Mikrozelle 32 bis zu achtundvierzig Zweirichtungs-Gespräche untergebracht bzw. geführt werden.

Da jede alternierende bzw. zweite Basisstation denselben Satz an Frequenzen einsetzt und da zwei Sätze an rechtwinklig zueinander orientierten verlustbehafteten Leitungen benutzt werden, kann ersichtlich eine große Anzahl von tragbaren Endgeräten untergebracht bzw. versorgt werden. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf den Einsatz zweier Kommunikationsfrequenzen innerhalb jeder Basisstation beschränkt. Bei einem System mit niedriger Personenzahl muß lediglich eine einzige eingesetzt werden oder es können auch mehr als zwei benutzt werden. Weiterhin kann die Anzahl der im Zusammenhang mit jeder Frequenz benutzten zeitgeteilten Kanäle bzw. Zeitmultiplex-Kanäle verringert oder erhöht werden, um der gegenwärtigen Dichte bzw. Anzahl tragbarer Endgeräte, den erwarteten Expansionsanforderungen, dem Pegel der zu tolerierenden Anrufblockierung bzw. Leitungs­ überlastung, wenn überhaupt, usw. Rechnung zu tragen. Weiterhin ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß jede zweite Basisstation mit demselben Frequenzsatz arbeitet. Derselbe Frequenzsatz kann auch nach mehreren zwischenliegenden Basisstationen wiederholt werden.

Erneut zum Betrieb zurückkehrend, wurden bereits, wie vorstehend erläutert, die Kommunikationsfrequenz und der Zeitschlitz bestimmt. Der Prozessor sendet weiterhin unter Einsatz der Frequenz f_p über das Netz, den Demultiplexer 20, den Sender 23, den RF-Treiber 26 und das zugehörige verlustbehaftete Kabel ein Signal an das tragbare Endgerät, das dieses zur Benutzung der speziellen Frequenz und des Zeitschlitzes instruiert, um an diejenigen angepaßt zu sein, die für die Basisstation bestimmt wurden.

Während des ablaufenden Anrufs bzw. Telefonats sendet der Prozessor ein Überwachungs- bzw. Steuersignal an das tragbare Endgerät, das ihm die Sperrung seiner Klingel befiehlt.

Der das tragbare Endgerät benutzende Teilnehmer kommuniziert somit auf der ausgewählten Frequenz und dem Zeitschlitz über die bezeichnete Basisstation, das Netz 7 und den Prozessor 8 mit einem Schaltsystem bzw. einer Schaltanlage oder über ein internes Zeitteilungs- und Raumteilungs-Schaltsystem unter Benutzung des Netzes 7 als lokales Netzwerk LAN, wodurch die Kommunikation mit einem anderen tragbaren Endgerät bewirkt wird.

In dem Fall, in dem das tragbare Endgerät den Anruf eingeleitet hat, kann es unter Einsatz von Mehrfrequenz­ Tönen wählen, die den Kommunikationsfrequenzsignalen aufmoduliert übertragen werden oder die in digitaler Form den Kommunikationfrequenzsignalen aufmoduliert sein können und durch den Prozessor 8 dekodiert werden können, falls dieser die Anrufverbindung herstellen soll, oder durch den Prozessor 8 an das Schaltsystem gesandt werden können, falls der Anruf durch das Schaltsystem abzuwickeln bzw. aufzubauen ist.

Wenn ein Anruf zu beenden ist, kann dies entweder durch den Prozessor durch Senden von Befehlssignalen an die Basisstation, die zum tragbaren Endgerät zur Beendigung zu übertragen sind, oder durch Übertragung eines Signals zum Basisstations-Sender zur Beendigung der Übertragung im zugeordneten Zeitschlitz bewirkt werden. Im letzteren Fall veranlaßt der Teilnehmer sein tragbares Endgerät, in den "Hörer aufgelegt" -Zustand oder den äquivalenten Zustand überzugehen, wodurch sein Endgerät abgeschaltet wird.

Wenn das tragbare Endgerät während eines laufenden Anrufs in eine andere Mikrozelle bewegt wird, wird dies durch den Prozessor 8 erfaßt. Beispielsweise sei angenommen, daß sich die tragbare Station 10A diagonal nach links und unten in Fig. 1 in Richtung zur diagonalen Ecke und in eine weitere, mit den verlustbehafteten Leitungen 3D und 1B verknüpfte Mikrozelle bewegt. Das Schaltsystem erfaßt somit eine Verringerung des Amplitudenabschnitts des Signals, das mit dem Kommunikationssignal durch die Basisstation des bezeichneten Trägers gesendet wird. Wenn die Signalstärke sich unter eine vorbestimmte Schwelle verringert, wird durch den Prozessor ein Befehl an das tragbare Endgerät gesendet, um dessen Identifikation auf der Signalfrequenz f_p zu übertragen. Dieses Signal wird durch beide Basisstationen 6D und 5B aufgrund der größten Nähe bzw. engsten Nachbarschaft der verlustbehafteten Leitungen 3D und 1B empfangen. Wenn sich die Basisstation oder das Endgerät lediglich nach links statt diagonal bewegt haben sollte, würde das Identifikationssignal ID bei der Frequenz f_p durch die mit den verlustbehafteten Leitungen 3C und 1B verknüpften Basisstationen 6C und 5B empfangen werden.

Wie bei dem vorstehend beschriebenen Leit- bzw. Peil-Betrieb bestimmt der Prozessor 8, welche Basisstation benutzt werden sollte, welche Trägerfrequenz F5, F6, F3, F4, F7 oder F8 eingesetzt werden sollte, und es wird ein Befehlssignal an die Basisstationen und an das tragbare Endgerät gesendet, um auf die gewählte Basisstation und eine leerlaufende Frequenz und einen Zeitschlitz zu schalten.

Als Alternative kann anstelle der Anweisung an das tragbare Endgerät, seine Identifikation zu senden, wenn das von ihm stammende Signal unter eine bestimmte Schwelle abgesunken ist, das tragbare Endgerät entweder inhärent bzw. eingebaut oder auf Befehl durch den Prozessor 8 veranlaßt werden, in vorbestimmten Intervallen, beispielsweise alle fünf Sekunden, seine Identifikation bei der Frequenz f_p zu übertragen, um seine Position aufzufrischen bzw. fortzuschreiben und in dem Speicher 9 zu speichern, und einen Kommunikationsfrequenz-Wechsel und einen Basisstation- Wechsel zu bewirken, falls sich das tragbare Endgerät in eine andere Mikrozelle bewegt hat.

Tatsächlich kann der Prozessor den Basisstationen und tragbaren Endgeräten auch befehlen, die Frequenzen sogar innerhalb einer einzigen Zelle zu wechseln, wenn der Verkehr es erfordert. Beispielsweise können alle vierundzwanzig Kanäle, die mit beiden durch eine einzige Basisstation gehandhabten Trägerfrequenzen verknüpft sind, aufgefüllt bzw. benutzt werden, wobei mit der Einführung bzw. Zuschaltung eines weiteren tragbaren Endgeräts innerhalb der Mikrozelle eines oder mehrere der tragbaren Endgeräte den Befehl erhalten können, die Frequenzen auf eine oder weitere durch eine Basisstation gehandhabten Frequenzen, die mit einer orthogonal angeordneten verlustbehafteten Leitung verbunden ist und dieselbe Mikrozelle definiert, zu wechseln.

In Fig. 4 ist ein detaillierteres Blockschaltbild einer Basisstation gezeigt.

Das repräsentative tragbare Endgerät 10A sendet in drahtloser Weise zu einer repräsentativen bzw. als Beispiel angegebenen verlustbehafteten Leitung 3C.

Die verlustbehaftete Leitung ist mit einer Primärwicklung eines Transformators 37 verbunden. Eine erste Sekundärwicklung ist an einen RF-Detektor (Radiofrequenz­ Detektor) 38 angeschlossen, der mit drei Bandpaßfiltern 39A, 39B und 39C verbunden ist. Das Filter 39A stellt ein Bandpassfilter für die vorstehend angegebene Frequenz f_b dar, während das Filter 39B ein Bandpaßfilter für eine der beiden Frequenzen, beispielsweise F1, die vom tragbaren Endgerät in der Basisstation empfangen wird, und das Filter 39C ein Bandpaßfilter zum Durchlassen eines Signals bei der zweiten Frequenz, beispielsweise F2, ist.

Die Filter sind mit entsprechenden Demodulatoren 40A, 40B und 40C verbunden. Die Ausgänge der Demodulatoren 40A, 40B und 40C sind an Eingänge eines Multiplexers 41 angeschlossen, dessen Ausgang über einen Faser-Treiber 42 mit einer optischen Faser-Sammelleitung 43 (die dem zuvor beschriebenen Netz 7 entspricht) verbunden ist.

Der Prozessor 8 (Fig. 1) ist mit der Sammelleitung über eine nicht gezeigte, entsprechende Faser-Schnittstelle verbunden.

Die Basisstation enthält ebenfalls einen Faser-Empfänger 44, der an die optische Faser-Sammelleitung 43 angeschlossen ist. Der Faser-Empfänger ist mit dem Eingang eines Demultiplexers 45 verbunden, dessen Ausgänge an Modulatoren 46A, 46B und 46C angeschlossen sind. Die Ausgänge der Modulatoren 46A, 46B und 46C sind mit entsprechenden Trägersignalgeneratoren 47A, 47B und 47C verbunden, die Trägersignale bei den Frequenzen F1, F2 bzw. F_p erzeugen. Die Ausgänge der Trägergeneratoren 47A, 47B und 47C sind über Belastungen oder Lastwiderstände 48A, 48B und 48C gemeinsam mit einem Pufferverstärker 49 verbunden, dessen Ausgang an den Eingang eines RF-Treibers (Radiofrequenz­ Treiber) 50 angeschlossen ist. Der Ausgang des RF-Treibers 50 ist mit einer zweiten Sekundärwicklung des Transformators 37 verbunden.

Im Betrieb werden vom tragbaren Endgerät 10A empfangene Signale durch die verlustbehaftete Leitung 3C und den Transformator 37 zum RF-Detektor 38 geleitet, der das Signal detektiert. Die spezielle Trägerfrequenz f_b oder die Kommunikationsfrequenz-Träger werden durch die Filter 39A, 39B oder 39C gefiltert, durch die Demodulatoren 40A, 40B oder 40C demoduliert und an den Multiplexer 41 angelegt. Der Multiplexer 41 führt eine Multiplexverarbeitung der Signale durch, die in den verschiedenen Zeitschlitzen bei den unterschiedlichen Frequenzen von den verschiedenen tragbaren Endgeräten empfangen wurden, deren Signale auf der verlustbehafteten Leitung 3C empfangen werden, und legt die Multiplex-Signale über den Faser-Treiber 42 an die Sammelleitung 43 an.

Signale, die vom Prozessor 8 über die Sammelleitung 43 empfangen werden, laufen durch den Faser-Empfänger 44, werden im Demultiplexer 45 einer Demultiplex-Bearbeitung unterzogen, die für die besonderen Frequenzen ausgelegt ist, und liegen innerhalb der geforderten Zeitschlitze als Ergebnis der Demultiplex-Funktion. Die Modulatoren 46A, 46B und 46C modulieren die Trägersignale F_p und eines der Kommunikationsfrequenzsignale in den Trägergeneratoren 47A, 47B und 47C, die zusammengefaßt werden, durch den Pufferverstärker 49 hindurchgeführt und durch den RF-Treiber 50 verstärkt werden. Das resultierende Radiofrequenzsignal läuft durch den Transformator 47 zur verlustbehafteten Leitung 3C, von der das Signal gesendet wird. Das tragbare Endgerät, an das das Signal adressiert ist oder das innerhalb eines speziellen für dieses tragbare Endgerät reservierten Zeitschlitzes arbeitet, empfängt das Signal vom Prozessor 8. Dies kann, wie zuvor festgestellt, entweder ein Befehlssignal oder ein Kommunikationssignal von einem anderen tragbaren Endgerät oder einem anderen feststehenden Endgerät sein.

Fig. 5 zeigt ein tragbares Endgerät gemäß einer Konfigura­ tion bzw. Ausgestaltung, nämlich derjenigen eines Rufgeräts (pager). Das Signal wird über eine Antenne 52 des tragbaren Endgeräts empfangen und durch den RF-Empfänger 53 auf genom­ men, der einen Tuner bzw. eine Abstimmungseinrichtung bei der Frequenz 23 enthält. Das resultierende Signal wird in einem Demodulator 54 demoduliert, durch einen Demultiplexer 55 einer Demultiplexverarbeitung unterzogen und durch eine Steuerung bzw. Steuereinrichtung 56 detektiert. Die Steuer­ einrichtung 56 bestimmt, ob das Demultiplexsignal an ihr Rufgerät adressiert ist. Falls nicht, ignoriert sie das Si­ gnal. Wenn es aber an sie adressiert ist, empfängt sie das Überwachungs- oder Steuersignal, das der Adresse folgt, und zeigt, wenn das tragbare Endgerät eine Anzeige 56 aufweist, eine Nachricht auf dieser an sowie aktiviert eine aufmerk­ samkeitserweckende Einrichtung wie etwa einen Vibrator bzw. eine Schwingungseinrichtung, einen Ton bzw. Tongeber, usw.

Die vorstehend beschriebene, in einem Taschen-Rufgerät ver­ wendbare Struktur ist durch eine gestrichelte Umrißlinie veranschaulicht. Wenn das Rufgerät allerdings eine Sprachsi­ gnalausgabe abgeben soll, ist mit dem Demultiplexer 55 ein Sprachdecoder 57 verbunden. Die Steuereinrichtung 56 steuert beim Erkennen der Adresse den Multiplexer 55 zum Anlegen des folgenden Signals an den Sprachdecoder 57, der das empfan­ gene Sprachsignal aus der digitalen Form in analoge Form de­ codiert, dieses an den Audioverstärker 58 anlegt und es zum Lautsprecher 59 weiterleitet.

Fig. 6 zeigt den Aufbau, der lediglich als Positions­ Leitsender oder -Peilgerät eingesetzt wird. Die Steuerein­ richtung 56 ist mit einem Modulator 60 und einem Trägerfre­ quenzgenerator 61 verbunden, der die Modulation des Trägers 61 zur Sendung der Identifikation des Leitsenders oder Peil­ gebers durch Modulation des Trägers zu vorbestimmten Inter­ vallen veranlaßt, wie zuvor beschrieben. Das modulierte RF- Signal läuft durch einen RF-Verstärker 62 zur Antenne 52, von der es zu einem benachbarten verlustbehafteten Kabel ge­ sendet wird.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines tragbaren Sprachkom­ munikations-Endgeräts. Die Antenne 52 ist mit einem Anten­ nenschalter 63 verbunden, von dem ein Ausgang an den RF-Emp­ fänger 53 angeschlossen ist. Der Ausgang des Empfängers 53 ist mit dem Demodulator 54 verbunden, der an den Eingang des Demultiplexers 55 angeschlossen ist. Die Steuerung bzw. Steuereinrichtung 56 ist mit dem Demultiplexer 55 verbunden, während die Anzeige 56′ an die Steuereinrichtung 56 angeschlossen ist. Der Ausgang des Demultiplexers 55 ist mit dem Sprachdecoder 64 verbunden, dessen Ausgang an den Audioverstärker 58 angeschlossen ist, der wiederum mit dem Lautsprecher 59 verbunden ist.

Wenn ein Signal durch die Antenne 52 empfangen wird, durch­ läuft es den Antennenschalter 63 bis zum RF-Empfänger 53, der wie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben ar­ beitet. Das resultierende Signal wird im Demodulator 54, wie zuvor beschrieben, demoduliert, durch den Demultiplexer 55 einer Demultiplexverarbeitung unterzogen und es kann, wenn es an das vorliegende tragbare Endgerät adressiert ist, eine Nachricht auf der Anzeige 56′ angezeigt werden.

Die empfangenen Signale können die Steuereinrichtung 56 zur Synchronisation mit dem empfangenen Signal, zur Steuerung des Demultiplexers 55 zur Umschaltung auf einen speziellen Zeitschlitz und zur Steuerung des RF-Empfängers 53 zur Ab­ stimmung bzw. zum Tunen auf eine besondere Empfangsfrequenz veranlassen. Die empfangenen digitalisierten Sprachkommuni­ kationssignale werden, wenn dies die Form der benutzten Kom­ munikation ist, durch den RF-Empfänger 53 hindurchgeführt, demoduliert, einer Demultiplexverarbeitung unterzogen und durch den Sprachcodierer oder -decodierer 64 zum Audiover­ stärker 58 hindurchgeführt, durch den es an den Lautsprecher 59 angelegt wird, wobei das Sprachsignal entweder laut oder in einem Handsatz-Ohrstück bzw. von Hand eingesetzten Ohr­ stück reproduziert wird.

Wenn ein Teilnehmer in ein Mikrofon 65 spricht, wird dessen Ausgangssignal zu einem Sprachcodierer 66 geführt, dessen digital codiertes Ausgangssignal an den Multiplexer 67 ange­ legt wird. Die Steuereinrichtung 56 steuert die Einfügung des Signals in den zuvor bestimmten Zeitschlitz. Das resul­ tierende Ausgangssignal wird in einen Modulator 68 eingege­ ben, der ein Radiofrequenzsignal moduliert, das durch die Steuereinrichtung 56 bestimmt wurde, die vom Prozessor 8 ein Sprachfrequenz-Kommunikations-Steuer- oder Überwachungssi­ gnal empfangen hat. Das resultierende modulierte Ausgangssi­ gnal des RF-Verstärkers 69 wird an einen Antennenschalter 63 angelegt. Wenn der Antennenschalter 63 ein zu übertragendes RF-Ausgangssignal empfängt, schaltet er die Antenne vom Emp­ fänger 53 auf den Ausgang des RF-Ausgangs bzw. -Verstärkers 69, um den Eingang des RF-Empfängers 53 nicht zu überlasten. Das resultierende Signal wird über die Antenne 52 zu den am nächsten benachbarten verlustbehafteten Leitungen in einer Mikrozelle gesendet, die durch die durch den Prozessor 8 be­ stimmte Basisstation gesteuert wird.

In der zuvor beschriebenen Weise kann eine große Anzahl von Leit- bzw. Peilsendern, Rufempfängern (Piepsern) und tragba­ ren Telefonen innerhalb eines lokal begrenzten Raums unter­ gebracht bzw. verarbeitet werden, in dem Mikrozellen be­ stimmt und mit nicht benachbarten parallelen verlustbehafte­ ten Leitungen verknüpfte Frequenzen sowie Zeitschlitze wie­ derverwendet bzw. mehrfach verwendet werden.

Die Kommunikation kann bei vorliegender Erfindung unter Ein­ Satz eines beliebigen Standards, beispielsweise DECT, CT-2, CT2 Plus, CT3, oder in jeder anderen Betriebsart durchge­ führt werden, die für den die Erfindung verstehenden Fach­ mann ersichtlich funktionsfähig sind. Beispielsweise kann der CT-2- oder CT2 Plus-Standard mit ausgebreitetem oder verteiltem Spektrum eingesetzt werden.

Fig. 8 zeigt als Blockschaltbild ein weiteres Ausführungs­ beispiel der Erfindung. Jede Basisstation 80A, 80B usw. ist mit Mehrfachaufteilern bzw. Mehrfachweichen (multiple split­ ters) 82A, 82B und 83A, 83B, usw. verbunden. Jeder Aufteiler bzw. jede Weiche ist mit einem oder mehreren verlustbehafte­ ten Kabeln 85 und 86 verbunden, die in einem Gitter- oder Netzmuster in den Decken oder Böden eines Gebäudes eingelegt sind. Die Basisstationen sind über das Netz 7 mit einem Mi­ kroprozessor verbunden.

Jede Basisstation 80B, die eine Gruppe von parallel zu einer Y-Achse verlaufenden verlustbehafteten Leitungen speist, kommuniziert unter Einsatz einer Frequenz fc_y=f₁₃ bis f₂₅, während jede Basisstation 80A, die mit verlustbehafteten, parallel zu einer orthogonal zur Y-Achse verlaufenden x- Achse liegenden Leitungen 85 kommuniziert, eine Frequenz fc_x =f1 bis f12 benutzt. In diesem Fall ist ersichtlich, daß eine volle Radiofrequenzabdeckung bzw. -überdeckung für ein gesamtes Stockwerk bereitgestellt werden kann, indem eine auf der Frequenz fc_x oder fc_y arbeitende Basisstation bzw. eine beliebige dieser Basisstationen eingesetzt wird. Bei einigen Installationen bzw. Auslegungen kann es daher wün­ schenswert sein, lediglich die verlustbehafteten Leitungen 85 oder die verlustbehafteten Leitungen 86 zu benutzen.

Ersichtlich wird somit keine zusätzliche Bodenfläche durch den Einsatz beider Basisstationen 80A und 80B belegt. Da weiterhin das durch eine beliebige der Basisstationen über­ tragene Signal durch eine der Weichen aufgeteilt und an alle zugehörigen verlustbehafteten Leitungen angelegt wird, ist die gesamte Region durch jeden der Sätze der parallelen ver­ lustbehafteten Leitungen oder durch beide Sätze der orthogo­ nal verlaufenden verlustbehafteten Leitungen abgedeckt und kann als Minizelle definiert werden. Mehrere über die Ge­ schoßfläche eines Gebäudes verteilt angeordnete Minizellen können die zuvor beschriebene Positions- oder Ortungsfunk­ tion bereitstellen. Weiterhin stellt ein durch eine Mini­ zelle abgedecktes Stockwerk eines Gebäudes bei Verwendung in Verbindung mit mehreren gleichartigen Strukturen, von denen eine jedes Stockwerk eines Hochhausgebäudes abdeckt, eine Positions- oder Lokalisationsfunktion im Gebäude in der zu­ vor beschriebenen Weise bereit.

Für die unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschriebenen Struktu­ ren, die eine einzige Minizelle bilden, besteht der Grund der Verwendung von mit separaten Basisstationen 80A und 80B verbundenen orthogonalen verlustbehafteten Leitungen darin, die Anzahl von Frequenzen und damit die Anzahl von tragbaren Endgeräten, die innerhalb einer einzigen Minizelle unterge­ bracht benutzt werden können, zu erhöhen. Dies erlaubt wei­ terhin Redundanz.

Selbstverständlich können auch mehr als zwei orthogonale Gruppen von verlustbehafteten Speiseleitungen eingesetzt werden, mehr RF-Kanäle bei Basisstationen mit einer be­ schränkten Anzahl von Frequenzen unterzubringen. Die ver­ lustbehafteten Leitungen müssen nicht parallel zu den ortho­ gonalen X- und Y-Achsen verlaufen, sondern es kann auch eine weitere Gruppe von verlustbehafteten Leitungen oder eine er­ setzende Gruppe von verlustbehafteten Leitungen verwendet werden, die beispielsweise diagonal zu den in Fig. 8 gezeig­ ten verlaufen.

Fig. 9 zeigt den vorstehend angesprochenen Fall paralleler verlustbehafteter Leitungen 85, deren effektives Radiofre­ quenzfeld einen Benutzungsbereich abdeckt, ohne daß verlust­ behaftete Leitungen erforderlich sind, die parallel zu einer rechtwinklig hierzu verlaufenden Achse angeordnet sind. Ba­ sisstationen 90A, 90B und 90C können jeweils unter Benutzung der Kommunikationsfrequenzen F1 bis F12 arbeiten. Alternativ können bei Verwendung der einzigen Basisstation und der an­ hand von Fig. 8 beschriebenen Mehrfachweichen-Konfiguration mehrere Basisstationen entfallen.

Die Gestaltung gemäß Fig. 10 ist ähnlich derjenigen gemäß Fig. 9 mit Ausnahme, daß lediglich eine einzige verlustbe­ haftete Leitung 85, die sich entlang der X-Achse erstreckt, und lediglich eine verlustbehaftete Leitung 86 vorhanden ist, die sich entlang der Y-Achse erstreckt, wobei jede Lei­ tung mit einer entsprechenden Basisstation 92A und 92B ver­ bunden ist. Die beiden Kabel definieren eine Minizelle, wie zuvor beschrieben. Die Basisstationen 92A und 92B können mit Kommunikationsfrequenzen arbeiten, die entweder identisch sind, wie anhand der Fig. 8 und 9 beschrieben, oder die unterschiedlich sind, wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 be­ schrieben.

Tatsächlich kann durch Benutzung lediglich eines Kabels je Gebäudestockwerk, zum Beispiel entweder des Kabels 85 oder 86, die jeweils eine Minizelle definieren, ein Gebäude mit mehreren Stockwerken abgedeckt werden. In diesem Fall kann das unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschriebene Lokalisationsschema für die Lokalisation der tragbaren End­ geräte eingesetzt werden, wobei das Netz 7 das Gebäude ent­ lang aufwärts nach Art eines Rückgrats verläuft. Die Mini­ zellen sind somit vertikal gestapelt anstatt horizontal ver­ teilt und vertikal gestapelt zu sein.

Da der CT-2-Standard jede Basisstation auf ein Maximum von zwölf Radiofrequenzkanälen beschränkt, erlaubt die hier be­ schriebene überlagernde Verlust-Leitung oder -Führung den Einsatz von mehr Radiofrequenzkanälen je Einheitsfläche und damit den Einsatz von mehr Endgeräten je Einheitsfläche. Weiterhin kann durch den Einsatz verteilten Spektrums die maximale Radiofrequenz-Radiointensität bei einer bestimmten Frequenz minimiert werden, was minimale Interferenz bzw. Störungen mit anderen Diensten (service) erlaubt und die Vertraulichkeit der Kommunikation ermöglicht.

Für den Fachmann sind Variationen oder andere Ausführungs­ beispiele der Erfindung unter Einsatz der erfindungsgemäßen Prinzipien möglich. Alle diese sollen innerhalb des durch die Ansprüche definierten Schutzbereichs liegen.

Das beschriebene drahtlose Kommunikationssystem weist somit eine Mehrzahl von Antennen, die in einem Gitter- bzw. Netz­ muster über einen Kommunikationsbereich hinweg angeordnet sind, drahtlose tragbare Endgeräte, die innerhalb des Kommu­ nikationsbereichs zum Aussenden und/oder Empfangen von elek­ tromagnetischen Signalen über die Antennen angeordnet sind, und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Position von zumin­ dest einem der Endgeräte innerhalb des Kommunikationsbe­ reichs relativ zum Gittermuster auf.

Claims (19)

1. Drahtloses Kommunikationssystem mit:

• a) einer Mehrzahl von Antennen (1A-1E, 3A-3E; 85, 86), die in einem Gitter- oder Netzmuster über einen Kommu­ nikationsbereich hinweg verteilt angeordnet sind,
• b) drahtlosen, tragbaren Endgeräten (10A, 10B, 10C), die innerhalb des Kommunikationsbereichs zum Aussenden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Signalen über die Antennen angeordnet sind, und
• c) einer Einrichtung (8; 18) zum Bestimmen der Position von zumindest einem der Endgeräte innerhalb des Kommunikationsbereichs relativ zum Gitter- oder Netzmuster.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antenne (1A-1E, 3A-3E; 85, 86) ein verlust­ behaftetes Koaxialkabel ist, wobei Überkreuzungen von orthogonal verlaufenden Kabel innerhalb des Gitter- oder Netzmusters die Mittelpunkte von Mikrozellen (32 bis 35) zur Definierung der Position eines Endgeräts definieren.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lokalisierung oder Positionsbestimmung mehrere erste Basisstationen (5A-5E) mit Sen­ dern/Empfängern, die mit einem Ende der parallel in einer Richtung verlaufenden Kabel verbunden sind, und mehrere zweite Basisstationen (6A-6E) mit Sendern/Empfängern auf­ weist, die mit einem Ende der parallel in einer zweiten Richtung verlaufenden Kabel verbunden sind, und daß eine Übertragungsleitung (7) mit jeder Basisstation verbunden ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Richtung orthogonal zueinander verlau­ fen.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimmung der Position weiterhin eine Prozeß- oder Verarbeitungseinrichtung (8) aufweist, die mit der Übertragungsleitung (7) verbunden ist und eine Ein­ richtung (9) zum Speichern einer vorbestimmten Identität jedes der mit einer Mikrozelle verknüpften, tragbaren End­ geräte, eine Einrichtung zum Erfassen der Identität eines tragbaren Endgeräts und zum Erfassen der Identität erster und zweiter Basisstationen, die mit dem tragbaren Endgerät am nächsten benachbarten, verlustbehafteten Leitungen ver­ bunden sind, zum Vergleichen der erfaßten Identität der ersten und zweiten Basisstation mit der gespeicherten, vor­ bestimmten Identität und zum Bestimmen der Position des einen Endgeräts auf dieser Grundlage aufweist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes tragbare Endgerät (10A, 10B, 10C) eine Einrichtung zum Senden eines Identifikationssignals aufweist, daß jede Basisstation eine Einrichtung zum Erzeugen eines Identifika­ tionssignals umfaßt, und daß in jeder Basisstation eine Ein­ richtung zum Senden ihres eigenen Identifikationssignals, mit dem Identifikationssignal des einen Endgeräts bei Empfang desselben, zur Prozeß- oder Prozessoreinrichtung aufweist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endgerät einen Leit- oder Peilsender zum periodischen Senden eines aus seinem eigenen Identifikationssignal bestehenden Signals aufweist.

8. System nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endgerät einen Rufempfänger aufweist, der eine Einrichtung zum Empfangen eines an das besagte, durch ein einzigartiges Identifikationssignal identifiziertes Endgerät gerichteten Signals über zumindest eine Basisstation und ein zugehöriges, verlustbehaftetes Kabel umfaßt, das sich in einer den Rufempfänger enthaltenden Mikrozelle befindet.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Endgerät eine Einrichtung zum Senden/Empfangen von Kommunikationssignalen, eine Einrich­ tung zum Senden von Identifikations- und Überwachungssigna­ len und eine Einrichtung zum Empfangen von Überwachungs­ signalen und/oder Kontrollsignalen aufweist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikationssignale Sprachsignale sind.

11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Basisstationen eine Einrichtung zum Übertragen von Signalen über zugeordnete, verlustbehaftete Kabel an mehrere tragbare Endgeräte in einem zeitgeteilten Digital­ paket-Betrieb und auf ein bestimmtes Frequenzsignal auf­ moduliert aufweist, wobei jede Basisstation bei einer besonderen Frequenz sendet, die sich von einer besonderen Frequenz der am nächsten benachbarten Basisstation unter­ scheidet.

12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Basisstation eine Einrichtung zum Übertragen von Signalen über ein zugeordnetes, verlustbehaf­ tetes Kabel an mehrere tragbare Endgeräte bei unterschied­ lichen Frequenzen umfaßt.

13. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Basisstation eine Einrichtung zum Übertragen von Signa­ len über ein zugeordnetes, verlustbehaftetes Kabel zu trag­ baren Endgeräten in einer zeitgeteilten Betriebsart mit aus­ gebreitetem Spektrum umfaßt, wobei jedes tragbare Endgerät einen unterschiedlichen Ausbreitungscode benutzt.

14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder Netz aus zumindest einem langgestreckten, verlustbehafteten Koaxialkabel besteht, das auf jedem Stockwerk eines mehrstöckigen Gebäudes über einen Kommunikationsbereich hinweg angeordnet ist, wobei jedes Kabel eine Minizelle zum Definieren der Position des besag­ ten Endgeräts definiert.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Kabel parallel zu derselben Achse ver­ laufen.

16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter oder Netz aus zumindest einem Paar von langgestreckten, verlustbehafteten Koaxialkabeln besteht, die orthogonal zueinander über einen Kommunika­ tionsbereich hinweg auf jedem Stockwerk eines mehrstöckigen Gebäudes angeordnet sind, wobei jedes Paar eine Minizelle zum Definieren bzw. Bestimmen der Position des einen End­ geräts definiert.

17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Lokalisieren oder die Einrichtung zur Bestimmung der Position mehrere erste Basisstationen mit Sendern/Empfängern, die mit einem Ende der parallel in einer Richtung verlaufenden Kabel verbunden sind, und mehrere zweite Basisstationen mit Sen­ dern/Empfängern aufweist, die mit einem Ende der parallel in einer zweiten Richtung verlaufenden Kabel verbunden sind, und daß eine Übertragungsleitung (7) mit jeder Basisstation verbunden und vertikal aufwärts am bzw. im Gebäude angeord­ net ist.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bestimmen der Position weiterhin eine Prozeß- bzw. Bearbeitungseinrichtung (8; 18) aufweist, die mit der Übertragungsleitung (7) verbunden ist und eine Einrichtung (9) zum Speichern einer vorbestimmten Identität jedes der mit einer Mikrozelle verknüpften, tragbaren Endgeräte, eine Einrichtung zum Detektieren der Identität eines tragbaren Endgeräts und zum Detektieren der Identität von ersten und zweiten Basisstationen, die mit dem tragbaren Endgerät am nächsten benachbarten, verlustbehafteten Kabel verbunden sind, zum Vergleichen der detektierten Identität der ersten und zweiten Basisstation mit der gespeicherten, vorbestimmten Identität sowie zum Bestimmen der Position des einen Endgeräts auf dieser Basis aufweist.

19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes tragbare Endgerät eine Einrichtung zum Senden eines Identifikationssignals umfaßt, daß jede Basisstation eine Einrichtung zum Erzeugen eines Identifikationssignals auf­ weist, und daß in jeder Basisstation eine Einrichtung zum Senden ihres eigenen Identifikationssignals mit dem Identi­ fikationssignal des einen Endgeräts bei Empfang desselben an die Prozeß- oder Prozessoreinrichtung vorhanden ist.