DE10107442A1

DE10107442A1 - Verfahren zur Kommunikation in einem lokalen Funkverkehrsnetz

Info

Publication number: DE10107442A1
Application number: DE10107442A
Authority: DE
Inventors: Alain Frederic
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2001-08-23
Also published as: GB2365275A; FR2805415A1; FR2805415B1; GB2365275B; GB0103835D0

Abstract

Verfahren zur Kommunikation in einem lokalen Funkverkehrsnetz mit Mehrfach-Duplexzugriff durch temporäre Division, aufweisend eine Basis (10) und eine Vielzahl von mit der Basis (10) synchronisierten Terminals (1, 2), in welchem Verfahren DOLLAR A - ein erster Terminal (1) eine Kommunikation mit einem zweiten Terminal (2) anfordert; DOLLAR A - nachdem der zweite Terminal (2) die Anfrage akzeptiert hat, sich der erste Terminal (1) zur Basis "erhebt" und DOLLAR A - der zweite Terminal (2) sich mit dem ersten (1) synchronisiert, bevor die Kommunikation aufgebaut wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Kommunikationen zwischen Terminals eines lokalen Netzes zur Funkübertragung digitaler Signale.

Wenn beispielsweise ein DECT-Netz betrachtet wird, weist es eine Funkbasis auf, über die die Terminals untereinander kom munizieren können.

Die Basis stellt einen zentralen Knoten des Netzes dar, der an jeden Terminal die digitalen Signale, Sprach- oder Datensignale weitersendet, die er von seinem Teilnehmer empfangen hat, mit dem er kommuniziert.

Um eine Vielzahl von gleichzeitigen Kommunikationen zu verar beiten, regelt die Basis die Terminals, indem sie sie auf einem temporären Rahmen einer Vielzahl von Kanälen synchroni siert, von denen die ersten den Übertragungen der Basis an die Terminals und die letzten den Übertragungen entgegenge setzter Richtung vorbehalten sind. Ein derartiger Rahmen ist vom Typ TDMA/TDD mit Mehrfachzugriff durch temporäre Division/temporäre Duplexdivision. Um diese temporäre Rege lung herzustellen, sendet die Basis zyklisch eine Bake, ein Codewort in einen vorbestimmten Sendekanal, indem sie seinen Rang in dem Rahmen anzeigt; jeglicher Terminal, der in das Funkempfangsgebiet der Basis eintritt, erkennt die Bake und je nach dem entsprechenden Zeitpunkt und dem Rang des Kanals bestimmt er davon den Anfang des neuen Rahmens und bringt auf diese Weise temporär seine Sendungen und seinen Empfang in Phase auf den Rahmen der Basis.

Wenn es sich um die Übertragung von Sprache handelt, genügt ein einziger Kanal, bei 32 KB/s, um eine für eine Telefonkom munikation zufriedenstellende Klangqualität sicherzustellen. Wenn man jedoch eine höhere Klangqualität wünscht, um einen Ton in hoher Wiedergabetreue zu übertragen, oder wenn man Rechnerdaten mit hoher Datenrate, bei 128 KB/s übertragen will, muss man gleichzeitig mehrere Kanäle schalten. Folglich sind diese Kanäle für andere Kommunikationen der Basis nicht verfügbar. Da die Basis außerdem für die Kommunikationen zwischen Terminals als Relais dient, verarbeitet sie zwei Verbindungen für jede Kommunikation, was das Verkehrsvolumen einschränkt, das sie verarbeiten kann.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, dieser Schwierigkeit abzuhelfen.

Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kommunikation in einem lokalen Funkverkehrsnetz mit Mehrfachduplexzugriff durch temporäre Division, aufweisend eine Basis und eine Vielzahl von mit der Basis synchronisier ten Terminals, in welchem Verfahren

- ein erster Terminal eine Kommunikation mit einem zweiten Terminal anfordert,
- nachdem der zweite Terminal die Anfrage akzeptiert hat, sich der erste Terminal zur Basis "erhebt" und
- der zweite Terminal sich mit dem ersten synchronisiert, bevor die Kommunikation aufgebaut wird.

Sicherlich waren isolierte Funkterminals ohne Verwaltungs basis zu ihrer Regelung bekannt, die im Ruhezustand, im unge regelten Funkhör-Terminalmodus arbeiteten und die, um mit einem anderen Terminal zu kommunizieren, in den Basismodus wechselten, um den anderen Terminal anzurufen und ihn tempo rär zu regeln. Hierbei handelte es sich lediglich um Punkt- zu-Punkt-Verbindungen und aus Mangel an einer Verwaltungs basis hatte der anrufende Terminal folglich keine Basis zu ersetzen, um den angerufenen Terminal zu regeln.

Erfindungsgemäß kann der angerufene Terminal somit einerseits Kommunikationen mit herkömmlicher Datenrate mit anderen Terminals durch die Verwaltungsbasis herstellen und anderer seits bei hoher Datenrate mit dem anrufenden oder anfragenden Terminal kommunizieren, da die beiden Terminals in dem Fall fast die Gesamtheit ihre Kanäle für die Kommunikation reser vieren können. Dies führt zu einer Verdopplung der Ressourcen im Durchlassbereich des Netzes, indem für die beiden Termi nals der somit erzeugte Überschuss an Durchlassbereich reser viert wird. Außerdem wird festgestellt, dass die Leit weglenkung des Verkehrs dieser beiden Terminals außerhalb der Verwaltungsbasis es ermöglicht, anderen Terminals des Netzes eine bessere Verfügbarkeit für ihren Verkehr zu bieten, was für diese anderen Terminals ebenfalls dazu führt das vorstehend ausgeführte Problem zu lösen.

Vorteilhafterweise erfolgt die Kommunikationsanfrage des ersten Terminals durch die Basis.

Die Erfindung ist mithilfe der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser verständlich, in welcher:

Fig. 1 schematisch ein lokales DECT-Funkverkehrsnetz darstellt, welches das Verfahren der Erfindung nutzt und

Fig. 2, welche aus den Fig. 2A und 2B gebildet ist, temporäre DECT-Rahmen für den Austausch von Kommunika tionssignalen im Netz darstellt.

Das Netz von Fig. 1 ist hier ein Netz gemäß der DECT-Norm und weist eine Funkbasis 10 auf, welche mit einer Verbindung 20 eines externen Netzes, hier das Fernmeldewählnetz, verbunden ist, wobei die Basis 10 die Kommunikationen einer Vielzahl von Funkterminals wie die mit den Bezugsziffern 1 und 2 be zeichneten, verwaltet, die in ihrer Funkzone gelegen sind.

Fig. 2A stellt zwei Rahmen T0 des Rundfunk-Breitbandkanälen des DECT-Netzes dar. Jeder Rahmen einer Dauer von 10 ms weist 24 Zeitintervalle oder temporäre Kanäle auf, wobei die 12 ersten, die mit der Bezugsziffer R1 bezeichnet sind, den Übertragungen von der Basis 10 an die Terminals wie 1 und 2 und die letzten 12 Zeitintervalle E1 den Übertragungen der aktiven Terminals 1, 2 an die Basis 10 vorbehalten sind. Folglich entspricht die Bezugsziffer R1 der Rahmen-Halb periode, während der der Terminal 1 beispielsweise Empfänger ist, wobei dieser Letztgenannte während der Halbperiode E1 Sender sein kann. Folglich handelt es sich um Funkkommunikationen mit Mehrfachzugang durch temporäre Division (TDMA), wodurch ermöglicht wird, eine lokale Duplex- Telefon-Kommunikationen herzustellen.

Herkömmlicherweise synchronisiert die Basis 10 die Terminals 1, 2, d. h., sie regelt diese Letztgenannten, um ihren Rahmen gegenüber demjenigen der Basis 10 durch zyklisches Senden einer Synchronisationsmeldung auf einem Bakenkanal (hier eines Rangs 1) zu bringen. Die Meldung spezifiziert den Rang von 0 bis 11 des Bakenkanals in dem Rahmen T0, so dass die Terminals 1 und 2 somit den künftigen Zeitpunkt des Anfangs des folgenden Rahmens T0 bestimmen können. Somit sind sie perfekt in Phasenopposition gebracht bezogen auf den Rahmen T0 der Basis 10, d. h. um einen Halbrahmen auf den Letzt genannten in der Phase verschoben, um stets in der einen oder anderen Richtung mit der Basis 10 kommunizieren zu können. Jeder temporäre Kanal verfügt über eine Vielzahl von Trägerfrequenzen, um von der einen auf die andere im Fall eines Übertragungsfehlers umschalten zu können.

Fig. 2B stellt einen DECT-Rahmen, T2, des Terminals 2 dar, der die Erfindung durch den Vergleich seiner temporären Position bezogen auf einen Rahmen T0 von Fig. 2A veranschau licht.

Um eine Telefon-Kommunikation mit dem Terminal 2 herzustellen und in dem Maße, in dem die Terminals 1 und 2 in Funkreich weite zueinander sind, fordert der Terminal 1 eine Kom munikation mit dem Terminal 2 an und wenn dieser Letztge nannte die Anfrage akzeptiert, d. h. die erforderlichen Rahmensynchronisations-Funksprechverbindungen aufweist, um direkt mit dem Terminal 1 zu kommunizieren, "erhebt sich" dieser Letztgenannte zur Basis und der angerufene Terminal 2 synchronisiert sich mit dem anrufenden Terminal 1, bevor die Kommunikation aufgebaut wird.

In diesem Beispiel wird die Kommunikationsanfrage des Terminals 1 nicht durch diesen Letztgenannten zum Zweck ihres direkten Empfangs durch den Terminal 2 gesendet, sondern sie erfolgt hier über die Basis 10. Die Terminals 1 und 2 funktionieren somit auf herkömmliche Weise in dieser Anfangs phase des logischen Dialogs miteinander, wodurch vermieden wird, dass sich die Verwaltung ihrer jeweiligen Rahmen-Sende- Empfangs-Funksprechverbindungen verkompliziert.

Um sich zur Basis "zu erheben", sendet der Terminal 1 ein spezifisches Synchronisationswort in einem Bakenkanal, welchen er als solchen in seinem Rahmen erzeugt, das hier der temporäre Kanal des Rangs 15 des Sendeabschnitts E1 des Rahmens T0 ist. Dieses Synchronisationswort ist im Terminal 2 eingespeichert.

Um die Erkennung des Synchronisationsworts durch den Terminal 2 zu erleichtern, spezifiziert der Terminal 1 dem Terminal 2 während der Anfrage den Rang (15) des temporären Kanals, den er für seine direkten Sendungen an den Terminal 2 verwenden wird und spezifiziert gegebenenfalls die Frequenz der für diesen Kanal (15) vorgesehenen Trägerfrequenz. Der Terminal 2 bringt seinen Ursprungsrahmen (T0) um eine bestimmte Anzahl von Zeitintervallen in Phasenverschiebung und bringt ihn wieder in Phase (T2), so dass die Empfangs-Halbperiode R2 des phasenverschobenen Rahmens T2 den Baken-Sendekanal 15 des anrufenden Terminals 1 wieder abdeckt. Da die Anfrage hier über die Basis 10 erfolgt, ist die Phasenverschiebung des phasenverschobenen Rahmens T2 so, dass der Terminal 2 mit der Basis 10 durch einige Kanäle, insbesondere dem Bakenkanal (1) des Rahmens T0 in Verbindung bleiben kann. Wenn sich der Terminal 2 des weiteren außerhalb der direkten Funkreichweite des Terminals 1 befindet, informiert er diesen Letztgenannten hierüber durch einen Kanal der Basis 10 und die Kommunikation kann im Bedarfsfall über die Basis 10 bestehen bleiben.

Um hingegen seinen Rahmen T2 wieder in Phasenopposition mit demjenigen der Basis 10 zu bringen, sobald die Kommunikation mit dem Terminal 1 beendet ist, bringt sich der Terminal 2 folglich nicht exakt in Phasenopposition mit dem Rahmen des Terminals 1, sondern synchronisiert sich, wie vorstehend er wähnt, derart, dass er auch den Bakenkanal, hier des Rangs 1, der Basis 10 (Pfeil F0) empfängt. Dieser Bakenkanal (Kanal 1) der Basis 10 hat folglich gegenüber demjenigen (Kanal 15, Pfeil F1) des Terminals 1 keine Priorität. Um den Empfang des Bakenkanals der Basis 10 durch den Terminal 2 zu ermöglichen, bleibt der Terminal 1 durch die Basis 10 geregelt, wodurch jegliches Gleiten zwischen dem Senden des Bakenkanals der Basis 10 und dem Empfangskanal dieser Letztgenannten in dem Rahmen T2 vermieden wird.

Wie in Fig. 2B gezeigt, erstreckt sich der Empfangs- Halbrahmen R2 des Rahmens T2 vom Kanal eines Rangs 15 zur Kommunikation mit dem Terminal 1 bis zum letzten Kanal eines Rangs 23 des ersten Rahmens T0 und geht über den folgenden Rahmen T0 hinaus bis zum Basis-Bakenkanal eines Rangs 1.

Für das Komplement mit zwölf Kanälen der oben erwähnten Kanäle R2, wurde hier der Kanal eines Rangs 14 des Rahmens T0 als Anfang (Kanal eines Rangs "0") der Kanäle R2 gewählt. (Die Rangnummern, die sich auf den Rahmen T2 beziehen, sind unterstrichen, um jegliche Verwechslung mit dem Rahmen T0 zu vermeiden.) Als Variante könnte der Kanal eines Rangs 2 des zweiten Rahmens T0 gewählt werden, um die Kanäle R2 zu komplettieren. Die Sendekanäle E2 sind die 12 Kanäle nach den Kanälen R2.

Die direkte Kommunikation zwischen den Terminals 1 und 2 kann in dem Fall hergestellt werden, indem vorzugsweise der temporäre Kanal (eines Rangs 15) genutzt wird, der dem Termi nal 1 als Bake gedient hat, wodurch vermieden wird, anschließend vom Terminal 1 an den Terminal 2 den Rang eines anderen Kanals für die Kommunikation übertragen zu müssen. Der Terminal 1 kann hingegen die Ränge komplementärer Kanäle spezifizieren, um global einen Verkehr einer Datenrate (Norm DECT-DPRS) zu übertragen, die die 32 KB/s eines einzigen Kanals übersteigt. Die aufgestellte Kommunikation kann duplex oder einfach eine monodirektionale von irgendeinem der Terminals 1 und 2 an einen anderen sein. Auf diese Weise kann man Daten hoher Wiedergabetreue an Lautsprecher senden, die mit Terminals 2 verbunden sind, oder auch Datendateien zwi schen einem PC und einem anderen oder einem Drucker übertra gen.

Hier sendet der Terminal 1 auf dem Kanal 15 des Rahmens T0 (Pfeil F1) und der Terminal 2 empfängt gleichzeitig auf dem Kanal eines Rangs 1 des Abschnitts R2 des Rahmens T2, und in entgegengesetzter Richtung sendet der Terminal 2 auf dem Kanal eines Rangs 13 des Abschnitts E2 des Rahmens T2 und der Terminal 1 empfängt in dem Fall auf dem Kanal eines Rangs 3 des folgenden Rahmens T0 (Pfeil F2).

Das vorstehende Verfahren kann durch mehrere anfragende Ter minals ausgeführt werden, die mit der Basis 10 verbunden sind. Ferner kann vorgesehen werden, dass ein anfragender Terminal 1 eine Sendung an mehrere angerufene Terminals aus führt und keine einfache Punkt-zu-Punkt-Kommunikation. Ebenso kann man in Betracht ziehen, dass der anrufende Terminal 1 auch mit dem externen Netz durch die Verbindung 20 und die Basis 10 in Verbindung steht und beispielsweise als Hochleistungsdatenrate-Sendeknoten dient, wobei die Basis 10 nur den sich nebenbei ergebenden Verkehr, unter Ausschluss des Sendeverkehrs, zu verarbeiten hat, der am Terminal 1 ankommt. In allen Fällen des Betriebs ist die Basis 10 vom direkten Verkehr zwischen den Terminals 1, 2 befreit und bie tet folglich den Terminals, die sie auf konventionelle Weise nutzen, einen besseren Service.

Claims

1. Verfahren zur Kommunikation in einem lokalen Funk verkehrsnetz mit Mehrfach-Duplexzugriff durch temporäre Division, aufweisend eine Basis (10) und eine Vielzahl von mit der Basis (10) synchronisierten Terminals (1, 2), in welchem Verfahren

- ein erster Terminal (1) eine Kommunikation mit einem zweiten Terminal (2) anfordert;
- nachdem der zweite Terminal (2) die Anfrage akzeptiert hat, sich der erste Terminal (1) zur Basis "erhebt" und
- der zweite Terminal (2) sich mit dem ersten (1) synchronisiert, bevor die Kommunikation aufgebaut wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsanfrage des ersten Terminals (1) durch die Basis (10) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Terminal (1), um sich zur Basis "zu er heben", ein Synchronisationswort sendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Akzeptierung der Kommunikationsanfrage durch den zweiten Terminal (2) durch die Basis (10) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, wobei der zweite Terminal (2) sich so synchronisiert, dass er einen Synchronisations-Bakenkanal empfängt, welcher von der Basis (10) herrührt.