EP0992130A1

EP0992130A1 - Verfahren und anordnung zur effektiven funkübertragung von daten

Info

Publication number: EP0992130A1
Application number: EP97938764A
Authority: EP
Inventors: Jürgen KOCKMANN; Anton Kruk; Hermann-Josef Terglane; Uwe Sydon; Peter Schliwa
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 2000-04-12
Also published as: KR100430134B1; CA2294915A1; WO1998059436A1; JP3444901B2; CN1143457C; US6678262B1; CN1268262A; HK1030313A1; CN1192516C; CN1265240A; HK1030312A1; HK1032491A1; WO1998059439A1; CA2294542C; CA2294535C; JP2001519135A; WO1998059438A1; CN1265241A; US7079496B1; CA2294915C

Abstract

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren und eine Anordnung zur digitalen Funkübertragung von Daten zwischen einer Feststation (1) und wenigstens einer Mobilstation (2, 3) auf einer von mehreren Trägerfrequenzen (F1, F2 ...) vorgesehen, wobei die Daten in mehreren Zeitschlitzen (Z1, Z2 ...) in einem Zeitmultiplex Verfahren übertragen werden. Der Wechsel von einer Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz benötigt bei einer Verwendung sogenannter Slow-Hopping HF-Module einen vorbestimmten Zeitraum. Die Daten werden in aktiven Zeitschlitzen übertragen, auf die jeweils ein inaktiver Zeitschlitz folgt, in dem keine Daten übertragen werden und der für die HF-Module zur Frequenzprogrammierung für den folgenden aktiven Zeitschlitz genügt. Erfindungsgemäß ist der inaktive Zeitschlitz zeitlich kürzer als ein aktiver Zeitschlitz.

Description

Beschreibung

Verfahren und Anordnung zur effektiven Funkübertragung von Daten

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Anordnung zur effektiven Funkübertragung von Daten zwischen einer Feststation und wenigstens einer Mobilstation auf einer von mehreren Trägerfrequenzen, wobei die Daten in Zeit- schlitzen (Slots) in einem Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA) übertragen werden.

Um die bestehenden verschiedenen analogen und digitalen Standards in Europa zu ersetzen, wurde Anfang der 90er Jahre der DECT-Standard verabschiedet. Er ist der erste gemeinsame europäische Standard für schnurlose Telekommunikation. Ein DECT- Netz ist ein mikrozellulares, digitales Mobilfunknetz für hohe Teilnehmerdichten. Es ist in erster Linie für den Einsatz in Gebäuden konzipiert. Eine Verwendung des DECT-Standards im Freien ist jedoch ebenso möglich. Die Kapazität des DECT-

Netzes von rund 10.000 Teilnehmern pro Quadratmetern macht aus dem Schnurlos-Standard eine ideale Zugangstechnologie für Netzbetreiber. Nach dem DECT-Standard ist sowohl die Übertragung von Sprache als auch die Übertragung von Datensignalen möglich. So können auf DECT-Basis auch schnurlose Datennetze aufgebaut werden.

Im folgenden soll der DECT-Standard bezugnehmend auf Fig. 2 näher erläutert werden. Unter der Bezeichnung DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication) wurde für Europa ein digitales, schnurloses Telekonπmunikationssystem für Reichweiten unter 300 m genormt. Damit eignet sich dieses System in Verbindung mit der Vermittlungsfunktion einer Telekommunikationsanlage für den mobilen Telefon- und Datenverkehr in einem Bü- rogebäude oder auf einem Betriebsgelände. Die DECT-Funktionen ergänzen eine Telekommunikationsanlage und machen sie damit zur Feststation FS des schnurlosen Telekommunikationssystems. Auf bis zu 120 Kanälen können digitale Funkverbindungen zwischen der Feststation FS und den maximal 120 Mobilstationen MS hergestellt, überwacht und gesteuert werden.

Gesendet wird im Frequenzbereich 1,88 GHz bis 1,9 GHz auf maximal zehn unterschiedlichen Trägerfrequenzen (Trägern) . Dieses Frequenz-Multiplex-Verfahren wird als FDMA (Frequency Division Multiple Access) bezeichnet.

Auf jeder der zwölf Trägerfrequenzen werden zeitlich nacheinander zwölf Kanäle im Zeitmultiplex-Verfahren TDMA (Time Division Multiple Access) übertragen. Somit ergeben sich für die schnurlose Telekommunikation nach dem DECT-Standard bei zehn Trägerfrequenzen und jeweils zwölf Kanälen je Trägerfrequenz insgesamt 120 Kanäle. Da z. B. für jede Sprechverbindung ein Kanal erforderlich ist, ergeben sich 120 Verbindungen zu maximal 120 Mobilstationen MS. Auf den Trägern wird im Wechselbetrieb (Duplex, TTD) gearbeitet. Nachdem die zwölf Kanäle (Ka- näle 1 - 12) gesendet worden sind, wird auf Empfang geschaltet, und es werden in der Gegenrichtung die zwölf Kanäle (Kanäle 13 - 24) empfangen.

Ein Zeitmultiplex-Rahmen besteht damit aus 24 Kanälen (s. Fig. 2) . Dabei werden Kanal 1 bis Kanal 12 von der Feststation FS zu den Mobilstationen MS übertragen, während Kanal 13 bis Kanal 24 in der Gegenrichtung von den Mobilstationen MS zur Feststation FS übertragen werden. Die Rahmendauer beträgt 10 ms. Die Dauer eines Kanals (Zeitschlitzes, Slot), beträgt 417 μs . In dieser Zeit werden 320 Bit Informationen (z. B. Sprache) und 100 Bit Steuerdaten (Synchronisierung, Signalisierung und Fehlerkontrolle) übertragen. Die Nutz-Bitrate für einen Teilnehmer (Kanal) ergibt sich aus den 320 Bit Informationen innerhalb von 10 ms. Sie beträgt somit 32 Kilobit pro Sekunde. Für Fest- und Mobilstationen wurden integrierte Bausteine entwickelt, die die DECT-Funktionen umsetzen. Dabei erfüllen die Feststation und die Mobilstation ähnliche Funktionen. Einer dieser genannten integrierten Bausteine ist dabei das HF-Mo- dul, d. h. das Modul, das die eigentliche Funktion des Empfan- gens und Sendens im HF-Bereich ausführt.

Es ist bekannt, sogenannte Fast-Hopping HF-Module zu verwenden, d. h. HF-Module, die einen Wechsel der Trägerfrequenz von einem Zeitschlitz bzw. Kanal zum nächsten ausführen können.

Diese Fast-Hopping HF-Module sind indessen sehr aufwendig und teuer. In der Praxis werden daher vor allem sogenannte Slow- Hopping HF-Module verwendet, d. h. Module, die einen gewissen Zeitraum zum Wechseln der Trägerfrequenz benötigen. In der Praxis entspricht der Zeitraum, den das Slow-Hopping HF-Modul zum Wechsel der Trägerfrequenz benötigt, im wesentlichen dem Zeitraum eines Zeitschlitzes. Dies bedeutet, daß nach jedem aktiven Zeitschlitz, d. h. nach jedem Schlitz, in dem Daten übertragen werden, ein sogenannter inaktiver Zeitschlitz (Blind Slot) folgen muß, in dem keine Daten übertragen werden können. Dies bedeutet, daß in der Praxis statt der möglichen zwölf Verbindungen auf einer Trägerfrequenz beim DECT-Standard nur sechs Verbindungen ausgeführt werden können.

Ein DECT-Kanal wird durch seinen Zeitschlitz und seine Trägerfrequenz festgelegt. Dabei ist zu beachten, daß gemäß dem DECT-Standard die Organisation der Wiederverwendung von physikalischen Kanälen mittels einer dynamischen Kanalwahl (dynamic Channel selection) erfolgt. Dadurch erübrigt sich eine aufwen- dige Frequenzplanung wie in zellularen Systemen. Für einen

Verbindungsaufbau werden kontinuierlich die Signalpegel aller Kanäle gemessen und in einer Kanalliste (Channel map) die störungsfreien Kanäle verwaltet. Während einer Verbindung werden weiterhin die Signalpegel aller Kanäle sowie die Empfangsqua- lität überwacht. Falls diese Überwachung ergibt, daß der gerade benutzte Kanal auf einer Trägerfrequenz übertragen wurde, die gestört wurde (beispielsweise durch die Einwirkung einer Übertragung auf der gleichen Trägerfrequenz von bzw. zu einer anderen Feststation) , wird für den nächsten aktiven Zeitschlitz automatisch eine andere Trägerfrequenz gewählt, die in der Kanalliste als störungsfrei eingetragen ist.

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

Für Länder außerhalb Europas muß der DECT-Standard gegebenenfalls abgeändert und auf die lokalen Gegebenheiten angepaßt werden. Beispielsweise in den USA. kann die Übertragung nicht in dem normalen DECT-Bereich zwischen 1,88 und 1,90 GHz erfolgen, sondern es steht vielmehr das allgemein zugängliche 2,4 GHz ISM-Band (Industrial, Scientific, Medical) zur Verfügung. Weiterhin müßten Änderungen zur Anpassung an die nationalen Vorschriften, wie beispielsweise die amerikanische Vorschrift „FCC part 15" (Federal Communications Commission) , vorgenommen werden. Die genannte amerikanische Vorschrift beschreibt die für die Luftschnittstelle zulässigen Übertragungsverfahren, Sendeleistungen und die zur Verfügung stehende Bandbreite.

Beim DECT-Standard enthält jeder Zeitschlitz neben den oben genannten 320 Informationsbit noch weitere 104 für die Signalübertragung benötigte Bits sowie 56 Bits eines Guard-Felds, so daß jeder Zeitschlitz insgesamt 480 Bit enthält. Daraus ergibt sich eine Datenrate von (24 x 48 Bit) /10ms =)1 152 000 Bit/s. Eine Datenrate in dieser Höhe ist in dem amerikanischen ISM- Band nicht sinnvoll, da pro nutzbarem Kanal eine zu große Bandbreite benötigt werden würde.

Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Anordnung zur digitalen Funkübertragung von Daten zu schaffen, die die Bandbreite eines TDMA-Systems effektiv nutzt. Das Verfahren bzw. die Anordnung sollte insbesondere die kostengünstige Verwendung der genannten Slow-Hopping HF- Module ermöglichen.

Gemäß der Erfindung ist also ein Verfahren zur digitalen Funk- Übertragung von Daten zwischen einer Feststation und wenigstens einer Mobilstation auf einer von mehreren Trägerfrequenzen vorgesehen. Die Daten werden dabei in Zeitschlitzen in einem Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA) übertragen. Der Wechsel von einer Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz wird dabei in einem vorbestimmten Zeitraum ausgeführt .

Die Daten werden in aktiven Zeitschlitzen übertragen, auf die jeweils ein inaktiver Zeitschlitz folgt, in dem keine Daten übertragen werden. Der inaktive Zeitschlitz ist erfindungsgemäß kürzer als der aktive Zeitschlitz.

Insbesondere kann die Zeitdauer des inaktiven Zeitschlitzes die Hälfte des aktiven Zeitschlitzes betragen. Durch diese Zeitschlitzstruktur können pro Zeitrahmen mehr aktive Verbindungen geschaffen werden, wodurch eine effektivere Ausnutzung der Bandbreite des TDMA-Systems bewirkt wird.

Ein Zeitrahmen der Übertragung kann insbesondere vier aktive Zeitschlitze für eine Übertragung von der Feststation zu der Mobilstation sowie vier Zeitschlitze für eine Übertragung von der Mobilstation zu der Feststation enthalten.

Die Übertragung kann in einem 2,4 GHz-Band erfolgen.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Anordnung zur Funkübertragung von Daten vorgesehen. Die erfindungsgemäße Anordnung weist auf eine Feststation und wenigstens eine Mobilstation, zwischen denen die Daten in mehreren Zeitschlitzen im Zeitmul- tiplex-Verfahren (TDMA) und auf mehreren Trägerfrequenzen in Frequenz-Multiplex-Verfahren (FDMA) übertragbar sind. Die Feststation und die wenigstens eine Mobilstation weisen jeweils ein HF-Modul auf, durch das die Trägerfrequenz für die Übertragung während einem der Zeitschlitze wählbar ist. Die HF-Module benötigen dabei zum Wechsel von einer Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz eine vorbe^timmte Zeitdauer in der Größenordnung eines Zeitschlitzes. Erfindungsgemäß weist ein Zeitrahmen der Übertragung aktive Zeitschlitze auf, in denen Daten übertragen werden und auf die jeweils ein inaktiver Zeitschlitz folgt, in dem keine Daten übertragen werden. Die Zeitdauer des inaktiven Zeitschlitzes ist insbesondere kleiner als die des aktiven Zeitschlitzes. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zeitdauer des inaktiven Zeitschlitzes die Hälfte des aktiven Zeitschlitzes beträgt. Somit kann gewährleistet werden, daß innerhalb eines Zeitrahmens mehr aktive Verbindun- gen geschaffen werden können und somit die Bandbreite effektiver genutzt wird.

Ein Zeitrahmen der Übertragung kann vier aktive Zeitschlitze zur Übertragung von der Feststation zu der Mobilstation sowie vier Zeitschlitze zur Übertragung von der Mobilstation zu der Feststation enthalten.

Die Trägerfrequenzen können in einem 2,4 GHz-Band liegen.

Die HF-Module können insbesondere die Trägerfrequenzen während eines inaktiven Zeitschlitzes wechseln.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles und bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zur digitalen Funkübertragung von Daten,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des bekannten DECT- Standards, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Kanalbelegung bei der Anpassung des bekannten DECT-Standards an das amerikanische ISM-Band, und

Fig. 4 eine besonders effektive Belegung der Kanäle des an das ISM-Band angepaßten DECT-Standards gemäß der Erfindung .

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur digitalen Funk-Übertragung von Daten vorgesehen. Eine Feststation 1 ist dabei mittels einer Endstellenleitung 10 mit dem Festnetz verbunden. Die Feststation 1 weist ein HF-Modul 4 auf, durch das Daten mittels einer Antenne 6 aussendbar bzw. empfangbar sind. Das HF-Modul 4 kann insbesondere ein sogenanntes Slow-Hopping HF-Modul sein, d. h. ein besonders kostengünstiges HF-Modul, das indessen einen gewissen Zeitraum zum Wechsel von einer Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz benötigt. Dieser Zeitraum liegt in der Größenordnung eines Zeitschlitzes, d. h. zwischen ca. 100 μs und 1 ms, und insbesondere zwischen ca. 300 μs und 500 μs . Dieser für den Trägerfrequenz-Wechsel benötigte Zeitraum kann beispielsweise dem Zeitraum entsprechen, der durch einen Zeitschlitz eines Zeitmultiplex-Verfahrens (TDMA) ausgefüllt wird. Mittels der Antenne 6 kann über eine Funkübertragungsstrecke 8 eine Funkübertragung zu einer Mobilstation 2 bzw. über eine zweite Funkübertragungsstrecke 9 eine Funkübertragung zu einer Mobilstation (schnurloses Telefon) 3 erfolgen. Alle in Fig. 1 dargestellten Mobilstationen weisen den gleichen Aufbau auf, so daß eine nähere Erläuterung nur anhand der dargestellten Mobilstation 2 erfolgen soll.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, weist diese Mobilstation 2 eine Antenne 7 zum Empfang bzw. zum Senden von Daten von bzw. zu der Feststation 1 auf. In der Mobilstation 2 ist ein HF-Modul 5 vorgesehen, das im wesentlichen dem in der Feststation 1 ver- wendeten HF-Modul 4 entspricht. Bei dem HF-Modul 5 der Mobil- Station 2 kann es sich also auch um eine sogenanntes Slow- Hopping HF-Modul handeln.

Bezugnehmend auf Fig. 2 soll nun erläutert werden, wie der be- kannte DECT-Standard auf das amerikanische ISM-Band angepaßt werden kann. Wie bereits zuvor erläutert, wäre bei einer Beibehaltung des DECT-Standards die resultierende Datenrate für das ISM-Band zu hoch. Wie in Fig. 3 ersichtlich kann aus diesem Grund die Zeitschlitz-Anzahl pro Rahmen halbiert werden, d. h. in den zehn Millisekunden eines Zeitrahmens sind anstatt der 24 Zeitschlitze (Kanäle) des DECT-Standards nur noch 12 Zeitschlitze ZI - Z12 vorgesehen, in denen jeweils 480 Bit übertragen werden können. Durch die Halbierung der Zeitschlitzanzahl halbiert sich entsprechend auch die Datenrate auf (12 x 480 Bit)/10 ms = 576000 Bit/s. Diese niedrigere Datenrate hat eine für das amerikanische ISM-Band akzeptable Bandbreite zur Folge.

Wie in Fig. 3 indessen ersichtlich ist, müssen bei einer ko- stengünstigen Realisierung der für die Funkübertragung benötigten Geräte sogenannte Slow-Hopping HF-Module vorgesehen sein, was bedeutet, daß nach jedem aktiven Zeitschlitz, in dem Daten übertragen werden, ein inaktiver Zeitschlitz (blind slot) folgen muß, in dem keine Daten übertragen werden können. Bei zwölf vorgesehenen Zeitschlitzen ZI- -Z12 (6 Zeitschlitze ZI - Z6 für die Übertragung von einer Mobilstation zu der Feststation und sechs Zeitschlitze Z7 - -Z12 für die Übertragung von der Feststation zu einer Mobilstation) stehen somit maximal nur drei mögliche Verbindungen zur Verfügung. Bei einer Realisierung mit dem kostengünstigen Slow-Hopping HF- Modulen ist somit die nutzbare Kanalkapazität durch die Reglementierung durch das Slow-Hopping HF-Modul auf maximal drei Verbindungen nicht sehr groß.

In Fig. 3 sind mögliche aktive Zeitschlitze schraffiert dargestellt. Beispielsweise kann in dem Zeitschlitz ZI wie dar- gestellt mit der Trägerfrequenz f₂ eine Übertragung von der Feststation 1 zu einer Mobilstation 2, 3 erfolgen (RXl). Wenn auf diesen Zeitschlitz ZI ein Zeitschlitz Z2 folgt, in dem keine Datenübertragung stattfindet (inaktiver Zeitschlitz, blind slot), kann auch ein Slow-Hopping HF-Modul die Zeitdauer des inaktiven Zeitschlitzes Z2 zum Wechsel der Trägerfrequenz benutzen. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann die Trägerfrequenz beispielsweise von der Trägerfrequenz f₂ auf die Trägerfrequenz fi gewechselt werden. Somit kann in dem Zeitschlitz Z3 , wie in Fig. 3 dargestellt, eine Übertragung von der Feststation zu einer Mobilstation auf der Trägerfrequenz fi erfolgen (RX2) . Das in Fig. 3 gezeigte Schema zeichnet sich also dadurch aus, daß bei der gegebenen Zeitschlitzverteilung ein aktiver Zeitschlitz (schraffiert dargestellt) mit jeder der vor- gegebenen Trägerfrequenzen (f**., f₂ ...) betrieben werden kann.

Es wird daran erinnert, daß gemäß dem DECT-Standard die Organisation der Wiederverwendung von physikalischen Kanälen mittels einer dynamischen Kanalwahl (dynamic Channel selection) erfolgt, wobei ein Kanal durch seine Trägerfrequenz und seinen Zeitschlitz definiert ist. Somit kann eine aufwendige Frequenzplanung wie in zellularen Systemen unterbleiben. Für einen Verbindungsaufbau werden kontinuierlich die Signalpegel aller Kanäle gemessen und in einer Kanalliste (Channel map) die störungsfreien Kanäle verwaltet. Während einer Verbindung werden weiterhin die Signalpegel aller Kanäle aller möglichen Trägerfrequenzen sowie die Empfangsqualität überwacht.

Wenn also, wie in Fig. 3 dargestellt, im Zeitschlitz ZI bei der Übertragung (RXl) auf der Trägerfrequenz f₂ festgestellt wird, daß die Empfangs- bzw. Sendeverhältnisse auf der Trägerfrequenz f-*. günstiger sind, kann während der Zeitdauer des Zeitschlitzes Z2, in dem keine Datenübertragung stattfindet, auf die als günstiger erkannte Trägerfrequenz 1 gewechselt werden. Die Übertragung RX2 während des Zeitschlitzes Z3 erfolgt auf der als günstiger erkannten Trägerfrequenz f₂. Als Alternative kann auch ein sogenanntes Frequency-Hopping- Verfahren verwendet werden, bei dem die Trägerfrequenz nach einem vorbeεtimmten Zeitraum, beispielsweise einem Rahmen der Übertragung gewechselt wird.

Wie bereits ausgeführt, hat das in Fig. 3 dargestellte Belegungsschema für die Kanäle den Nachteil, daß aufgrund der Halbierung der Zeitschlitz-Anzahl pro Zeitrahmen auf 12, wodurch die Dauer eines Zeitschlitzeε auf 833 μs verdoppelt wird, und der Notwendigkeit der inaktiven Zeitschlitze nach jedem aktiven Zeitschlitz zur Folge, daß nur noch drei mögliche Verbindungen (drei Verbindungen von einer FestStation zu einer Mobilstation und drei Verbindungen von einer Mobilstation zu ei- ner Feststation) im Gegensatz zu den sechs gemäß dem DECT- Standard möglichen Verbindungen gegeben sind.

In Fig. 4 ist eine Zeitschlitzstruktur dargestellt, die eine Erhöhung der maximal möglichen Verbindungen von drei auf vier gestattet, ohne daß die flexible Wahl der Trägerfrequenzen von einem aktiven Zeitschlitz zum nächsten aktiven Zeitschlitz beeinträchtigt werden würde. Wie in Fig. 4 ersichtlich, wird diese Erhöhung der maximalen Verbindungen von drei auf vier im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Zeitdauer eines inakti- ven Zeitschlitzeε, während dem keine Datenübertragung stattfindet, im Vergleich zur Zeitdauer eines aktiven Zeitschlitzes verkürzt wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, beträgt die Zeitdauer eines aktiven Zeitschlitzes ZI, Z3, Z5, Z7 , Z9, ZU, Z13 und Z15 eines Zeitrahmenε jeweilε 833 ns , wenn der Zeitrahmen ins- gesamt 10 ms beträgt. Die Zeitdauer der inaktiven Zeitschlitze Z2, Z4, Z6, Z8, Z10, Z12, Z14 und Z16 beträgt, wie in Fig. 4 dargestellt, nur 417 μs und somit im wesentlichen nur die Hälfte der Zeitdauer der aktiven Zeitschlitze. Ein aus der DECT-Technik bekanntes Slow-Hopping HF-Modul benötigt nach ei- nem aktiven Zeitschlitz mindestens eine Zeitdauer von 417 μs, um eine Frequenzprogrammierung für die Trägerfrequenz deε nachfolgenden Zeitschlitzes auszuführen. Ein halber Zeit-- schlitz des an das ISM-Band angepaßten DECT-Standardε mit einer Zeitdauer von 833 με/2 = 417 μs genügt somit als inaktiver Zeitschlitz (blind εlot).

Wie in Fig. 4 erεichtlich, kann beispielsweise eine Datenübertragung RXl während des Zeitschlitzes ZI von der Festεtation zu einer Mobilstation auf einer Trägerfrequenz Fi erfolgen. Um die Übertragung auch mit einer geringen Bandbreite ausführen zu können, beträgt dabei die Zeitdauer deε Zeitschlitzes ZI das doppelte der Zeitdauer gemäß dem DECT-Standard, nämlich 833 μs . Auf den Zeitschlitz ZI folgt ein nichtaktiver Zeitschlitz Z2, dessen zeitliche Dauer nur 417 μs beträgt. Diese Zeitdauer von 417 μs genügen indessen einem HF-Modul der Slow- Hopping-Technik, die Trägerfrequenz für den folgenden aktiven Zeitschlitz Z3 zu programmieren. Falls somit erkannt wird, daß beispielεweise die Trägerfrequenz f₃ bessere Empfangsverhältnisse als die Trägerfrequenz f-*. bietet, kann während der Zeitdauer des Zeitschlitzes Z2 , während dem keine Datenübertragung stattfindet, die Trägerfrequenz von der Trägerfrequenz !_. des Zeitschlitzes ZI auf die Trägerfrequenz f₃ für den Zeitschlitz Z3 erfolgen, und während des Zeitschlitzeε Z3 kann somit eine Übertragung von einer Feststation zu einer Mobilεtation erfolgen (RX3) .

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

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

Nach acht Zeitschlitzen ZI bis Z8, was der Hälfte der Zeitschlitze ZI bis Z16 eines Zeitrahmens von 10 ms entspricht, erfolgt gemäß dem Duplex-Verfahren (TTD) die Übertragung von der oder den Mobilstationen zu der Feststation. Beispielsweise kann während des Zeitschlitzes Z9 eine Übertragung (TXl) von einer Mobilstation zu der Festεtation mit einer Trägerfrequenz fi erfolgen. Der auf den aktiven Zeitschlitz Z9 folgende inaktive Zeitschlitz Z10 weist wiederum in seiner zeitlichen Dauer nur die Hälfte, nämlich 417 μs , der zeitlichen Dauer des aktiven Zeitschlitzeε Z9 (833 με) auf. Die Zeitdauer deε inaktiven Halb-Zeitεchlitzeε Z10 reicht für die HF-Module wiederum auε, um die Frequenzprogrammierung für den folgenden aktiven Zeit- schlitz ZU für eine weitere Übertragung von einer Mobilstation zu der Feststation (TX2) vorzunehmen.

Durch die erfindungsgemäße Struktur der Zeitschlitze ZX wird somit die Nutzung eines Zeitrahmenε einer digitalen Übertragung deε TDMA-Systemε effizienter gemacht, ohne daß die Flexibilität der Wahl der Trägerfrequenzen darunter leidet.

Bezugszeichenliste

1 Feststation

2 Mobilstation (schnurloεeε Telefon)

3 Mobilstation

4 HF-Modul Feststation

5 HF-Modul Basistation

6 Antenne Feεtεtation

7 Antenne Mobilstation

8 erste Funkübertragungsεtrecke

9 zweite Funkübertragungεεtrecke

10 Endεtellenleitung

Zx Zeitεchlitze fx. Trägerfrequenz

Claims

Patentanεprüche

1. Verfahren zur digitalen Funkübertragung von Daten zwiεchen einer Feεtεtation (1) und wenigstens einer Mobilstation (2,3) auf einer von mehreren Trägerfrequenzen (f_1# f₂, ...), bei dem die Daten in mehreren Zeitschlitzen (ZI, Z2 , ...) in einem Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA) übertragen werden, der Wechsel von einer Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz einen vorbestimmten Zeitraum in der Größenord- nung eineε Zeitεchlitzeε benötigt, und die Daten in aktiven Zeitεchlitzen (ZI) übertragen werden, auf die jeweils ein inaktiver Zeitschlitz (Z2) folgt, in dem keine Daten übertragen werden, und bei dem - ein inaktiver Zeitschlitz (Z2) zeitlich kürzer als ein aktiver Zeitεchlitz (ZI) ist.

2 . Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zeitdauer eines inaktiven Zeitschlitzes (Z2) die Hälfte eineε aktiven Zeitschlitzes (ZI) beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitmultiplex-Duplex- (TDD) Verfahren angewendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitrahmen der Übertragung vier aktive Zeitschlitze (ZI, Z3, Z5, Z7) für eine Übertragung von der Festεtation (1) zu der Mobilstation (2) und vier Zeitschlitze (Z9, ZU, Z13, Z15) für eine Übertragung von der Mobilstation (2) zu der Feststation (1) enthält.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,- dadurch ge ennzeichnet, daß die Übertragung in einem 2,4 GHz Band erfolgt.

6. Anordnung zur digitalen Funkübertragung von Daten, aufweisend eine Feststation (1) und wenigstens eine Mobilstation (2,3), zwiεchen denen die Daten in mehreren Zeitschlitzen (ZI, Z2, ...) im Zeitmultiplex-Verfahren (TDMA) und auf mehreren Trägerfrequenzen (fi, f₂ ...) im Frequenz-Multiplex-Ver- fahren (FDMA) übertragbar sind, wobei die Feststation (1) und die wenigstens eine Mobilstation (2, 3) jeweils ein HF-Modul (4,5) aufweisen, durch das die Trägerfrequenz für die Übertragung während einem der Zeitschlitze wählbar ist, - die HF-Module (4,5) zum Wechsel von einer Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz eine vorbestimmte Zeitdauer in der Größenordnung eineε Zeitεchlitzeε benötigen, und ein Zeitrahmen der Übertragung aktive Zeitεchlitze (ZI) aufweist, in denen Daten übertragen werden und auf die je- weils ein inaktiver Zeitεchlitz (Z2) folgt, in dem keine Daten übertragen werden, wobei die Zeitdauer des inaktiven Zeitschlitzes (Z2) kleiner ist als die deε aktiven Zeitεchlitzes (ZI).

7. Anordnung nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer deε inaktiven Zeitschlitzes (Z2) die Hälfte deε aktiven Zeitεchlitzes (ZI) beträgt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitrahmen der Übertragung vier aktive Zeitschlitze (ZI, Z3 , Z5, Z7) zur Übertragung von der Festεtation (1) zu der Mobilstation (2) und vier Zeitschlitze (Z9, ZU, Z13, Z15) zur Übertragung von der Mobilstation (2) zu der Festεtation (1) enthält.

9. Anordnung nach einem der Anεprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzen in einem 2,4 GHz-Band liegen.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Module (4,5) die Trägerfrequenzen während eineε inaktiven Zeitεchlitzeε wechεeln.