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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen die Übertragung von Information
zwischen einem Endgerät
eines Zellenfunksystems und einer Zusatzvorrichtung. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Zusatzschnittstelle, die verhältnismäßig geringe
bauliche Anforderungen an das Endgerät stellt.
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Ein
Endgerät
eines Zellenfunksystems war herkömmlicherweise
ein Mobiltelefon, aber im Zuge der Entwicklung der Zellenfunksysteme
ist eine Anzahl von anderen Endgerätetypen entstanden. Erwartungsgemäß vereint
das Endgerät
eines zukünftigen
Zellenfunksystems wenigstens einige der Merkmale eines Videotelefons,
eines tragbaren Telefaxes, eines Handcomputers, einer Positioniervorrichtung und
vieler anderer tragbarer elektronischer Vorrichtungen, die als getrennte
Einheiten bekannt waren.
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Bereits
auf der Mobiltelefonstufe wurde eine Notwendigkeit erkannt, das
Endgerät
mit einer Zusatzschnittstelle auszustatten, und diese Tendenz wird
bei den diversifizierteren Endgerätetypen zweifellos intensiv
anhalten. Eine Zusatzvorrichtung ist normalerweise ein Hilfscomputer,
eine Kamera, ein Drucker, eine Massenspeichervorrichtung oder irgendeine
andere Vorrichtung, die einige der Merkmale aufweist, die einem
mobilen Endgerät
fehlen, und die zur lokalen Verwendung gedacht ist, d.h. in der unmittelbaren
Umgebung des Endgeräts,
in demselben Raum oder zumindest innerhalb einer Entfernung, die
leicht zu Fuß zurückzulegen
ist. Die herkömmliche
Art und Weise des Bereitstellens einer Schnittstelle zum Übertragen
von Information zwischen einer Zusatzvorrichtung und einem Endgerät ist ein
Kabel. Seit kurzer Zeit findet auch eine Infrarotschnittstelle immer
mehr Zuspruch.
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Die
Nachteile der Zusatzschnittstellen des Standes der Technik betreffen
die baulichen Anforderungen, die an das Endgerät gestellt werden. Ein Kabel
macht es notwendig, einen Kabelverbinder in das Endgerät einzubauen,
und eine Infrarotschnittstelle erfordert einen Infrarot-Sender/Empfänger. Diese müssen im
Endgerät
an geeigneten Positionen zur leichten Bedienung angeordnet werden,
wobei sie einen Teil der Außenabdeckung
des Endgeräts
für sich beanspruchen.
Ein Kabelverbinder ist schmutz- und korrosionsanfällig, und
sein Erscheinungsbild entspricht nicht immer den ästhetischen
Absichten eines Entwicklers. Die Linse eines Infrarotsenders kann schmutzig
oder zerkratzt werden, was unzuverlässige Übertragungen verursacht. Außerdem müssen die
Treiberschaltungen berücksichtigt
werden, die zum Realisieren einer Kabelverbindung oder eines Infrarot-Senders/Empfängers unerlässlich sind,
aber Platz innerhalb des Endgeräts
beanspruchen und Leistung verbrauchen.
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Ein
Veröffentlichung
des Standes der Technik,
EP-A-0
840 465 , offenbart ein zweiteiliges mobiles Endgerät, das aus
einem Körperteil
und einem Armteil besteht. Ein drahtloser Langstrecken-Sender/Empfänger befindet
sich im Körperteil,
und ein getrenntes Kurzstrecken-Sender/Empfänger-Paar
im Körperteil
und im Armteil baut eine lokale Kommunikationsverbindung zwischen
den beiden auf.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusatzschnittstelle
zur Übertragung
von Information zwischen einem Endgerät und einer Zusatzvorrichtung
ohne die Nachteile, die für
die Lösungen
des Standes der Technik kennzeichnend sind, bereitzustellen. Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zusatzschnittstelle bereitzustellen,
die nur geringe bauliche Anforderungen an das Endgerät stellt.
Eine zusätzliche
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur
Verwendung der Zusatzschnittstelle.
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Die
Aufgaben der Erfindung werden durch wenigstens teilweises Verwenden
derselben Konstruktionselemente, die für die Funkschnittstelle zwischen
dem Endgerät
und den anderen Teilen des Zellenfunksystems verwendet werden, für die Zusatzschnittstelle
erreicht.
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Die
kennzeichnenden Merkmale eines Endgeräts eines Zellenfunksystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs angeführt, der
an ein Endgerät
gerichtet ist.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Zusatzvorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen, die im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs, der an ein
Zusatzverfahren gerichtet ist, angeführt sind.
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Außerdem betrifft
die Erfindung auch ein Verfahren, das die kennzeichnenden Merkmale
umfasst, die im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Anspruchs, der an ein
Verfahren gerichtet ist, angeführt sind.
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Gemäß der Erfindung
sollte nicht die Tatsache außer
Acht gelassen werden, dass definitionsgemäß jedes Endgerät eines
Zellenfunksystems bereits eine Schnittstelle aufweist: die Funkschnittstelle
zwischen dem Endgerät
und einer Basisstation, die zu den festen Teilen des Zellenfunksystems
gehört. Durch
grundsätzliches
Verwenden derselben oder ähnlicher
Konstruktionsteile auch für
die Zusatzschnittstelle ist es möglich,
größere Einsparungen hinsichtlich
der Komponentenzahl, der physikalischen Größe und des Leistungsverbrauchs
eines Endgeräts
zu erreichen.
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Wenn
einige der Funktionen und Komponenten in Bezug auf die Funkschnittstelle
zwischen der tatsächlichen
Funkschnittstelle und der Zusatzschnittstelle gemeinsam benutzt
werden müssen, muss
ein geeignetes Mehrzweck- oder
Mehrfachzugriffsschema angewendet werden. Hierbei ist abermals zu
erwähnen,
dass es im Zellenfunksystem bereits ein Mehrfachzugriffsschema gibt,
das es einer großen
Anzahl von Endgeräten
ermöglicht,
die Dienste einer verhältnismäßig begrenzten
Anzahl von Basisstationen zu verwenden. Herkömmliche Mehrfachzugriffsschemata
umfassen TDMA (Zeitmultiplexzugriff)-, CDMA (Codemultiplexzugriff)-
und FDMA (Frequenzmultiplexzugriff)-Anordnungen, sowie Kombinationen
davon. Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Aspekte des Mehrfachzugriffsschemas
des Zellenfunksystems angewendet, um die Kapazität des Endgeräts zwischen
der tatsächlichen
Funkschnittstelle und der Zusatzschnittstelle zu teilen.
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In
einer CDMA-Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung macht sich die Zusatzschnittstelle des
Endgeräts
die Tatsache zunutze, dass es in jeder vorhandenen Zelle nur eine
sehr begrenzte Anzahl von Spreizcodes in Verwendung gibt, verglichen
mit dem gesamten verfügbaren
Coderaum, d.h. der Anzahl von Spreizcodes, die gemäß den bestehenden Codeerzeugungsregeln
erzeugt werden können.
Einer der ungenutzten Spreizcodes wird einfach zur Verwendung in
der Kommunikation zwischen dem Endgerät und der Zusatzvorrichtung
ausgewählt.
Alternativ kann ein getrennter Coderaum für die Zwecke der Zusatzschnittstelle
verwendet werden.
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In
einer TDMA-Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann es ungenutzte Zeitschlitze geben,
während
derer das Endgerät
mit der Zusatzvorrichtung kommunizieren kann. Ähnlich wird in einer FDMA-Ausführungsform
eine sonst ungenutzte Frequenz zur Kommunikation zwischen dem Endgerät und der
Zusatzvorrichtung reserviert. Diese Ausführungsformen der Erfindung
werden jedoch nicht als so vorteilhaft wie die CDMA-Ausführungsform
angesehen, da die Anzahl von verfügbaren Zeitschlitzen und die
Anzahl von verfügbaren
Frequenzen üblicherweise
begrenzter ist als die Anzahl von verfügbaren Spreizcodes. Außerdem müsste die
Konstruktion des Hochfrequenzteils des Endgeräts etwas anspruchsvoller sein.
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Die
neuartigen Merkmale, welche als kennzeichnend für die Erfindung betrachtet
werden, sind vornehmlich in den angehängten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung
selbst ist jedoch sowohl hinsichtlich ihres Aufbaus als auch ihres
Arbeitsverfahrens zusammen mit zusätzlichen Aufgaben und Vorteilen davon
durch die folgende Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen am besten zu verstehen.
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1 ist
eine Systemübersicht
der vorliegenden Erfindung,
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2 veranschaulicht
einige bauliche Aspekte eines Endgeräts gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung,
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3 veranschaulicht
ein Verfahren gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung,
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4 veranschaulicht
eine andere Konstruktion zur Implementierung der Erfindung, und
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5 veranschaulicht
weiter Schritte eines Verfahrens gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung.
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1 veranschaulicht
ein einfaches drahtloses Telekommunikationssystem, das eine Basisstation 101,
ein Endgerät 102 und
eine Zusatzvorrichtung 103 umfasst. Als Beispiel kann angenommen
werden, dass die Basisstation 101 zu den festen Teilen eines
Zellenfunksystems gehört,
in welchem Fall sie mit einer Basisstationssteuerung (BCS), einer
Funknetzsteuerung (RNC), einer Mobilvermittlungseinrichtung (MSC)
oder irgendeiner anderen übergeordneten
Struktur des Zellenfunksystems verbunden ist; der Klarheit halber
sind diese in 1 nicht dargestellt. Die Zelle
oder das Versorgungsgebiet der Basisstation 101 kann jede
Größe von einer
Picozelle einer einräumigen
Kleinleistungsbasisstation bis zu einer Megazelle einer satellitenmontierten
Hochleistungsbasisstation aufweisen. Die Einzelbasisstation eines
drahtlosen Telefons, die mit dem öffentlichen Telefonwählnetz (PSTN)
verdrahtet ist, kann als ein einzelliges Zellenfunksystem angesehen
werden, so dass sie innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung
ist.
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Das
Endgerät 102 kann
ein Zellenfunksystem-Endgerät
jeglicher Art sein, welche ein Mobiltelefon, einen drahtlosen Fernsprechhandapparat,
ein Videotelefon, einen Computer, ein Telefax, einen Pager und eine
Positioniervorrichtung umfasst, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die Erfindung setzt nicht voraus, dass es tragbar ist; es gibt auch
feste und halbfeste Endgeräte
in einem Zellenfunksystem. Das Endgerät umfasst einen Funk- Sender/Empfänger (nicht
separat dargestellt) zum Kommunizieren mit der Basisstation 101 über eine
Funkschnittstelle. Ähnlich
ist der Typ der Zusatzvorrichtung 103 durch die Erfindung
nicht beschränkt.
Sie kann ein Hilfscomputer, eine Kamera, ein Drucker, eine Massenspeichervorrichtung
oder irgendeine andere feste, halbfeste oder tragbare Vorrichtung
sein, in deren Betrieb es vorteilhaft sein kann, Information mit
dem Endgerät 102 lokal
auszutauschen. Die Übertragung von
Information zwischen der Zusatzvorrichtung 103 und dem
Endgerät
kann einseitig in jeder Richtung oder beidseitig stattfinden. In
einigen Fällen
kann auch ein anderes Endgerät
als eine Zusatzvorrichtung betrachtet werden, wenn die Notwendigkeit
eines lokalen Austauschens von Information zwischen zwei Endgeräten ohne
Einbeziehung des Zellenfunksystems besteht. In diesen Fällen ist
die Information, die zwischen den beiden Endgeräten lokal auszutauschen ist,
für gewöhnlich von
irgendeiner anderen Art als die Information, zu deren Übertragung
die Endgeräte
das Zellenfunksystem verwenden. Zum Beispiel ist vom Stand der Technik
ein Mobiltelefon (Modell Nokia 6110) bekannt, das einige Unterhaltungsspiele enthält, wobei
die Benutzer zweier solcher Mobiltelefone gegeneinander spielen,
indem sie die Telefone spielbezogene Information lokal über eine
Infrarotverbindung austauschen lassen.
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Im
Folgenden wird zunächst
die sogenannte CDMA-Ausführungsform
der Erfindung erörtert.
Daher wird angenommen, dass ein CDMA in der Zelle der Basisstation 101 eingesetzt
wird, um einer großen
Anzahl von Endgeräten
zu ermöglichen,
die Dienste der Basisstation anzuwenden. Genauer gesagt, umfassen
sowohl die Basisstation 101 als auch das Endgerät 102 bekannte
Mittel zum Erzeugen, Senden, Empfangen und Interpretieren einer
Spreizspektrumfunkübertragung,
in welcher eine bestimmte Übertragungsfolge
durch Verwenden eines pseudozufälligen
Spreizcodes über
einen verfügbaren
Frequenzbereich um eine bekannte Mittenfrequenz herum gespreizt
wird. Es gibt eine große
Anzahl von bekannten Arten und Weisen, solch einen Code zu erzeugen,
und die Erfindung beschränkt
das tatsächliche
Verfahren, das im System von 1 verwendet wird,
nicht.
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Ein
wichtiges Merkmal des CDMA ist, dass die Anzahl von verfügbaren Spreizcodes
sehr groß ist.
Wenn eine einfache Linearschieberegisterimplementierung verwendet
wird, um den Spreizcode zu erzeugen, gibt es 2N-1
verschiedene mögliche Spreizcodes,
wobei N die Anzahl von Bitstellen im linearen Schieberegister ist.
Diese Spreizcodes weisen eine Eins-zu-eins-Übereinstimmung mit den 2N-1 verschiedenen annehmbaren Anfangswertzahlen oder
Initialisierungsfolgen für
das Schieberegister auf (die Nur-Nullen-Folge ist die einzige nicht
annehmbare Anfangswertzahl). Es ist unmöglich, alle möglichen
Spreizcodes in einer einzigen Zelle gleichzeitig in Verwendung zu
haben. Der Gesamtstörpegel
begrenzt die Anzahl von verständlich
empfangbaren Übertragungen
auf einige Duzend von gleichzeitigen Benutzer.
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Gemäß der CDMA-Ausführungsform
der Erfindung verwendet das Endgerät 102 eine Spreizspektrumfunkübertragung
mit irgendeinem sonst ungenutzten Spreizcode, um mit der Zusatzvorrichtung zu
kommunizieren. „Sonst
ungenutzt" bedeutet,
dass derselbe Spreizcode in keiner solchen gleichzeitigen Übertragung
verwendet wird, die entweder das Endgerät oder die Zusatzvorrichtung
oder beide empfangen können.
Die Auswahl solch eines Codes findet vorteilhafterweise gemäß einer
der folgenden gegenseitig alternativen Auswahlregeln statt:
- 1) Die Vorrichtung, welche die Auswahl trifft,
sucht unter den verfügbaren
Codes in der Zelle einen in Frage kommenden Code, den es aktuell
selbst nicht verwendet, zufällig
aus und versucht mit diesem Code zu empfangen. Eine natürliche Alternative
zum zufälligen
Aussuchen ist die Verwendung irgendeiner vorbestimmten Reihenfolge.
Wenn die Leistung, die mit dem in Frage kommenden Code empfange
wird, höher
als ein bestimmter Schwellenwert ist, welcher der allgemeine Rauschpegel
ist, der durch irgendeinen zuvor festgelegten Auswahlgrenzwert hinzugefügt wird, der
größer als
(oder in einigen Sonderfällen gleich)
null ist, folgert die Vorrichtung daraus, dass irgendjemand anders
den in Frage kommenden Code aktuell zur Übertragung verwendet. Es wird
ein neuer in Frage kommender Code ausgesucht, bis bei irgendeinem
in Frage kommenden Code die empfangene Leistung niedriger als der Schwellenwert
ist, woraufhin dieser in Frage kommende Code zur Übertragung
zwischen dem Endgerät
und der Zusatzvorrichtung verwendet wird. Der Wert des zuvor festgelegten
Auswahlgrenzwerts kann eine Systemkonstante oder ein Parameter sein,
der in einer Zellenrundfunkübertragung
angegeben wird.
- 2) Die Vorrichtung, welche die Auswahl trifft, sucht unter einem
speziellen Satz von Codes, die nur zur Zusatzanbindung verfügbar sind,
einen in Frage kommenden Code, den sie selbst aktuell nicht verwendet,
zufällig
aus und versucht mit diesem Code zu empfangen. Der Vergleich mit
dem Schwellenwert erfolgt wie zuvor. Der spezielle Satz von Codes
kann ein ausdrücklich
definierter Teilsatz der Spreizcodes sein, der gemäß den bestehenden
Codeerzeugungsregeln im Zellenfunksystem erzeugt werden kann. Dies
trifft insbesondere dann zu, wenn in jeder Zelle des Zellenfunksystems
nur ein begrenzter Teilsatz von allen möglichen Codes zur Kommunikation
zwischen den Endgeräten
und der Basisstation verfügbar ist.
Der ausdrücklich
definierte Teilsatz kann dann der Satz von Codes sein, die in dieser
konkreten Zelle sonst nicht verfügbar
sind, oder de Satz von Codes, die sonst weder in dieser konkreten
Zelle noch irgendeiner ihrer Nachbarszellen verfügbar sind. Der ausdrücklich definierte
Teilsatz von Codes kann auch Codes von völlig anderer Länge oder
Art umfassen, als zur Kommunikation zwischen den Endgeräten und
der Basisstation verwendet werden.
- 3) Es gibt einen speziell konfigurierten eindeutigen Spreizcode
für jede
einzelne Zusatzschnittstelle, bei welchem keine tatsächliche
Auswahl notwendig ist.
- 4) Die Vorrichtung, welche die Auswahl trifft, sendet eine Anfrage
hinsichtlich der Verfügbarkeit von
Codes in der Zelle an die Basisstation. Als Antwort meldet die Basisstation
entweder, welche Codes aktuell in Verwendung sind, oder gibt eine Gruppe
von Codes an, die aktuell nicht in Verwendung sind, oder weist einen
Code zur Verwendung der anfragenden Vorrichtung zu.
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In
den zuvor dargelegten Auswahlregeln wurde nicht spezifiziert, ob
die Vorrichtung, welche die Auswahl trifft, das Endgerät oder die
Zusatzvorrichtung ist. Die Erfindung ist in dieser Hinsicht nicht einschränkend. Da
jedoch die physikalische Entfernung zwischen dem Endgerät und der
Zusatzvorrichtung wahrscheinlich sehr viel kürzer als die Entfernung zwischen
dem Endgerät
und der Basisstation ist, ist es ratsam, in der Hilfsschnittstelle
eine sehr kleine Sendeleistung im Vergleich zur Funkschnittstelle
zwischen dem Endgerät
und der Basisstation zu verwenden. Es kann vorteilhaft sein, die
Zusatzvorrichtung gar nicht mit solch einem leistungsstarken Sender/Empfänger, dass
sie mit der Basisstation kommunizieren könnte, auszustatten. Daher ist
es wenigstens in jenen Fällen,
in welchen die Auswahl des Codes für die Zusatzschnittstelle eine
Verhandlung mit der Basisstation erfordert, am besten das Endgerät, das den
Code auswählt.
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Wenn
die Auswahl gemäß Alternative
1) erfolgt, d.h. ohne dass die Basisstation überhaupt tatsächlich weiß, dass
irgendjemand einen bestimmten Code zur Verwendung innerhalb einer
Zusatzschnittstelle auswählt,
kann es vorteilhaft sein, das Endgerät (oder die Zusatzvorrichtung)
zu zwingen, eine Signalisierungsnachricht an die Basisstation zu
senden und in der Nachricht den ausgewählten Code zu identifizieren,
damit die Basisstation nicht denselben Code für irgendeine andere Verbindung
zwischen ihr und einem anderen Endgerät zuweist. Eine ähnliche Nachricht
könnte
am Ende einer Kommunikation über
die Zusatzschnittstelle gesendet werden, damit die Basisstation
weiß,
dass sie den Code wieder verwenden darf.
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In
all jenen Auswahlalternativen, in welchen das Annehmen oder Zurückweisen
eines Codes auf einem Vergleich zwischen dem Empfangsleistungspegel
und einem vorbestimmten Schwellenwert basiert, hat es keine praktische
Bedeutung, ob der Code angenommen oder zurückgewiesen wird, wenn der Empfangsleistungspegel
genau gleich dem Schwellenwert ist. In der Praxis ist eine Gleichheit fast
nie anzutreffen, und in jedem Fall ist die Wahl des Vorgehens in
einem Gleichheitsfall eine reine Geschmackssache. Natürlich muss
irgendein eindeutiges Vorgehen spezifiziert werden.
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Im
einfachsten Fall umfasst das Endgerät nur einen Codekanal-Sender
und einen Codekanal-Empfänger
auf, was bedeutet, dass es nicht gleichzeitig mit der Basisstation
und der Zusatzvorrichtung kommunizieren kann. CDMA-Netze erfordern
jedoch oft einen Mehrcodeempfang und eine Mehrcodesendung an der
Funkschnittstelle zwischen einem mobilen Endgerät und einer Basisstation. Dies wiederum
schreibt vor, dass ein Endgerät
eine Anzahl von parallelen Anordnungen für codierte Sendung und codierten
Empfang umfassen muss. 2 veranschaulicht schematisch
eine vorteilhafte Konstruktionslösung
für ein
Endgerät.
Hierbei umfasst das Endgerät
eine Anzahl von parallelen Codekanal-Sendern 201a, 201b,
..., 201N und eine Anzahl von parallelen Codekanal-Empfängern 202a, 202b, ..., 202M,
wobei vorteilhafterweise, aber nicht notwendigerweise N = M. Block 203 veranschaulicht schematisch
alle Teile des Endgeräts,
die verwendet werden, um ein „Basisband"-Signal zu verarbeiten, einschließlich jeder
Kanalcodier-/decodier-, Sprach- oder Videocodier-/decodier- oder
anderen an sich bekannten Verarbeitung. Ähnlich veranschaulicht Block 204 alle
bekannten Frequenzteile, die verwendet werden können, um ein empfangenes oder
gesendetes Hochfrequenzsignal ungeachtet dessen, zu welchem Codekanal
es gehört,
zu verarbeiten. Ein Steuerblock 205 ist für alle Steuerfunktionen
verantwortlich, einschließlich
des Setzens der Codes, mit welchen jeder Codekanal-Sender und -Empfänger sendet
oder empfängt.
Es ist möglich,
einen anderen Code oder wenigstens eine zeitlich anders festgelegte
Kopie desselben Codes für
jeden Codekanal-Sender
und -Empfänger
zu setzen. Gemäß einer
allgemein anerkannten Definition wird eine Kopie eines Codes als
ein anderer Code angesehen, wenn er zeitlich so festgelegt ist,
dass die Kreuzkorrelation zwischen dem Originalcode und dem zeitlich
anders festgelegten Code unter einer vordefinierten Grenze ist.
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Gemäß der Erfindung
umfasst das Mehrkanalfunkgerät
von 2 zusätzlich
zu seinen bekannten Merkmalen die Fähigkeit, einen gemäß wenigstens
einer der zuvor dargelegten Regeln 1) bis 4) ausgewählten Code
in einem Codekanal-Sender und/oder denselben Code oder irgendeinen
anderen ähnlich
ausgewählten
Code in einem Codekanal-Empfänger zur
Kommunikation mit einer Zusatzvorrichtung zu verwenden. Zu diesem
Zweck wird der Steuerblock 205 so programmiert, dass er
eine Codeauswahlprozedur ausführt,
welche sich in Abhängigkeit
dessen, welche der zuvor dargelegten Regeln 1) bis 4) angewendet
wird, etwas unterscheidet. Als Beispiel kann angenommen werden,
dass es Regel 1) ist, in welchem Fall der Steuerblock so programmiert
wird, dass er die Schritte ausführt,
die in 3 veranschaulicht sind. Auf Stufe 1 sucht der
Steuerblock zufällig
einen Code aus, den das Endgerät selbst
aktuell nicht verwendet, und setzt ihn als den Empfangscode für einen
der parallelen Codekanal-Empfänger 202a, 202b,
..., 202M. Auf Stufe 302 erhält der Steuerblock von diesem
konkreten Codekanal-Empfänger
einen Mittelwert der empfangenen Leistung, den er mit einem Schwellenwert
vergleicht, welcher der gleichzeitig oder vorher erhaltene Mittelwert
von Empfangsrauschen ist, der durch einen vorher festgelegten Auswahlgrenzwert
hinzugefügt
wird. Der Rauschwert kann von demselben Codekanal-Empfänger oder
von irgendeinem anderen Teil der Empfangschaltungsanordnung erhalten
werden.
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Wenn
der Vergleich von Stufe 302 anzeigt, dass die Leistung,
die mit dem zufällig
ausgewählten Code
empfangen wird, wahrscheinlich nur aus Rauschen besteht, wählt der
Steuerblock den Code zur Verwendung innerhalb der Zusatzschnittstelle
auf Stufe 303 aus. Wenn jedoch die empfangene Leistung
höher als
der Schwellenwert ist, zieht der Steuerblock den Schluss, dass irgendjemand
anders aktuell denselben Code verwendet, was den Code für andere
Kommunikationen unbrauchbar macht. In diesem Fall kehrt der Steuerblock
auf Stufe 301 zurück,
um einen anderen Code auszuwählen.
Die Schleife, die aus Stufe 301 und 302 besteht,
wird wiederholt, bis ein annehmbarer Code gefunden wird. In den
Spezifikationen eines CDMA-Zellenfunksystems ist üblicherweise
definiert, wie der Empfangscode und der Sendecode zueinander in
Beziehung stehen, die zusammen einen Codekanal definieren. Sobald ein
annehmbarer Empfangscode gefunden wurde, setzt der Steuerblock den
entsprechenden Sendecode als den Code für einen der parallelen Codekanal-Sender 201a, 201b,
..., 201N. Es ist auch möglich, einen Zeitgeber bereitzustellen,
der nur eine begrenze Anzahl von Runden um die Schleife durch Stufe 301 und 302 erlaubt,
bevor der Vorgang beendet wird, und der Benutzer wird informiert,
dass es infolge eines Verkehrsüberlastung
im Augenblick unmöglich
ist, eine Verbindung mit der Zusatzvorrichtung herzustellen.
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Wenn
sich die Basisstation des Zellenfunksystems (oder irgendeine andere
Vorrichtung im Zellenfunksystem, die für die Zuweisung von Codes verantwortlich
ist) der Reservierung eines bestimmten Codes zur Verwendung einer
bestimmten Zusatzschnittstelle nicht bewusst ist, kann es vorkommen, dass
sie denselben Code irgendeiner anderen Verbindung innerhalb der
Zelle zuweist. In solch einem Fall muss ein neuer Code für die Zusatzschnittstelle ausgewählt werden,
da es begründet
ist, anzunehmen, dass das Zellenfunksystem ein Prioritätsrecht für die Zuweisung
von Codes hat. Um sich gegen eine Codeänderung während einer Kommunikation zu
wappnen, ist es möglich, einen
Prozess gemäß 3 zu
veranlassen, entweder im Endgerät
oder in der Zusatzvorrichtung oder in beiden konstant zu laufen,
so dass es in irgendeinem bestimmten Augenblick einen identifizierten
Code gibt, der in keiner empfangbaren Kommunikationsverbindung aktuell
in Verwendung ist.
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4 veranschaulicht
einen anderen Typ von Konstruktion, der in einem Endgerät der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann. Hierbei umfasst das Endgerät eine Antenne 401,
einen Multiplexkoppler 402, einen Mehrkanal-Sender/Empfänger 403 zum
Kommunizieren mit der Basisstation, einen Basisbandblock 404,
einen Steuerblock 405 und einen getrennten Ein- und Mehrkanal-Funk-Sender/Empfänger 406 zum
Kommunizieren mit Zusatzvorrichtungen. Der Unterschied zwischen
den Endgeräten
von 2 und 4 ist, dass in 2 der/die
Codekanal-Sender und -Empfänger,
die zur Verwendung innerhalb einer Schnittstelle zugewiesen werden,
Teile desselben Mehrkanal-Senders/Empfängers sind, der zur Kommunikation
mit der Basisstation verwendet wird, während in der Ausführungsform
von 4 ein getrennter Sender/Empfänger mit einem oder mehr Codekanälen in jeder Übertragungsrichtung
für die
Zusatzschnittstelle vorhanden ist. Der Multiplexkoppler 402 ist
für das
Anpassen der Kopplungen zwischen den verschiedenen Sendern/Empfängern und
der Antenne verantwortlich, damit der schnittstellenbezogene Verkehr davon
abgehalten wird, den Verkehr in Bezug auf das Zellenfunknetz zu
stören,
und umgekehrt. In einer sehr einfachen Ausführungsform wird gar kein Multiplexkoppler
benötigt,
wenn Filteranordnungen oder eine andere Art von an sich bekannten
Komponenten die Hochfrequenzsignale innerhalb des Endgeräts mit einer
angemessenen Genauigkeit leiten.
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Es
ist auch möglich,
eine getrennte Antenne für
die Zusatzschnittstelle in einem Endgerät gemäß 4 bereitzustellen,
aber dadurch gingen die Vorteile der Erfindung in hohem Maße verloren,
da sehr wenige gemeinsame Teile für die Zellenfunksystemschnittstelle
und die Zusatzschnittstelle verwendet werden könnten. In der Ausführungsform
von 2 ist der erwähnte
Vorteil am bedeutendsten, da es möglich ist, einen Codekanal-Sender und einen
Codekanal-Empfänger
für die
Zwecke der Zusatzschnittstelle nur für die Zeit, in der eine Notwendigkeit dafür besteht,
dass die Zusatzschnittstelle in Betrieb ist, und als normale Kanäle des Mehrkanal-Senders/Empfängers zu
allen anderen Zeiten zu verwenden. Selbst wenn die Spezifikationen
des Zellenfunksystems oder irgendwelche anderen Überlegungen verlangen, dass
dem Zellenfunksystem zu allen Zeiten eine feste Anzahl von Codekanälen zugewiesen werden
muss, ist die Ausführungsform
von 2 als die vorteilhafteste anzusehen. Ein Sender/Empfänger-Entwickler
implementiert die Codekanal-Sender und -Empfänger höchstwahrscheinlich auf einer
anwendungsspezifischen integrierten Schaltung ASIC, wobei ein Hinzufügen eines
oder mehrerer Codekanäle
für die
Zwecke einer Zusatzschnittstelle die Herstellungskosten, den Platzbedarf
oder den Leistungsverbrauch im Endgerät nicht wesentlich erhöhen.
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Die
zuvor in Verbindung mit dem Endgerät erörterten Konstruktionen sind
leicht zu erweitern, um sich auf die Konstruktionen zu erstrecken,
welche die Zusatzvorrichtung zum Kommunizieren mit dem Endgerät durch
eine Zusatzschnittstelle gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen muss. Für
die Sendung und den Empfang von Funksignalen muss die Zusatzvorrichtung
eine Antenne und einen HF-Block, sowie wenigstens einen Codekanal-Sender und Codekanal-Empfänger, die
unter der Kontrolle eines Steuerblocks arbeiten, aufweisen. Außerdem muss die
Zusatzvorrichtung einen Basisbandblock zum Verarbeiten des Basisbandausgangssignals
des/der Codekanal-Empfänger
und – wenn
die Zusatzvorrichtung andere Daten als das, was direkt vom Steuerblock
an den Codekanal-Sender geliefert wird, übertragen soll – Formattieren
der zu sendenden Daten in ein Basisbandeingangssignal für den/die
Codekanal-Sender aufweisen. Es gehört zu den Fähigkeiten eines Fachmanns ist
in der Lage, die detaillierte Konstruktion solcher Blöcke darzustellen.
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Der
Betrieb der Zusatzschnittstellenblöcke innerhalb der Zusatzvorrichtung
hängt davon
ab, ob verlangt wird, dass die Zusatzvorrichtung imstande ist, einen
geeigneten Code für
die Zusatzschnittstelle auszuwählen,
oder ob die Zusatzvorrichtung eine „Slave"-Vorrichtung in dem Sinne ist, dass
sie stets darauf wartet, dass das Endgerät den Code auswählt und
die Zusatzvorrichtung darüber
informiert, welchen Code es ausgewählt hat. Im ersterwähnten Fall muss
die Zusatzvorrichtung imstande sein, dieselben Schritte für die Codeauswahl
auszuführen,
die zuvor in Verbindung mit dem Betrieb des Endgeräts beschrieben
wurden. Im letzteren Falle genügt
es für die
Zusatzvorrichtung, über
die Fähigkeiten
zu verfügen,
die in der folgenden Erörterung
des Herstellens, Aufrechterhaltens und Beendens einer Datenübertragungsverbindung
zwischen dem Endgerät
und der Zusatzvorrichtung beschrieben werden.
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5 veranschaulicht
die Stufen des Herstellens, Aufrechterhaltens und Beendens einer
Datenübertragungsverbindung
zwischen dem Endgerät und
der Zusatzvorrichtung in einer typischen Situation. Stufe 501 entspricht
der Herstellung von Synchronisation, was als ein generischer Begriff
als das Herstellen einer gemeinsamen Zeitbasis für die Kommunikation an beiden
Enden und gemeinsames Benutzen der Kenntnis des Spreizcodes, der
zu verwenden ist, zu verstehen ist. Stufe 501 umfasst auch
alle eventuellen Schritte zum Herstellen von Mitteln für eine authentifizierte
und/oder verschlüsselte
Kommunikation zwischen dem Endgerät und der Zusatzvorrichtung.
In dieser Hinsicht entspricht sie im Allgemeinen der bekannten Anfangsphase
des Herstellens einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Endgerät und einer
Basisstation. Stufe 501 kann entweder durch das Endgerät oder durch
die Zusatzvorrichtung initiiert werden.
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Als
Beispiel wird angenommen, dass nur das Endgerät die Fähigkeit zum Auswählen eines
Codes für
die Zusatzschnittstelle besitzt, und dass das Endgerät beim Auswählen des
Codes das Verfahren verwendet, dass zuvor in Verbindung mit 3 beschrieben
wurde. Wenn Stufe 501 durch das Initiieren des Endgeräts erfolgt,
beginnt der Vorgang, indem das Endgerät die Schritte 301 bis 303 von 3 ausführt, bis
es einen geeigneten Code gefunden hat. Danach kann es die Zusatzvorrichtung über die beginnende Übertragung
auf einem getrennten Befehlskanal informieren, oder es kann mit
dem Senden eines Synchronisationssignals beginnen, wobei der Beginn
dieser Sendung als eine Information über die beginnende Übertragung
an die Zusatzvorrichtung fungiert. Das Synchronisationssignal ist
am besten ein sogenanntes Pilotsignal, was ein regelmäßiges Schwingungssignal
oder eine Dateneinheit in einer vorher bekannten Form bedeutet.
Wenn die Zusatzvorrichtung das Synchronisationssignal erkannt hat, sendet
sie eine Bestätigung
mit der Angabe, dass sie zum Empfang bereit ist. Das Endgerät gibt den
ausgewählten
Code durch Verwenden irgendeines an sich bekannten Angabeverfahrens an,
und die Zusatzvorrichtung bestätigt
abermals den korrekten Empfang der Codeangabe. Um die Synchronisationsstufe
abzuschließen,
können
das Endgerät
und die Zusatzvorrichtung jegliche Anzahl von Nachrichten austauschen,
die zum Beispiel mit der Herstellung einer authentifizierten und/oder
verschlüsselten Kommunikationsverbindung
zusammenhängen.
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Wenn
Stufe 501 durch das Initiieren der Zusatzvorrichtung erfolgt,
folgt der Vorgang anfänglich einem
etwas anderen Muster. Aufgrund der Annahme, dass nur das Endgerät zum Auswählen eines Codes
imstande ist, muss die Zusatzvorrichtung zuerst ein Pilotsignal
oder eine entsprechende Angabe senden, aus der das Endgerät erkennt,
dass die Zusatzvorrichtung eine Kommunikationsverbindung aufzubauen
wünscht.
Wenn die Zusatzvorrichtung als die Angabe ein Pilotsignal sendet,
kann das Endgerät
seinen Sender/Empfänger
damit leicht synchronisieren. Das Endgerät kann den Empfang der Angabe
bestätigen,
bevor es mit der Codeauswahl gemäß 3 beginnt,
oder es kann auf der Stelle mit der Codeauswahl beginnen, wobei
nur eine anschließende
Angabe über
einen ausgewählten
Code als eine Bestätigung
dient. Danach kann der Vorgang weitergehen, wie zuvor beschrieben.
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Nach
einer erfolgreichen Synchronisation auf Stufe 501 kann
der Austausch von Datenpaketen zwischen dem Endgerät und der
Zusatzvorrichtung beginnen, wie durch Stufe 502 in 5 veranschaulicht.
Es ist nicht zwingend erforderlich, dass während einer Kommunikationsverbindung
zwischen einem Endgerät
und einer Zusatzvorrichtung die ganze Zeit irgendwelche Daten zu übertragen
sind. Die Verbindung kann Leerperioden enthalten, während derer keine
der Vorrichtungen irgendwelche Daten zu übertragen hat. Zur Aufrechterhaltung
der Synchronisation während der
Leeperioden gemäß Stufe 503 kann wenigstens
eine der Vorrichtungen irgendeine Art von Nullsignal senden, z.B.
sich wiederholende Pilotsymbole mit gerade genug Sendeleistung,
damit die andere Vorrichtung empfängt. Der Vorgang zirkuliert in
der Schleife, die durch die Stufen 502 und 503 gebildet
wird, bis die Kommunikationsverbindung gemäß Stufe 504 aus irgendeinem
Grund dadurch deaktiviert wird, dass eine der Vorrichtungen einen Deaktivierungsbefehl
sendet und die andere ihn bestätigt.
Es ist auch möglich,
dass die Verbindung infolge eines Synchronisationsverlusts, der
zum Beispiel durch einen zunehmenden Störpegel oder durch ein Abschalten
einer der Vorrichtungen verursacht wird, abrupt beendet wird.
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Die
Erfindung beschränkt
die zeitliche Steuerung der Kommunikationsverbindung über die
Zusatzschnittstelle nicht. Die Verbindung kann die ganze Zeit aktiv
sein, wenn ein Endgerät
und eine Zusatzvorrichtung nahe genug beieinander sind, so dass
es möglich
ist, eine Verbindung herzustellen. Eine automatische Aktivierung
der Verbindung kann erfolgen, wenn eine der Vorrichtungen erkennt,
dass sie Daten hat, die an die andere Vorrichtung zu senden sind.
Damit die automatische Aktivierung erfolgreich ist, muss wenigstens
eine der Vorrichtungen einem vorher programmierten Zeitplan zum
Abhören und
Versuchen, ein Pilotsignal oder eine entsprechende Angabe zu empfangen,
folgen. In solchen Fällen
wird die Verbindung normalerweise deaktiviert, wenn keine der Vorrichtungen
irgendwelche zu sendende Datenpakete aufweist. Es kann eine kurze Aufschubfrist
einer vorbestimmten Länge
vor dem Deaktivieren der Verbindung angewendet werden, bevor die
Verbindung deaktiviert, um eine hergestellte und laufende Verbindung
nicht nur wegen einer kurzen Unterbrechung in dem zu sendenden Datenfluss
zu deaktivieren. Es kann auch einen zuvor programmierten Zeitplan
für eine
periodische Aktivierung und Deaktivierung der Kommunikationsverbindung
geben. Auch eine manuelle Aktivierung und Deaktivierung der Verbindung
infolge einer Benutzerhandlung sind im Rahmen der Erfindung. Die
Erfindung beschränkt
irgendeine andere gleichzeitige Aktivität, die von einer der Vorrichtungen
durchgeführt wird,
nicht; zum Beispiel kann das Endgerät gleichzeitig eine aktive
Kommunikationsverbindung mit einer Basisstation auf einem anderen
Codekanal haben.
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Im
Vorhergesagten wurde nur eine Schnittstelle zwischen einem einzigen
Endgerät
und einer einzigen Zusatzvorrichtung erörtert. Die Erfindung beschränkt die
Anzahl von gleichzeitigen Verbindungen von einem Endgerät zu mehreren
Zusatzvorrichtungen oder die Anzahl von gleichzeitigen Verbindungen
von mehreren Endgeräten
zu einer Zusatzvorrichtung nicht. Für jede getrennte Kommunikationsverbindung
werden die zuvor beschriebenen Funktionsblöcke und Verfahrensschritte
getrennt benötigt. Es
kann auch eine Anzahl von gleichzeitigen, aber logisch getrennten
Verbindungen zwischen einem einzigen Endgerät und einer einzigen Zusatzvorrichtung geben.
In solchen Fällen
kann ein Herstellen einer weiteren gleichzeitigen Verbindung leichter
als ein Herstellen der ersten Verbindung zwischen den Vorrichtungen
sein, da die gemeinsame Zeitbasis, die als Teil des Synchronisationsprozesses
der ersten Verbindung erzeugt wurde, bei der Herstellung der nachfolgenden
Verbindungen angewendet werden kann.
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Die
Sendeleistungssteuerung ist ein wesentlicher Teil aller Funkverbindungen.
In einem CDMA-Zellenfunksystem kann eine große Anzahl von gleichzeitigen, kontinuierlichen Übertragungen
dasselbe Frequenzband gemeinsam benutzen. Das gesendete Funksignal
einer Verbindung stellt eine Störung
für alle
anderen Verbindungen dar, und eine Kommunikation wird nur möglich, wenn
der allgemeine Störpegel,
der in irgendeiner einzelnen Verbindung wahrgenommen wird, innerhalb
gewisser vorbestimmter Grenzen bleibt. Wenn eine Sendeleistungssteuerung
in allen anderen Verbindungen unabhängig stattfindet, folgt leicht
ein sogenanntes „Cocktail-Party"-Phänomen, in
welchem ein Sender seinen Sendeleistungspegel erhöht und eine
Zunahme der Störung
für alle
andere gleichzeitigen Verbindungen verursacht, was wiederum bewirkt,
dass andere Sender ihre Leistung erhöhen, so dass der Effekt andauert,
bis jeder mit voller Leistung schreit, ohne jedoch imstande zu sein,
eine Nachricht durchzubringen.
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Um
die Störung,
die im Zellenfunksystem durch die Zusatzschnittstelle verursacht
wird, zu minimieren, ist es vorteilhaft, einige Vorkehrungen zu treffen.
In einer sehr einfachen Ausführungsform
der Erfindung wird eine konstante Sendeleistung für die Zusatzschnittstelle
definiert, deren Wert so niedrig ist, dass sie nur eine Kommunikation
innerhalb einer sehr kurzen Entfernung, wie beispielsweise ein paar Meter,
ermöglicht.
Der Nachteil solch einer einfachen Ausführungsform ist, dass die vorbestimmte
konstante Sendeleistung nur in ein paar praktischen Situationen
der optimale Wert zum Erhalten einer guten Übertragungsqualität ist und
gleichzeitig die Batterie eines tragbaren Endgeräts nicht unnötigerweise
aufbraucht. In einer etwas anspruchsvolleren Ausführungsform
gibt es vorbestimmte konstante minimale und maximale Sendeleistungspegel
für die
Zusatzschnittstelle, zwischen welchen das Endgerät und die Zusatzvorrichtung
jedes bekannte Leistungssteuerungsschema in der offenen Schleife
oder in der geschlossenen Schleife zum Ermitteln eines optimalen Sendeleistungspegels
für beide
von ihnen anwenden können.
In einer noch flexibleren Ausführungsform sendet
jede Basisstation des Zellenfunksystems als Teil einer bekannten
Zellenrundsendungsnachricht die aktuell gültigen Werte für die minimalen
und maximalen Sendeleistungspegel für alle Zusatzschnittstellen,
die innerhalb der Zelle dieser konkreten Basisstation in Betrieb
sind. In jenen Ausführungsformen,
in welchen die Basisstation einen Spreizcode für jede Zusatzschnittstelle
getrennt zuweist, ist es für die
Basisstation sogar möglich,
den Störpegel
zu überwachen,
der mit jedem zugewiesenen Code verbunden ist, und Befehle zum Ändern des
Zusatzschnittstellen-Sendeleistungspegels
am Endgerät
an die Zusatzschnittstelle auszugeben, von welcher der überwachte
Spreizcode zugewiesen wurde. In allen Fällen kann es vorteilhaft sein,
der Basisstation das Recht einzuräumen, den Betrieb aller funkbetriebenen
Zusatzschnittstellen (und eigentlich auch den gesamten anderen Funkverkehr
innerhalb einer bestimmten Frequenzbandes) innerhalb einer Zelle
für eine
bestimmte Zeit zu verbieten, wenn zum Beispiel ein Notruf Schwierigkeiten
hat, durchzukommen.
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Schließlich werden
einige Alternativen zu der zuvor beschriebenen CDMA-Ausführungsform
erörtert.
In einem TDMA-basierten Zellenfunksystem wird in jeder Zelle eine Übertragungsrahmenstruktur
definiert, die aus einer vorbestimmten Anzahl von aufeinander folgenden
Zeitschlitzen besteht. Oftmals sind die Übertragungsrahmen (wenigstens
auf einer bestimmten Frequenz, wenn es mehrere Frequenzbänder gibt,
die der Zelle zugewiesen sind) nicht voll, wodurch während bestimmter
Zeitschlitze in dieser Zelle kein Funkverkehr auf Sendung ist. Es
ist möglich,
die freien Zeitschlitze zur Verwendung von Zusatzschnittstellen
auf ziemlich dieselbe Weise wie die ungenutzten Codes in der CDMA-Ausführungsform
zuzuweisen. Auch in der TDMA-Ausführungsform
der Erfindung ist eine vorteilhafte Art und Weise, einen freien
Zeitschlitz auszuwählen,
entweder das Endgerät
oder die Zeitvorrichtung oder beide zu veranlassen, den Pegel des
Funksignals zu messen, das in jedem Zeitschlitz empfangen wird,
und jene von ihnen als freie Zeitschlitze zu identifizieren, während derer
der Empfangssignalpegel nicht höher
als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
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Eine
Alternative ist, die Basisstation zu veranlassen, regelmäßig zu erklären, welche
Zeitschlitze frei sind, um für
Verkehr in Bezug auf Zusatzschnittstellen verwendet zu werden. Diese
Alternative ist insbesondere anwendbar auf einen Vorschlag für die Rahmenstruktur
eines zukünftigen
Zellenfunksystems, in welchem die Basisstation (oder irgendeine
andere Vorrichtung, die für
die Zuweisung von Zeitschlitzen verantwortlich ist) das Träger-Störungs-Verhältnis oder
eine andere störungsbezogene
Charakteristik berücksichtigen,
die von jeder Verbindung benötigt
wird, wenn die Zeitschlitze zugewiesen werden. Die Basisstation
oder die andere Vorrichtung kann feststellen, dass, selbst wenn
es einen bestimmten zugewiesenen Zeitschlitz gibt, die Verbindung,
der dieser Zeitschlitz zugewiesen wurde, so stark ist, dass sie
eine geringfügige
Störung
tolerieren kann, die durch eine (Anzahl von) gleichzeitige(n) leistungsschwache(n)
Zusatzschnittstellenverbindung(en) verursacht wird. Daher kann derselbe
Zeitschlitz als frei verwendbar für Zusatzschnittstellen erklärt werden.
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Für eine FDMA-Ausführungsform
der Erfindung gilt das meiste der vorangehenden Erörterung, wenn
nur „Code" oder „Zeitschlitz" durch „Frequenz" ersetzt werden.
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Die
zuvor angegebenen Auswahlregeln 1) bis 4) für Codes sind leicht für Zeitschlitze
und/oder Frequenzen zu verallgemeinern. Ein Endgerät oder eine
Zusatzvorrichtung kann stets den Empfangsleistungspegel in einem
bestimmten Zeitschlitz und/oder einer bestimmten Frequenz überwachen
und einen freien Zeitschlitz und/oder eine freie Frequenz gemäß Auswahlregel
1) auswählen.
Das Überwachen kann
gemäß Auswahlregel
2) auch nur jene Zeitschlitze und/oder Frequenzen betreffen, die
ausschließlich
für die
Zwecke einer Zusatzanbindung zugewiesen wurden. Jede Zusatzschnittstelle
kann ein konstante vorbestimmte Frequenz oder einen konstanten vorbestimmten
Zeitschlitz (wobei der Zeitschlitz in Bezug auf eine allgemeine
Zeitbasis definiert ist) wie in Auswahlregel 3) aufweisen, oder
die Basisstation kann die zulässigen
Zeitschlitze und/oder Frequenzen gemäß Auswahlregel 4) angeben.
Das Aufbauen, Aufrechterhalten und Beenden einer Kommunikationsverbindung
zwischen dem Endgerät
und der Zusatzvorrichtung erfolgen mit nur geringfügigen Änderungen
in den Einzelheiten.
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Die
Konstruktion der Funkgeräte,
die für
die TDMA-Ausführungsform
oder der FDMA-Ausführungsform
der Erfindung benötigt
wird, unterscheidet sich etwas von dem, was zuvor in Verbindung
mit der CDMA-Ausführungsform
beschrieben wurde. Um sonst ungenutzte Zeitschlitze zu verwenden,
ist es nicht notwendig, irgendwelche baulichen Änderungen an einem bekannten
TDMA-Funk-Sender/Empfänger
vorzunehmen. Es genügt,
den Steuerblock des Senders/Empfängers
so zu programmieren, dass er sich während der Zeitschlitze, die
zur Zusatzanbindung zugewiesen sind, die Hochfrequenzteile für die Übertragung
von zusatzbezogener Information auf genau dieselbe Weise zunutze
macht, wie sie für
die Übertragung
von Information in Bezug auf das Zellenfunksystem während der
entsprechenden Zeitschlitze verwendet werden. Wenn ein Endgerät eines FDMA-Zellenfunksystem
gleichzeitig zum Kommunizieren mit einer Basisstation und einer
Zusatzvorrichtung verwendet werden soll, muss es einen getrennten
Funk-Sender/Empfänger
für beide
umfassen, damit die verschiedenen Frequenzen einander nicht stören.
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Es
ist auch möglich,
die zuvor erörterten Ausführungsformen
auf verschiedene Weise zu kombinieren. Wenn alle die CDMA-, TDMA-
und FDMA-Ausführungsformen
zusammen berücksichtigt werden,
können
die sonst ungenutzten Codes, Zeitschlitze oder Frequenzen, welche
die Zusatzschnittstelle ausnutzt, als „Funkkanal" bezeichnet werden.
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Die
Vorteile der Erfindung sind in der Konstruktion des Endgeräts am deutlichsten
zu sehen, da alle physikalischen Mittel für einen völlig verschiedenen Schnittstellentyp,
wie eine Kabelverbindung oder eine Infrarotverbindung, vermieden
werden. Zusätzlich
zu den bereits angegebenen Einsparungen an Platz und Leistungsverbrauch
gibt es den zusätzlichen
Vorteil, dass ein Benutzer, der das Endgerät einfach als ein Endgerät des Zellenfunksystems
verwendet und nie irgendwelche Zusatzgeräte braucht, nicht das Gefühl hat,
dass er unnötig
viel für
einige Merkmale bezahlt hat, die er ohnehin nie verwendet. Eine
Zusatzvorrichtung muss einen Funk-Sender/Empfänger anstelle eines Kabelverbinders
oder einer Infrarotverbindung aufweisen, was die Komplexität und die
Herstellungskosten möglicherweise
etwas erhöht.
Wenn jedoch die Konstruktion und die Funktionen auf der Zusatzvorrichtungsseite
so einfach als möglich
gehalten werden (zum Beispiel indem nur das Endgerät imstande
sein muss, einen Kanal auszuwählen),
bleiben die zusätzliche
Komplexität
und die zusätzlichen
Kosten an der Grenze der Bedeutungslosigkeit.