DE69734009T2

DE69734009T2 - Zugriffsverfahren für kanal in einem kommunikationssystem mit frequenzsprungbetrieb

Info

Publication number: DE69734009T2
Application number: DE69734009T
Authority: DE
Inventors: Jacobus Haartsen; Paul Dent
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2017-12-20
Also published as: MY127477A; EE9900314A; WO1998028926A3; WO1998028926A2; CN1247654A; PL334240A1; JP2001507191A; BR9713622A; EP0947060B1; DE69734009D1; KR20000069653A; JP3841227B2; AU5581598A; EP0947060A2; US5940431A; AU732197B2; BR9713622B1

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationssysteme, die Niedrigfrequenzsprung anwenden, und insbesondere eine Prozedur zum Synchronisieren von zwei Frequenzsprungeinheiten miteinander, um eine Kommunikationsverbindung einzurichten.
Frequenzsprung(FH, Frequency Hop)-Streuung ist eine attraktive Kommunikationsform bei Militäranwendungen für lange Zeit gewesen. Durch ein Senden von Signalen sequentiell in unterschiedlichen Teilen des Funkspektrums auf eine Pseudozufallsweise wird sowohl eine hohe Sicherheit gegenüber Abhören als auch eine Immunität gegenüber Schmalbandstörern erhalten. Mit dem Auftreten von schnellen, kostengünstigen und wenig Energie verbrauchenden Synthetisierern sind FH-Sendeempfänger kommerziell attraktiv geworden und werden auch in zivilen Anwendungen immer mehr verwendet. Für bestimmte drahtlose Funksysteme ist FH insbesondere attraktiv wegen seiner Immunität gegenüber einer unbekannten Störung und einem Rayleigh-Fading. Beispiele sind Funksysteme, die nicht lizenzierte Bänder wie die industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen (ISM)-Bänder wie die industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen (ISM)-Bänder bei 900, 2400 und 5700 MHz verwenden. Weil die Funkkommunikationen in diesen Bändern nicht reguliert sind (abgesehen von bestimmten Übertragungsenergie-Beschränkungen) müssen Kommunikationssysteme, die dieses Band verwenden, in der Lage sein, jedwede (d.h. a priori unbekannte) Störung auszuhalten. FH scheint ein attraktives Werkzeug bei einem Bekämpfen der Störung zu sein.
Zwei Typen von FH-Systemen können unterschieden werden: Ein langsamer FH und ein schneller FH. Bei langsamen FH- Kommunikationen wird ein Burst von Symbolen in einem Sprung übertragen. So ist die Symbolrate höher als die Sprungrate. Bei dem schnellen FH wird ein einzelnes Symbol über mehrere Sprünge gestreut, so dass die Sprungrate höher als die Symbolrate ist. Das schnelle FH stellt hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit der Sendeempfängerelektronik, insbesondere bei höheren Symbolraten. Deswegen ist das schnelle FH wegen einem höheren Energieverbrauch für einen portablen Gebrauch nicht attraktiv. Das langsame FH stellt sämtliche Systemmerkmale bereit, die bei einem drahtlosen Kommunikationssystem erforderlich sind, das heißt eine Störungsimmunität und eine Fading-Immunität.
Damit eine FH-Verbindung arbeitet, ist eine Synchronisation zwischen den beiden Sprung-Sendeempfängern erforderlich: Der Sende(TX)-Sprung einer Einheit muss der Empfangs(RX)-Sprung der anderen Einheit sein, und umgekehrt. Die EP0082054 offenbart ein bekanntes Verfahren einer Synchronisation zwischen Sender-Empfänger-Stationen in einem Frequenzsprungsystem.
Sobald die beiden Einheiten eingerastet sind, verwenden sie genau die gleiche Sprungsequenz bei der geeigneten Rate, um die Verbindung aufrecht zu erhalten. Jedoch besteht ein Problem darin, die beiden Einheiten zunächst zu synchronisieren. Wenn keine Verbindung vorhanden ist, ist eine portable Einheit üblicherweise in einem Bereitschaftsmodus. In diesem Modus schläft sie die meiste Zeit, wacht aber periodisch auf, um auf Paging-Nachrichten von Einheiten zu hören, die sich zu verbinden wünschen. Ein Problem mit einem FH-Schema besteht darin, dass die Paging-Einheit nicht weiß, wann und auf welchem Sprungkanal die in Bereitschaft befindliche Einheit auf Paging-Nachrichten hören wird. Dies führt zu einer Unsicherheit sowohl in der Zeit als auch in der Frequenz.
Herkömmliche Techniken haben versucht, das Problem eines Einrichtens einer Verbindung zwischen einer Paging-Einheit und einer Einheit in einem Bereitschaftsmodus zu lösen. In dem U.S.-Patent Nr. 5,353,341, erteilt an Gillis, wird ein einzelner reservierter Sprungkanal für einen Zugriff verwendet. Die Paging-Einheit sendet immer Paging-Nachrichten auf diesem einzelnen reservierten Kanal aus, und wenn die Bereitschaftseinheit periodisch aufwacht, überwacht sie nur den einen reservierten Kanal. Weil kein Springen des Zugriffskanals vorhanden ist, besteht keine Frequenzunsicherheit. Jedoch weist diese Strategie den Nachteil auf, dass die Vorteile, die eine FH-Strategie bereitstellen kann, fehlen: Wenn der reservierte Kanal durch einen Störer gestört ist, kann kein Zugriff stattfinden.
Das U.S.-Patent Nr. 5,430,775 an Fulghum et al. offenbart ein System, in welchem reservierte Kanäle verwendet werden, über die sich Sender und Empfänger geeinigt haben. In diesem Fall sind zwei reservierte Kanäle vorhanden: Einer, um den Zugriffskanal "zu reservieren", und der andere ist der Zugriffskanal selbst. Dem Zugriffsprozess fehlen die Vorteile, die FH bereitstellen kann, weil sowohl die Reservierung als auch der Zugriffskanal nicht springen, sondern stattdessen konstant sind.
Das U.S.-Patent Nr. 5,528,623 an Foster, Jr. Offenbart ein System, in welchem sowohl der Sender als auch der Empfänger in der Zugriffsprozedur springen, wodurch die vollständigen Vorteile eines FH-Schemas bereitgestellt werden. Jedoch ist es in diesem System erforderlich, dass der Empfänger schnell während der Aufwachperiode springt, während die Paging-Einheit langsam springt. Folglich weist dieses System den unerwünschten Effekt auf, dass es erforderlich ist, dass der Empfänger (d.h. die in Bereitschaft befindliche Einheit) einen relativ großen Energiebetrag während jeder Aufwachperiode aufwendet, nur um zu überprüfen, ob sie gepaged wird. Ein weiterer offensichtlicher Nachteil des Systems, wie es von Foster, Jr. Beschrieben wird, besteht darin, dass keine Erklärung vorhanden ist, wie die Rückmeldung von dem Empfänger zu dem Sender angeordnet ist. Das heißt, dass eine 3,3 ms-Rückkehrperiode definiert ist, in welcher der Sender auf eine Antwort hört; aber auf einen Empfang der Paging-Nachricht hin weiß der Empfänger nicht, wann diese 3,3 ms-Abhörperiode startet.
ZUSAMMNFASSUNG
Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zugriffsverfahren für Einheiten, die ein FH-Schema anwenden, bereitzustellen, das es zulässt, dass die Bereitschaftseinheit einen niedrigen Betriebszyklus bei der Schlaf/Aufwachperiode aufweist, womit ein Niedrigenergie-Bereitschaftsmodus bereitgestellt wird, aber gleichzeitig die Zugriffsverzögerung bei einem Einrichten der Verbindung begrenzt.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung werden die vorangehenden und andere Aufgaben in einem Verfahren zum Einrichten einer Verbindung zwischen einer Paging-Einheit und einer Bereitschaftseinheit in einem Kanalsprung-Kommunikationssystem erreicht, wobei das Verfahren die Schritte eines Aktivierens der Bereitschaftseinheit für eine Aktivierungszeitperiode T_wake aus jeder Bereitschaftszeitperiode T_standby umfasst. Während jeder Aktivierungszeitperiode überwacht die Bereitschaftseinheit einen ausgewählten Kanal hinsichtlich eines Empfangs einer Paging-Nachricht, wobei der ausgewählte Kanal aus einer Mehrzahl von Kanälen ausgewählt wird, und wobei für jede darauffolgende Aktivierungszeitperiode der ausgewählte Kanal ein darauf folgender der Mehrzahl von Kanälen ist, wie sie durch eine Sprungsequenz spezifiziert sind. Ein Page-Zug wird wiederholt von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit gesendet, bis eine Antwort von der Bereitschaftseinheit empfangen wird. Jeder Page-Zug umfasst eine Mehrzahl von Paging-Nachrichten, wobei jede Paging-Nachricht auf einem unterschiedlichen eines Untersatzes der Mehrzahl von Kanälen übertragen wird.
In einem anderen Aspekt der Erfindung wird der Untersatz von Kanälen für jeden Page-Zug wie durch die Sprungsequenz spezifiziert, angefordert. Die Sprungsequenz kann beispielsweise eine Pseudo-Zufallssequenz sein.
In dem oben beschriebenen Verfahren kann die Auswahl eines Kanals, der von der Bereitschaftseinheit zu überwachen ist, eine Funktion eines Werts eines freilaufenden Takts in der Bereitschaftseinheit sein; und der Page-Zug kann aus einer Mehrzahl von Page-Zügen ausgewählt werden, wobei die Auswahl eine Funktion eines Werts eines freilaufenden Takts in der Paging-Einheit ist.
In einem anderen Aspekt der Erfindung können unterschiedliche Page-Züge zur Verwendung während unterschiedlicher Bereitschaftszeitperioden ausgewählt werden, wobei die unterschiedlichen Page-Züge auf unterschiedlichen Untersätzen von Kanälen übertragen werden. Eine Auswahl eines Page-Zugs zur Verwendung während irgendeiner bestimmten Bereitschaftszeitperiode kann auf eine Weise durchgeführt werden, die die Zeitunsicherheit zwischen den freilaufenden Takten in den Paging- und Bereitschaftseinheiten löst.
Beispielsweise wird in einer Ausführungsform der Erfindung jeder Page-Zug auf einem Untersatz von Kanälen übertragen, die aus der Mehrzahl von Kanälen in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ausgewählt werden: train i = {hopmodN(kp + iM), hopmodN(kp + iM + 1), ..., hopmodN(kp + iM + (M – 1))} wobei k_p ein Taktwert der Paging-Einheit ist, wobei der Paging-Einheit-Taktwert zu jeder T_standby-Periode aktualisiert wird,
N die Zahl von Kanälen in der Sprungsequenz ist,
T_page die Dauer einer Page-Nachricht ist,
M = INT(T_wake/T_page) – 1, wobei M die Zahl von Page-Nachrichten pro Page-Zug ist und wobei INT() eine Funktion ist, die nur den ganzzahligen Teil einer Variablen belässt, und
die Zahl von Page-Zügen N_T gegeben ist durch
N_T = RNDUP(N/M), wobei RNDUP() eine Funktion ist, die jedwede Nicht-Ganzzahl auf die nächste Ganzzahl rundet,
i = 0, ..., (N_T – 1),
und hop_modN(x) = hop(x mod N).
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird jeder Page-Zug auf einem Untersatz von Kanälen übertragen, die aus der Mehrzahl von Kanälen in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ausgewählt werden: train i = {hopmodN(ks' – α + iM), hopmodN(ks' – α + iM + 1), ..., hopmodN(ks' – α + iM + (M – 1))}wobei k_s' ein Schätzwert eines Taktwerts der Bereitschaftseinheit ist, wobei der Taktwert der Bereitschaftseinheit zu jeder T_standby-Periode aktualisiert wird,
α ein fester Versatzwert größer als Null ist,
N die Zahl von Kanälen in der Sprungsequenz ist,
T_page die Dauer einer Page-Nachricht ist,
M = INT(T_wake/T_page) – 1,
die Zahl von Page-Zügen N_T durch N_T = RNDUP(N/M), gegeben ist, wobei RNDUP() eine Funktion ist, die nur den ganzzahligen Teil einer Variablen belässt und RNDUP() eine Funktion ist, die jedwede Nicht-Ganzzahl auf die nächste Ganzzahl rundet,
i = 0, ..., (N_T – 1),
und hop_modN(x) = hop(x mod N).
Die Abschätzung des internen Takts der Bereitschaftseinheit kann beispielsweise aus dem gegenwärtigen internen Takt der Paging-Einheit abgeleitet werden, der durch einen zuvor bestimmten Taktversatz zwischen den Bereitschaftseinheit- und Paging-Einheit-Taktwerten eingestellt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch ein Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden werden. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines Frequenzsprung-Sendeempfängers in Übereinstimmung mit der Erfindung;
2a und 2b Beispiele von Duplex-FH-Verbindungen nach dem Stand der Technik, die Zeitteilungs-Duplex bzw. Frequenzteilungs-Duplex verwenden;
3 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Einrichtung zum Durchführen einer Sprungauswahl;
4 ein Zeitgebungsdiagramm einer Bereitschaftsaktivität eines Sendeempfängers in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
5 ein Zeitgebungsdiagramm, das wiederholt Übertragungen eines Page-Zugs veranschaulicht, in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
6 ein Zeitgebungsdiagramm, das die Übertragung unterschiedlicher Page-Züge während unterschiedlicher Bereitschaftsperioden veranschaulicht, in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
7 ein Zeitgebungsdiagramm, das Ineffizienten veranschaulicht, die durch eine nicht optimierte Auswahl von Page-Zügen für eine Übertragung während unterschiedlicher Bereitschaftsperioden herbeigeführt werden können;
8 ein Zeitgebungsdiagramm, das die Übertragung unterschiedlicher Page-Züge auf der Grundlage von Abschätzungen des Takts der Bereitschaftseinheit veranschaulicht, in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
9 eine Ausführungsform einer Antwortprozedur in einem Zeitteilungs-Duplexsschema, in Übereinstimmung mit der Erfindung;
10 eine Ausführungsform einer Antwortprozedur in einem Frequenzteilungs-Duplexschema, in Übereinstimmung mit der Erfindung;
11 eine alternative Ausführungsform einer Antwortprozedur in Übereinstimmung mit der Erfindung; und
12 eine weitere alternative Ausführungsform der Antwortprozedur in Übereinstimmung mit der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die verschiedenen Merkmale der Erfindung werden nun bezüglich der Figuren beschrieben werden, in welchen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen identifiziert sind.
Die Erfindung bezweckt eine Zugriffsprozedur, in welcher eine minimale Aktivität in der Einheit in einen Bereitschaftsmodus erforderlich ist, was zu einem Bereitschaftsmodus einer niedrigen Energie (Niedrigenergie-Bereitschaftsmodus) führt.
Die Einheit, die einen Zugriff zu erlangen versucht, muss das Zeitunsicherheitsproblem lösen. Dies wird durch ein wiederholtes Senden von Paging-Nachrichten bei unterschiedlichen Kanalsprüngen (z.B. Frequenzsprüngen) erreicht, bis ein Empfang von dem Empfänger bestätigt ist. Die Suche durch die Paging-Einheit kann beträchtlich verringert werden, indem die Aufwachzeit und der Aufwachsprung der Bereitschaftseinheit abgeschätzt werden. Dies wird durch die Anwendung von freilaufenden Takten in den Kommunikationseinheiten erreicht. Eine in Bereitschaft befindliche Einheit wacht zu regelmäßigen Intervallen in Sprungkanälen auf, die durch eine Pseudo-Zufalls-Aufwachsequenz definiert ist. Ein freilaufender Takt in der Einheit bestimmt, wann und auf welchem Sprungkanal in der Aufwachsequenz die Einheit aufwacht, um Paging-Nachrichten zu überwachen. Wenn die Paging-Einheit den Takt des Empfängers abschätzen kann, kann sie abschätzen, wann und in welchem Sprung sie aufwacht, womit die Zugriffsverzögerung verringert wird.
Die Genauigkeit der Taktabschätzung hängt von der relativen Drift der Takte in den beiden Einheiten und von der verstrichenen Zeit, seitdem die beiden Einheiten ihre internen Taktwerte während einer Verbindung austauschen, ab. Je größer die Drift und je länger die verstrichene Zeit sind, desto größer ist die Unsicherheit in der Zeit und der Frequenz, und desto länger wird der Suchprozess dauern. In dem vorgeschlagenen System sind die Takte freilaufend und nie eingestellt. Nur Taktversätze werden in dem Schätzprozess verwendet. Auf diese Weise wird eine Einheit eine Liste von Taktversätzen bezüglich einer Zahl von anderen Einheiten haben, mit der sie in der Vergangenheit verbunden wurde.
Um ein Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird ein Kommunikationssystem mit langsamem FH betrachtet werden. Ein Beispiel eines Frequenzsprungs(FH)-Sendeempfängers 100 in Übereinstimmung mit der Erfindung ist in 1 gezeigt. Der Sendeempfänger 100 schließt eine Antenne 101, eine Funkeinheit 102, einen Basisbandprozessor 103 und einen Controller 104 ein. Der Basisbandprozessor 103 stellt Rahmen von Informationsbits für die Funkeinheit 102 bereit. Die Funkeinheit 102 moduliert dann und konvertiert das modulierte Signal auf geeignete Sprungfrequenz hoch und sendet das Signal über die Antenne 101. Die Funkeinheit 102 sendet TX-Rahmen in unterschiedlichen Sprungfrequenzen gemäß einer Pseudo-Zufalls-FH-Sequenz. In dem Fall einer Vollduplexverbindung werden RX-Rahmen entweder zwischen den TX-Rahmen in dem Fall einer Zeitteilungsduplex-(TDD)-Verbindung empfangen, oder sie werden andernfalls gleichzeitig mit der Übertragung des TX-Rahmens in dem Fall einer Frequenzteilungsduplex-(FDD)-Verbindung empfangen. In dem Fall von FDD können der TX-Sprung und der RX-Sprung nicht identisch sein. Beispiele von Duplex-FH-Verbindungen, die TDD bzw. FDD benutzten, sind in den 2a und 2b gezeigt. Der Controller 104 steuert die Komponenten des Sendeempfängers 100 in Übereinstimmung mit den untenstehend vollstehend beschriebenen Prinzipien.
Um eine Störung zwischen Sendeempfängern, die unterschiedliche Verbindungen unterstützen, zu minimieren, verwendet jede Verbindung eine einzigartige Sprungsequenz. Die Kreuzkorrelation zwischen unterschiedlichen Sprungfrequenzen sollte klein sein, um Kollisionen von Rahmen unterschiedlicher Verbindungen zu minimieren. Fehlerkorrekturprotokolle, um Kollisionen zu überwinden, sollten in Verbindungsprotokollen höherer Schichten implementiert sein. In einem beispielhaften System weist jeder Sendeempfänger einen eindeutigen Zugriffscode und einen freilaufenden Takt auf. Der Zugriffscode kann als die Benutzeradresse angesehen werden. Der Zugriffscode wählt die FH-Sequenz aus, die verwendet werden wird, der Takt bestimmt die Phase in der Sequenz, das heißt, welcher bestimmte Sprung der Sequenz seiner spezifischen Zeit ausgewählt wird. Eine Ausführungsform einer herkömmlichen Einrichtung zum Durchführen einer Sprungauswahl ist in 3 gezeigt. Diese Figur zeigt eine Verschlüsselungsbox 301, in welcher ein Sprungkanal von dem zugeführten Takt 305, einem Zugriffscode 303 und (wahlweise) einen eindeutigen (Verschlüsselungs-)Schlüssel (K_e) 307 auf eine Pseudo-Zufallsweise abgeleitet wird. Jedes Mal, wenn der Takt 305 aktualisiert wird, wird ein neuer Sprungkanal 309 gemäß dem Zufallszahlalgorithmus ausgewählt, der in der Verschlüsselungsbox implementiert ist.
Zwei Einheiten, die verbunden sind, werden den gleichen Zugriffscode, die gleiche Taktfrequenz und, falls vorhanden, den gleichen Schlüssel K_e) für die Dauer der Verbindung verwenden. Sobald sie verbunden sind, muss ein Mechanismus angewandt werden, um die beiden Takte synchronisiert zu halten. Dies kann beispielsweise durch eine Synchronisation von Bitsequenzen in den Rahmen-Headern erreicht werden, die einen frühen oder späten Empfang anzeigen, was dann verwendet werden kann, um die Taktrate zu verlangsamen bzw. zu beschleunigen. Wenn ein Leckmechanismus bei der Taktaktualisierung angewandt wird, werden die beiden Einheiten bei einer Zwischentaktrate lose gekoppelt werden.
Das Problem bezüglich FH-Systemen liegt in der Anfangssynchronisation der beiden Sendeempfänger. Ein Sendeempfänger in portablen Anwendungen befindet sich üblicherweise in einem Bereitschaftsmodus, wenn keine Verbindung vorhanden ist. In diesem Modus sollte der Sendeempfänger eine sehr geringe Aktivität durchführen, um den Energieverbrauch zu minimieren. Die einzige Prozedur, die in dem Bereitschaftsmodus ausgeführt werden soll, besteht darin, die Funkkanäle hinsichtlich Paging-Nachrichten in regelmäßigen Intervallen zu überwachen. Um den Energieverbrauch einzusparen, ist es wünschenswert, dass der Bereitschaftsmodus die folgenden Eigenschaften aufweist:

1) Der Bereitschaftszyklus für ein Aufwachintervall/Schlafintervall sollte niedrig sein (typisch 1%), so dass die Bereitschaftseinheit die meiste Zeit überhaupt keine Aktivitäten durchführt, sondern stattdessen nur schläft.
2) Während des Aufwachintervalls T_wake sollte die Einheit nur mit einer Überwachungsaktivität beschäftigt sein und sollte irgendwelche Signale nicht senden.
3) Während des Aufwachintervalls T_wake sollte die Einheit nur auf einer einzigen Sprungfrequenz aufwachen.
4) Bei jeder neuen Aufwachzeit sollte die Einheit in einer unterschiedlichen Sprungfrequenz gemäß einer Pseudo-Zufallssprungsequenz aufwachen.

Ein Beispiel der Bereitschaftsaktivität eines Sendeempfängers in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung ist in 4 gezeigt. Alle T_standby-Sekunden wacht der Empfängerabschnitt der Funkeinheit 102 in der Einheit auf und überwacht auf einer einzigen Sprungfrequenz f_k für T_wake-Sekunden. Die ausgewählte Sprungfrequenz wird durch die Benutzeradresse, dem Taktwert der Einheit k und (wahlweise) einen eindeutigen (Verschlüsselungs-)Schlüssel (K_e) bestimmt. Der Bereitschaftstakt wird alle T_standby-Sekunden aktualisiert; deswegen wird zu jedem neuen Aufwachmoment eine neue Sprungfrequenz überwacht.
Eine andere Einheit, die einen Kontakt sucht (d.h. eine Paging-Einheit) muss die in Bereitschaft befindliche Einheit mit ihrer Paging-Nachricht erreichen. Die Paging-Einheit weiß nicht, wann die im Bereitschaftsmodus befindliche Einheit aufwachen wird oder in welcher Sprungfrequenz sie aufwachen wird. Folglich muss die Paging-Einheit die Zeit/Frequenz-Unsicherheit auflösen. Dies wird eine ziemliche Anstrengung (= Energieverbrauch) von der Paging-Einheit fordern, aber da das Paging nur gelegentlich geschieht, verglichen mit dem Bereitschaftsmodus, der fortwährend andauern kann, wird ein Verlegen des größten Teils der Aktivität für einen Anrufaufbau in den Paging-Prozess und nicht in den Bereitschaftsprozess vorgezogen.
Die Anrufaufbau-Verzögerung wird durch den Betrag einer Unsicherheit in der Zeit und der Frequenz bestimmt. Um die Verzögerung zu verringern, muss die Unsicherheit beschränkt werden. In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der Erfindung wird dies durch ein Verwenden einer Sprungfrequenz in den Bereitschaftsmodus einer endlichen Länge N, typisch S = {f₁, f₂ ... f_N) erreicht, wobei f_k ein Sprungkanal ist. Der Empfänger wendet die Sprünge in einer sequentiellen Weise an: Jedes Mal, wenn der Takt hochgesetzt wird, wird der nächste Sprung in der Sequenz ausgewählt. Nach f_n startet die Einheit wieder mit f₁ und so weiter. Somit muss der Takt nur Modulo N zählen. Je kleiner N ist, desto kleiner ist die Frequenzunsicherheit, aber desto weniger Störungsimmunität wird erreicht. Um die Unsicherheit in der Zeit zu minimieren, wird es vorgezogen, dass sämtliche Sprungfrequenzen in der Sequenz einheitlich sind, das heißt, f_k = f_m, wenn und nur wenn k = m. Dies bedeutet, dass wenn die beiden Einheiten zufällig auf der gleichen Sprungfrequenz landen, sie automatisch synchronisiert werden, vorausgesetzt, dass die gleiche Sprungfrequenz und die gleiche Sprungrate danach angewandt werden.
Die Sprungsequenz S wird durch die Benutzeradresse der Bereitschaftseinheit bestimmt, so dass die Paging-Einheit diese gleiche Adresse verwenden wird, um die gleiche Sprungsequenz wie die Bereitschaftseinheit anzuwenden. Wenn wir annehmen, dass der Takt der Bereitschaftseinheit für die Paging-Einheit unbekannt ist, weiß die Paging-Einheit nicht, wann die Bereitschaftseinheit aufwachen wird und welche Phase sie in der Sequenz S verwenden wird. Das Beste, was sie tun kann, besteht darin, Paging-Nachrichten auf so vielen unterschiedlichen Sprungfrequenzen wie möglich während einer Aufwachperiode T_wake zu senden. Es sei angenommen, dass die Dauer einer Page-Nachricht T_page ist. In diesem Fall kann die Paging-Einheit INT(T_wake/T_page)Page-Nachrichten bei unterschiedlichen Sprungfrequenzen senden, wobei INT() eine Funktion ist, die nur den geraden Teil einer Eingangsvariablen belässt. Um sicherzustellen, dass jede Page-Nachricht zumindest einmal vollständig in die Aufwachperiode fällt, beträgt die Zahl von Sprüngen M in einem sogenannten Page-Zug vorzugsweise M = INT(T_wake/T_page) – 1. Ein Page-Zug ist definiert als ein Block von Page-Nachrichten, wobei jede Page-Nachricht bei einer unterschiedlichen Sprungfrequenz übertragen wird. Die Page-Nachrichten in einem Page-Zug sind vorzugsweise zueinander identisch. Da die Zeit eines Aufwachens für die Paging-Einheit unbekannt ist, sollte sie einen Page-Zug wiederholt übertragen, bis sie eine Antwort von der anderen Einheit empfängt. Ein Beispiel dieses Aspekts der Erfindung ist in 5 gezeigt. In diesem Beispiel ist ein Page-Zug einer Länge M gleich 4 gezeigt. Bei jedem Sprung wird eine Page-Nachricht (nicht gezeigt) übertragen, die die eindeutige Adresse des Empfängers einschließt. Wenn die Sprungsequenz auch von der Länge N = 4 ist, dann erreicht die Paging-Einheit die Bereitschaftseinheit zumindest innerhalb der Bereitschaftsperiode T_standby.
Um allgemein sowohl den niedrigen Betriebszyklus im Bereitschaftsmodus als auch die Störungsimmunität zu erfüllen, ist es üblicherweise der Fall, dass N > M. Dies bedeutet, dass, anders als in dem voranstehenden Beispiel, die gesamte Sprungfrequenz nicht mit einem einzigen Page-Zug abgedeckt werden kann. Deswegen wird mehr als ein Page-Zug benötigt. Zu diesem Zweck wird eine Zahl von Page-Zügen definiert, die, wenn sie zusammengenommen werden, die gesamte Sprungfrequenz abdecken. Da die Paging-Einheit nicht weiß, wann die Bereitschaftseinheit aufwachen wird, sollten Änderungen von einem übertragen Page-Zug zu einem anderen nicht häufiger ausgeführt werden, als einmal in jeder Bereitschaftsperiode T_standby. Dies wird sicherstellen, dass jeder Page-Zug zumindest eine Aufwachperiode überlappt. Wenn keine Antwort nach einer Zeitperiode T_standby empfangen wird, kann die Paging-Einheit dann auf einem anderen Page-Zug schalten.
6 zeigt ein Beispiel dieses Aspekts der Erfindung mit M = 4 und N = 8. Die gesamte Sprungsequenz umfasst Sprünge 0 bis 7. Der erste Page-Zug umfasst Sprünge 0 bis 3, während der zweite Page-Zug Sprünge 0 und 5 bis 7 umfasst. In dem veranschaulichten Beispiel kommt die Page-Nachricht in der Bereitschaftseinheit während der zweiten Aufwachperiode (k_p = 1) in dem Sprungkanal 6 an. Während der ersten Periode k_p = 0 verwendet die Paging-Einheit einen Page-Zug mit den ersten vier Sprungkanälen. Jedoch sei darauf hingewiesen, dass in der zweiten Periode k_p = 1 Sprungkanäle {5, 6, 7, 0} anstelle der vier verbleibenden Sprungkanäle {4, 5, 6, 7} gewählt werden. Dies liegt daran, dass die Paging-Einheit absehen muss, dass die Bereitschaftseinheit auch ihren Takt alle T_standby-Sekunden aktualisieren wird. Ein Misslingen, dies zu tun, kann zu dem Typ einer Ineffizienz führen, wie in 7 veranschaulicht ist. In dem Beispiel enthält der erste Page-Zug 701 den Sprungkanal 7 nicht, und deswegen wird ein zweiter Versuch mit einem zweiten Page-Zug 703 nach einer Periode T_standby versucht. In diesem zweiten Page-Zug 703 werden die verbleibenden Sprungkanäle verwendet, nämlich {4, 5, 6, 7}. Wie gezeigt, schlägt der zweite Versuch auf fehl, weil die Bereitschaftseinheit ihren Takt ebenso vorwärts gerückt hat, so dass der Sprungkanal 0 überwacht wird. Erst in der folgenden Überwachungsperiode wird eine Antwort empfangen, wenn die Paging-Einheit wieder den ersten Page-Zug 701 verwendet und die Bereitschaftseinheit den Sprungkanal 1 überwacht.
In dem betrachteten Fall der 7 mit M = 4 und N = 8 verwendet die Paging-Einheit zwei Page-Züge, nämlich train A = {hopmod8(kp), hopmod8(kp + 1), hopmod8(kp + 2), hopmod8(kp + 3)}und train B = {hopmod8(kp + 4), hopmod8(kp + 5), hopmod8(kp + 6), hopmod8(kp + 7)}wobei k_p der Taktwert der Paging-Einheit ist, der alle T_standby hochgesetzt wird, und
hop_modN(x) = hop(x mod N), so dass die Sprungsequenz auf eine zirkulierende Weise verwendet wird.
Es ist erkennbar, dass dann, wenn N > 2M, mehr als zwei Page-Züge verwendet werden müssen. Diese Page-Züge sollten sequentiell angewandt werden, jeder für eine Dauer von T_standby. Im Allgemeinen ist die Zahl erforderlicher Page-Züge durch N_T = RNDUP(N/M) gegeben, wobei RNDUP() eine Funktion ist, die jedwede Nicht-Ganzzahl auf die nächste Ganzzahl rundet.
Für diesen allgemeinen Fall können die Page-Züge durch die folgende Gleichung spezifiziert werden: train i = {hopmodN(kp + iM), hopmodN(kp + iM + 1), ..., hopmodN(kp + iM + (M – 1))}wobei i = 0, ..., (N_T – 1).
Wenn Fehler in den Kanälen ignoriert werden, stellt die obige Strategie einen Page-Empfang innerhalb einer maximalen Verzögerung von N_T*T_standby Sekunden sicher. Diese Verzögerung kann verringert werden, wenn ein Weg vorhanden ist, den Wert des Takts Ks der Bereitschaftseinheit abzuschätzen. Wenn der Bereitschaftstakt ungefähr bekannt ist, kann der geeignete Pulszug ausgewählt werden, der den erwarteten Aufwachsprung abdeckt, wie auch die Sprünge unmittelbar vor und nach dem erwarteten Aufwachsprung, um eine Abschätzung von Fehlern zuzulassen. In dem Beispiel der 6 können die folgenden Page-Züge verwendet werden: train A = {hopmod8(ks' – 2), hopmod8(ks' – 1), hopmod8(ks'), hopmod8(ks' + 1)}und train B = {hopmod8(ks' + 2), hopmod8(ks' + 3), hopmod8(ks' + 4), hopmod8(ks' + 5)wobei k_s' die Abschätzung des Bereitschaftstakts in der Paging-Einheit ist. Um den Betrieb dieses Aspekts der Erfindung zu veranschaulichen, sei angenommen, dass der tatsächliche Wert des Bereitschaftstakts k_s = 5 ist, und dass der Schätzwert des Bereitschaftstakts k_s' = 4 ist. In diesem Fall würde der erste Page-Zug wie derjenige in 8 aussehen. Obwohl die Abschätzung um eine Sekunde falsch lag, kann dennoch ein schneller Zugriff erzielt werden.
Das obige Beispiel ist für den spezifischen Fall, wo M = 4 und N = 8. Im Allgemeinen können die Page-Züge durch die folgende Gleichung spezifiziert werden:
wobei i = 0, ..., (NT – 1); train i = {hopmodN(ks' – α + iM), hopmodN(ks' – α + iM + 1), hopmodN(ks' – α + iM + (M – 1))}und wobei α ein fester Versatzwert größer als Null ist. Dieser Versatz α wird derart gewählt, dass ein Zug A Sprünge enthält, die dem Schätzsprung hop_modN(K_s') vorausgehen und folgen, um positive bzw. negative Fehler in der Taktabschätzung ks' zu berücksichtigen.
Die Abschätzung des Bereitschaftstaktwerts kann von einer Information abgeleitet werden, die in einer vorangehenden Verbindung erhalten wird. Das heißt, dass, wenn zwei Einheiten verbunden sind, sie bestimmte Parameter austauschen, die die Taktwerte in beiden Einheiten einschließen. Jede Einheit vergleicht den Taktwert der anderen Einheit mit ihrem eigenen, um einen Taktversatzwert zu bestimmen, der danach zu ihrem eigenen Taktwert addiert werden kann, um den gegenwärtigen Taktwert in der anderen Einheit abzuschätzen. Während der Verbindung bleiben die Takte durch einen losen Verriegelungsmechanismus synchronisiert. Beispielsweise kann jede Einheit ihre Empfangssignalzeitgebung bezüglich ihrer Sendesignalzeitgebung bei einer frühen/späten Ankunft überprüfen und ihren Takt dementsprechend einstellen. Wenn der Algorithmus leck ist (d.h. die frühe/späte Kompensation nicht exakt ist) werden beide Einheiten sich auf einer Zwischentaktrate stabilisieren, irgendwo zwischen den Taktraten der einzelnen Einheiten.
Sobald die Verbindung zusammengebrochen ist, behalten die Einheiten den Taktversatzwert, der während der Verbindung bestimmt worden ist, bei. Aufgrund einer relativen Drift eines Takts jeder Einheit werden die Taktabschätzungen (d.h. die jeweiligen Abschätzungen der Einheiten bezüglich dem Takt der anderen, wie sie durch die Summe ihres eigenen Taktwerts, addiert zu dem beibehaltenen Taktversatzwert, bestimmt sind) unzuverlässig. Für jede Einheit hängt die Unsicherheit in dem abgeschätzten Taktwert der anderen Einheit von dem Betrag einer Zeit, die seit der Trennung verstrichen ist, und der Rate einer Drift ab. Beispielsweise sei angenommen, dass die Einheiten eine relative Drift von X Teilen pro Million (ppm) aufweisen. Dann ist eine Abschätzung einer Einheit bezüglich des Taktwerts der anderen Einheit nach einer Periode von 1/X Sekunden noch immer innerhalb einer Sekunde genau, und mit der oben beschriebenen Technik wäre die Zugriffsprozedur so schnell, als ob eine exakte Nachbildung des internen Takts in der Bereitschaftseinheit bekannt wäre. Es wird betont, dass die Taktabschätzung k_s' den existierenden Taktwert k_p in dem Takt der Paging-Einheit nicht ersetzt. Vielmehr bestimmt die Paging-Einheit nur einen Versatzwert Δ auf der Grundlage der Differenz zwischen ihrem eigenen Taktwert und jenem der anderen Einheit zu der Zeit, zu der die Verbindung eingerichtet wurde. Der Versatzwert Δ wird dann dem gegenwärtigen Wert des Paging-Takts k_p hinzugefügt, um eine gegenwärtige Abschätzung des Taktwerts der anderen Einheit: k_s' = k_p + Δ zu geben.
Eine Einheit speichert vorzugsweise eine komplette Liste von relativen Abschätzungen Δ_i für jede der Einheiten, mit der sie in der Vergangenheit verbunden worden ist. Vor einer Initialisierung überprüft sie die Liste um zu sehen, ob eine Abschätzung Δ_i für die zu pagende Bereitschaftseinheit vorhanden ist. Wenn dem so ist, verwendet die Paging-Einheit einen abgeschätzten Taktwert k_s' = k_p + Δ_i, um die betrachtete Bereitschaftseinheit zu pagen.
Es ist offensichtlich, dass die Zugriffsverzögerung während eines anfänglichen Anrufaufbaus abhängt von:

1) Der Zahl von Sprungkanälen, die in einem einzelnen Zug abgedeckt werden;
2) der Zahl von Sprungkanälen in der Sprungsequenz;
3) dem Betrag einer relativen Taktdrift; und
4) der verstrichen Zeit seit einer Trennung.

Zusammen mit der Aufwachdauer T_wake und der Bereitschaftsperiode T_standby kann das System für eine kurze Zugriffsverzögerung und einen Niedrigenergieverbrauch in dem Bereitschaftsmodus optimiert werden.
Sobald eine Verbindung eingerichtet worden ist, hält die Paging-Einheit die Taktphase bei jener Phase, für welche der Zugriff gelang. Von diesem Moment an kann die Verbindungstaktrate in beiden Einheiten eingestellt werden, durch das Spektrum bei einer höheren Rate zu springen, als jene, die die Bereitschaftseinheit verwendet hatte. Zusätzlich können die Einheiten auch auf einer unterschiedlichen (möglicherweise längeren) FH-Sequenz entscheiden, die Verbindung fortzusetzen. Dies kann wünschenswert sein, wenn das Paging-Sprungmuster weniger als ideal zum Aufrechterhalten der Verbindung ist.
In der obigen Beschreibung wurde nur die Kommunikation von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit betrachtet. In einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Antwort der Bereitschaftseinheit zu der Paging-Einheit auf eine Anzahl von Arten erreicht werden. Eine Antwortsprungsequenz S' kann definiert werden, in welcher die Sprünge eine Eins-zu-Eins-Entsprechung mit den Sprüngen in der Page-Sprungsequenz s aufweisen. In dem Fall eines TDD-Schemas überwacht die Paging-Einheit den Antwortsprung f'_k in S' unmittelbar, nachdem sie eine Page-Nachricht auf einem Sprung f_k in S gesendet hat, wie in 9 veranschaulicht. In diesem Beispiel wird die Antwortsequenz S' von der Page-Sequenz S durch ein Addieren einer Konstante 10 abgeleitet. Die Page-Nachricht, die in der Bereitschaftseinheit in dem Sprung 1 empfangen wird, wird deswegen in dem Sprung 11 bestätigt. In dem Fall von FDD würde sie in dem Sprung f_k senden und in dem Sprung f'_k gleichzeitig überwachen, wie in 10 veranschaulicht. Jedoch sind andere Antwortprozeduren ebenso möglich. Beispielsweise können die Paging-Einheiten hinsichtlich Antwortnachrichten weniger häufig überwachen. In diesem Fall muss die Paging-Einheit in ihrer Page-Nachricht anzeigen, wann sie hören wird, oder ein Verfahren muss verwendet werden, in welchem die Bereitschaftseinheit Antwortnachrichten wiederholt sendet. Ein Beispiel des ersten Verfahrens ist in 11 veranschaulicht. In jeder q. In jeder Page-Nachricht muss die Paging-Einheit anzeigen, wie viele Page-Sprünge verbleien, bevor die Paging-Einheit auf eine Antwort hören wird. Die Zahl von verbleibenden Sprüngen nimmt für jede zusätzliche Page-Nachricht ab. Vorzugsweise sollte die Page-Nachricht auch die Sprungfrequenz einschließen, auf welcher die Paging-Einheit hören wird. Beispielsweise werden in 11 Page-Nachrichten wiederholt auf den Sprüngen 0 bis 3 gesendet. In jeder Page-Nachricht werden die Parameter (X, Y) spezifiziert, wobei X der Überwachungssprung ist, und Y die Zahl von Sprüngen ist, die verbleiben, bevor die Paging-Einheit auf Antworten hören wird. In dem ersten Zug ist X = 4 und Y nimmt von 3 auf 0 ab. Die Bereitschaftseinheit empfängt die Page-Nachricht in dem Sprung 2. Sie wartet auf Sprung 1 und sendet eine Antwortnachricht in Sprung 5, wie es in der Page-Nachricht angezeigt war. Dieses Verfahren erhöht den Betrag von Daten, die in einer Paging-Nachricht gesendet werden müssen. In einem anderen Verfahren sendet die Bereitschaftseinheit die Antwortnachricht wiederholt auf einer einzigen Sprungfrequenz. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens ist in 12 veranschaulicht. Nach jedem Page-Zug hört die Paging-Einheit auf einem Sprung auf eine Antwort. Die Überwachungssprungfrequenz ist nach jedem Zug unterschiedlich. Wenn die Bereitschaftseinheit die Paging-Nachricht empfangen hat, wird sie eine Antwortnachricht unter Verwendung einer Sprungfrequenz zurückgeben, die dem Sprung entspricht, in welchem die Paging-Nachricht empfangen wurde. Die Antwortnachricht wird eine feste Anzahl von Malen wiederholt, jedes Mal mit der gleichen Frequenz. Zur Vereinfachung ist in dem Beispiel der Antwortsprung gleich dem erfolgreichen Page-Sprung, Sprung Nummer 1 gewählt. Um das wiederkehrende Problem der Paging-Einheit zu lösen, nicht zu wissen, wie lang die Bereitschaftseinheit ihre Übertragung wiederholen wird, nachdem die Paging-Einheit die Antwort in dem zweiten Überwachungsereignis (Sprung Nummer 1) empfangen hat, kann die Antwort-Nachricht beispielsweise eine Anzeige einschließen, wie viele Antwort-Nachrichten verbleiben, bevor die Bereitschaftseinheit wieder hören wird. Dies ist ähnlich zu dem in 11 beschriebenen Verfahren. Zusätzlich zu der Zahl der verbliebenen Nachrichten kann die Sprungzahl, in der die Bereitschaftseinheit hören wird, angezeigt werden.
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf eine bestimmte Ausführungsform beschrieben worden. Jedoch ist es für Fachleute offensichtlich, dass es möglich ist, die Erfindung in anderen spezifischen Formen als jene der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform zu verwirklichen. Dies kann durchgeführt werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise wird eine beispielhafte Ausführungsform auf ein System angewandt, das einen Frequenzsprung benutzt. Jedoch ist ein Frequenzsprung nur einer einer Zahl unterschiedlicher Typen eines Kanalsprungs. Die Erfindung kann allgemein auf Systeme angewandt werden, die andere Typen eines Kanalsprungs verwenden, wie etwa die Verwendung eines Codes (Streusequenz) oder jedweder Sprung-Einheit, die einen Kanal bereitstellt, solange es nicht ein Zeitschlitz ist, der springt.
Somit ist die bevorzugte Ausführungsform nur veranschaulichend und sollte nicht in irgendeiner Weise als einschränkend betrachtet werden. Der Umfang der Erfindung ist eher als durch die voranstehende Beschreibung durch die beigefügten Ansprüche gegeben, und es ist beabsichtigt, dass sämtliche Variationen und Äquivalente, die in den Bereich der Ansprüche fallen, darin eingeschlossen sind.

Claims

Verfahren zum Einrichten einer Verbindung zwischen einer Paging-Einheit und einer Bereitschaftseinheit (100) in einem Kanalsprung-Kommunikationssystem, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Aktivieren der Bereitschaftseinheit (100) für eine Aktivierungszeitperiode T_wake aus jeder Bereitschaftszeitperiode T_standby, gekennzeichnet durch die Schritte: während jeder Aktivierungszeitperiode, Herbeiführen, dass die Bereitschaftseinheit (100) einen ausgewählten Kanal hinsichtlich eines Empfangs einer Paging-Nachricht überwacht, wobei der ausgewählte Kanal aus einer Mehrzahl von Kanälen ausgewählt wird, und wobei für jede darauffolgende Aktivierungszeitperiode der ausgewählte Kanal ein darauf folgender der Mehrzahl von Kanälen ist, wie sie durch eine Sprungsequenz spezifiziert sind; und wiederholtes Übertragen eines Page-Zugs von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit (100), bis eine Antwort von der Bereitschaftseinheit (100) empfangen wird, wobei jeder Page-Zug eine Mehrzahl von Paging-Nachrichten umfasst, wobei jede Paging-Nachricht auf einem unterschiedlichen eines Untersatzes der Mehrzahl von Kanälen übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei für jeden Page-Zug der Untersatz von Kanälen wie durch die Sprungsequenz spezifiziert angefordert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Sprungsequenz eine Pseudo-Zufallssequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei Pseudo-Zufallssequenz endlich ist und durch eine Adresse der Bereitschaftseinheit (100) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die Auswahl eines Kanals, der von der Bereitschaftseinheit zu überwachen ist, eine Funktion eines Werts eines freilaufenden Takts in der Bereitschaftseinheit (100) ist; und der Page-Zug aus einer Mehrzahl von Page-Zügen ausgewählt wird, wobei die Auswahl eine Funktion eines Werts eines freilaufenden Takts in der Paging-Einheit ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer jedes Paging-Zugs im Wesentlichen gleich der Aktivierungszeitperiode T_wake ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dauer jedes Paging-Zugs geringer als die Aktivierungszeitperiode T_wake ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines wiederholten Übertragens des Page-Zugs von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit (100) umfasst: Auswählen eines ersten Page-Zugs zur Verwendung während einer ersten Bereitschaftszeitperiode; wiederholtes Übertragen des ersten Page-Zugs von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit (100) während einer ersten Bereitschaftszeitperiode; und Auswählen eines zweiten Page-Zugs zur Verwendung während einer darauffolgenden Bereitschaftszeitperiode, wobei der zweite Page-Zug auf einem unterschiedlichen Untersatz von Kanälen übertragen wird, als er zum Übertragen des ersten Page-Zugs verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Page-Zug auf einem Untersatz von Kanälen übertragen wird, die aus der Mehrzahl von Kanälen in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ausgewählt werden: train i = {hopmodN(kp + iM), hopmodN(kp + iM + 1), ..., hopmodN(kp + iM + (M – 1))}wobei k_p ein Taktwert der Paging-Einheit ist, wobei der Paging-Einheit-Taktwert zu jeder T_standby-Periode aktualisiert wird, N die Zahl von Kanälen in der Sprungsequenz ist, T_page die Dauer einer Page-Nachricht ist, M = INT(T_wake/T_page) – 1, wobei INT() eine Funktion ist, die nur den ganzzahligen Teil einer Variablen belässt, die Zahl von Page-Zügen N_T gegeben ist durch N_T = RNDUP(N/M), wobei RNDUP() eine Funktion ist, die jedwede Nicht-Ganzzahl auf die nächste Ganzzahl rundet, i = 0, ..., (N_T – 1), und hop_modN(x) = hop(x mod N).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Page-Zug auf einem Untersatz von Kanälen übertragen wird, die aus der Mehrzahl von Kanälen in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ausgewählt werden: train i = {hopmodN(ks' – α + iM), hopmodN(ks' – α + iM + 1), ..., hopmodN(ks' – α + iM + (M – 1))}wobei k_s' ein Schätzwert eines Taktwerts der Bereitschaftseinheit (100) ist, wobei der Taktwert der Bereitschaftseinheit zu jeder T_standby-Periode aktualisiert wird, α ein fester Versatzwert größer als Null ist, N die Zahl von Kanälen in der Sprungsequenz ist, T_page die Dauer einer Page-Nachricht ist, M = INT(T_wake/T_page) – 1, wobei INT() eine Funktion ist, die nur den ganzzahligen Teil einer Variablen belässt, die Zahl von Page-Zügen N_T gegeben ist durch N_T = RNDUP(N/M), wobei RNDUP() eine Funktion ist, die jedwede Nicht-Ganzzahl auf die nächste Ganzzahl rundet, i = 0, ..., (N_T – 1), und hop_modN(x) = hop(x mod N).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Schätzwert des Takts der Bereitschaftseinheit (100) aus einem gegenwärtigen Taktwert eines Paging-Einheit-Takts bestimmt wird, der durch einen zuvor bestimmten Versatz zwischen Bereitschaftseinheit (100)- und Paging-Einheit-Taktwerten eingestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der zuvor bestimmte Versatz in einem nicht-flüchtigen Speicher für zukünftige Zugriffsversuche gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kanalsprung-Kommunikationssystem ein Frequenzsprung-Kommunikationssystem ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kanalsprung-Kommunikationssystem ein Codesprung-Kommunikationssystem ist.
Vorrichtung zum Einrichten einer Verbindung zwischen einer Paging-Einheit und einer Bereitschaftseinheit (100) in einem Kanalsprungsystem, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Einrichtung zum Aktivieren der Bereitschaftseinheit (100) für eine Aktivierungszeitperiode T_wake aus jeder Bereitschaftszeitperiode T_standby, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: eine Einrichtung zum Herbeiführen, dass die Bereitschaftseinheit (100) einen ausgewählten Kanal hinsichtlich eines Empfangs einer Paging-Nachricht während jeder Aktivierungszeitperiode überwacht, wobei der ausgewählte Kanal aus einer Mehrzahl von Kanälen ausgewählt wird, und wobei für jede darauffolgende Aktivierungszeitperiode der ausgewählte Kanal ein darauf folgender der Mehrzahl von Kanälen ist, wie sie durch die Sprungsequenz spezifiziert sind; und eine Einrichtung zum wiederholten Übertragen eines Page-Zugs von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit (100), bis eine Antwort von der Bereitschaftseinheit (100) empfangen wird, wobei jeder Page-Zug eine Mehrzahl von Paging-Nachrichten umfasst, wobei jede Paging-Nachricht auf einem unterschiedlichen eines Untersatzes der Mehrzahl von Kanälen übertragen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei für jeden Page-Zug der Untersatz von Kanälen wie durch die Sprungsequenz spezifiziert geordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Sprungsequenz eine Pseudo-Zufallssequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Pseudo-Zufallssequenz endlich ist und durch eine Adresse der Bereitschaftseinheit (100) bestimmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei: die Auswahl eines Kanals, der von der Bereitschaftseinheit (100) zu überwachen ist, eine Funktion eines Werts eines freilaufenden Takts in der Bereitschaftseinheit ist; und der Page-Zug aus einer Mehrzahl von Page-Zügen ausgewählt wird, wobei die Auswahl eine Funktion eines Werts eines freilaufenden Takts in der Paging-Einheit ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Dauer jedes Page-Zugs im Wesentlichen gleich der Aktivierungszeitperiode T_wake ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Dauer jedes Page-Zugs geringer als die Aktivierungszeitperiode T_wake ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Einrichtung zum wiederholten Übertragen des Page-Zugs von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit (100) umfasst: eine Einrichtung zum Auswählen eines ersten Page-Zugs zur Verwendung während einer ersten Bereitschaftszeitperiode; eine Einrichtung zum wiederholten Übertragen des ersten Page-Zugs von der Paging-Einheit zu der Bereitschaftseinheit während einer ersten Bereitschaftszeitperiode; und eine Einrichtung zum Auswählen eines Page-Zugs zur Verwendung während einer darauf folgenden Bereitschaftszeitperiode, wobei der zweite Page-Zug auf einem unterschiedlichen Untersatz von Kanälen übertragen wird, als er zum Übertragen des ersten Page-Zugs verwendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei jeder Page-Zug auf einem Untersatz von Kanälen übertragen wird, die aus der Mehrzahl von Kanälen in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ausgewählt sind: train i = {hopmodN(kp + iM), hopmodN(kp + iM + 1), ..., hopmodN(kp + iM + (M – 1))}wobei k_p ein Taktwert der Paging-Einheit ist, wobei der Paging-Einheit-Taktwert zu jeder T_standby-Periode aktualisiert wird, N die Zahl von Kanälen in der Sprungsequenz ist, T_page die Dauer einer Page-Nachricht ist, M = INT(T_wake/T_page) – 1, wobei INT() eine Funktion ist, die nur den ganzzahligen Teil einer Variablen belässt, die Zahl von Page-Zügen N_T gegeben ist durch N_T = RNDUP(N/M), wobei RNDUP() eine Funktion ist, die jedwede Nicht-Ganzzahl auf die nächste Ganzzahl rundet, i = 0, ..., (N_T – 1), und hop_modN(x) = hop(x mod N).
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei jeder Page-Zug auf einem Untersatz von Kanälen übertragen wird, die aus der Mehrzahl von Kanälen in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung ausgewählt sind: train i = {hopmodN(ks' – α + iM), hopmodN(ks' – α + iM + 1), ..., hopmodN(ks' – α + iM + (M – 1))}wobei k_s' ein Schätzwert eines Taktwerts der Bereitschaftseinheit (100) ist, wobei der Taktwert der Bereitschaftseinheit zu jeder T_standby-Periode aktualisiert wird, α ein fester Versatzwert größer als Null ist, N die Zahl von Kanälen in der Sprungsequenz ist, T_page die Dauer einer Page-Nachricht ist, M = INT(T_wake/T_page) – 1, wobei INT() eine Funktion ist, die nur den ganzzahligen Teil einer Variablen belässt, die Zahl von Page-Zügen N_T gegeben ist durch N_T = RNDUP(N/M), wobei RNDUP() eine Funktion ist, die jedwede Nicht-Ganzzahl auf die nächste Ganzzahl rundet, i = 0, ..., (N_T – 1), und hop_modN(x) = hop(x mod N).
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Schätzwert des Takts der Bereitschaftseinheit (100) aus einem gegenwärtigen Taktwert eines Paging-Einheit-Takts bestimmt wird, der durch einen zuvor bestimmten Versatz zwischen Bereitschaftseinheit (100)- und Paging-Einheit-Taktwerten eingestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, weiter umfassend einen nicht-flüchtigen Speicher zum Speichern des zuvor bestimmten Versatzes zur Verwendung bei zukünftigen Zugriffsversuchen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Kanalsprung-Kommunikationssystem ein Frequenzsprung-Kommunikationssystem ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Kanalsprung-Kommunikationssystem ein Codesprung-Kommunikationssystem ist.