DE10126420A1

DE10126420A1 - Verfahren zum Synchronisieren einer Mobilstation mit einer Feststation

Info

Publication number: DE10126420A1
Application number: DE10126420A
Authority: DE
Inventors: Christopher Stobart
Original assignee: Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-05
Also published as: CN1463510A; JP4221460B2; EP1397874B1; CN1295889C; US7526302B2; US20040157631A1; ATE496436T1; WO2002098022A1; DE60238982D1; EP1397874A1; JP2004527986A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synchronisieren einer Mobilstation mit einer Feststation in einem drahtlosen Kommunikationssystem, eine Mobilstation für ein drahtloses Kommunikationssystem sowie ein solches drahtloses Kommunikationssystem. Um eine schnellere endgültige Synchronisierung zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, vor der Anpassung der Taktung der Mobilstation an empfangene Daten Anteile der empfangenen Daten nicht nur mit einem gespeicherten Synchronisationsmuster, sondern auch mit einem gespeicherten Identifizierungsmuster zu vergleichen. Dadurch kann bereits vor der Synchronisierung mit großer Wahrscheinlichkeit festgestellt werden, ob empfangene Daten von einer gewünschten Feststation stammen oder nicht. Es kann somit vermieden werden, dass der Inhalt von Paketen überprüft werden muss, die nicht zu einer gewünschten Feststation gehören. Außerdem erspart diese Vorprüfung ein Rücksetzen der Taktung der Mobilstation nach einer Synchronisation auf Grundlage von Daten, von denen sich im Nachhinein ergibt, dass sie von einer anderen Feststation stammen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synchronisieren einer Mobilstation mit einer Feststation in einem drahtlosen Kommunikationssystem, eine Mobilstation für ein drahtloses Kommunikationssystem sowie ein solches drahtloses Kommunikationssystem.

Drahtlose Kommunikationssysteme mit mindestens einer Feststation und mindestens einer Mobilstation sind aus der Praxis vor allem zur drahtlosen Kommunikation in lokal einge schränkten Bereichen bekannt. Ein Beispiel für ein drahtloses Kommunikationssystem ist das DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) System, das unter anderem in ETSI EN 300 175: "Digital Enhanced Cordless Telecommunications, Common Interface" beschrieben wird.

In einem DECT System stehen für Übertragungen zum einen 10 verschiedene Frequenzen zur Verfügung. Zum anderen ist die Übertragungszeit in Rahmen eingeteilt, die jeweils 24 Zeitschlitze aufweisen. Jede Kombination aus einer bestimmten Frequenz und einem bestimmten Zeitschlitz bildet einen Funkkanal, der von einer Feststation oder einer Mobil station für Übertragungen eingesetzt werden kann. Damit in einem DECT System eine Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer Feststation aufgenommen werden kann, ist es erforderlich, dass sich die Mobilstation zunächst mit der Feststation synchro nisiert, der sie zugeordnet ist. Hierzu muss die Mobilstation in einem ersten Schritt den von der zuständigen Feststation verwendeten Funkkanal finden, wobei die Mobilstation meistens Signale von mehreren Feststationen empfangen kann. Auf der Frequenz dieses Funkkanals wird die Mobilstation ebenfalls übertragen, jedoch um 12 Zeitschlitze versetzt. In einem zweiten Schritt kann die Mobilstation dann ihre Taktung anhand der auf diesem Funkkanal empfangenen Signale so einstellen, dass sie mit der Taktung der Feststation übereinstimmt. Dadurch wird der Wechsel der Zeitschlitze in der Mobilstation mit dem Wechsel der Zeitschlitze in der Feststation in Einklang gebracht.

Zur Veranschaulichung ist in Fig. 1 eine typische Funkumgebung einer Mobilstation anhand eines Koordinatensystems dargestellt. Die Funkumgebung setzt sich dabei zusammen aus den Signalen verschiedener Mobilstationen und Feststationen im Einzugs bereich der betrachteten Mobilstation. Die x-Achse des Koordinatensystems ist dabei entsprechend der von der betrachteten Mobilstation vor einer Synchronisierung ver wendeten Einteilung der Zeitschlitze 0-23 eingeteilt. Auf der y-Achse des Koordinaten systems sind die 10 verschiedenen Frequenzen 0-9 des Systems aufgetragen. In dem Diagramm stellen dunklere Rechtecke aktuell von Feststationen verwendeten Funkkanäle dar und hellere Rechtecke aktuell von Mobilstationen verwendeten Kanäle.

In der durch die Figur veranschaulichten Situation finden Übertragungen durch zehn verschiedene Feststationen statt, wobei jede Station einen anderen Kanal verwendet. Fünf der dargestellten Übertragungen durch Feststationen sind dabei Teil einer Duplex- Verbindung, der als jeweils zweiter Teil eine der ebenfalls dargestellten Mobilstation- Übertragungen zugeordnet ist. Die Mobilstationen übertragen auf der gleichen Frequenz wie die zugeordnete Feststation, aber 12 Zeitschlitzen nach dieser Feststation. Die dargestellten Kanäle sind lediglich näherungsweise einem bestimmten Zeitschlitz auf der x- Achse zugeordnet, da die von den verschiedenen Stationen verwendeten Zeitschlitze gewöhnlich nicht mit den Zeitschlitzes der betrachteten Mobilstation übereinstimmen, für die das Koordinaten-System erstellt wurde.

Von der betrachteten Mobilstation selber wird zur Zeit noch kein Kanal zur Übertragung verwendet. Für eine Synchronisierung zur Aufnahme einer Kommunikation muss von der Mobilstation der Funkkanal der Feststation gesucht werden, der die Mobilstation zuge ordnet ist. Dieser Kanal sei hier der Kanal 11 mit der Trägerfrequenz 8 in der Nähe des Zeitschlitzes 4 der Mobilstation.

Es wird nun eine aus der Praxis bekannte Vorgehensweise zum Ermitteln dieses Kanals beschrieben.

Die Mobilstation misst zunächst die empfangene Signalstärke, insbesondere einen RSSI (received signal strength indicator), auf allen in Frage kommenden 240 Kanälen. Danach schaltet sie ihren Empfänger nacheinander für jeden der Kanäle ein, und zwar in Reihen folge der gemessenen Signalstärken beginnend mit dem Kanal mit dem stärksten Signal. In der Umgebung aus Fig. 1 weisen mindestens 15 Kanäle eine messbare Signalstärke auf und müssen deshalb durch die Mobilstation überprüft werden. Da die Zeitschlitze der jeweiligen Station nicht mit denen der suchenden Mobilstation übereinstimmen, können messbare Signalstärken teilweise auch in zwei Zeitschlitzen der suchenden Mobilstation erfasst werden, was die Gesamtzahl der zu überprüfenden Kanäle über die Anzahl der tatsächlichen Übertragungen erhöhen kann.

In einem DECT System haben die von einer Feststation oder von einer Mobilstation übertragenen und von der suchenden Mobilstation empfangenen Signale die in Fig. 2 dargestellte, nicht maßstabsgetreue Form eines DECT Pakets. Es setzt sich zusammen aus einer Präambel 21, einem Synchronisationswort 22 von 16 Bit, einem A-Feld 23 und eventuell einem B-Feld 24. Wenn die suchende Mobilstation ein Synchronisationswort 22 empfängt, so kann sie ihre lokale Taktung an die mit dem Wort bekannten Bit- und Zeitschlitz-Taktung des DECT Pakets und damit der der sendenden Station anpassen.

Für die Synchronisierung muss die Mobilstation also in den empfangenen Signalen Pakete der Feststation herausfiltern, der die Mobilstation zugeordnet ist. Hierzu verwendet die Mobilstation eine Vergleichseinrichtung, mit der Paketen von Feststationen anhand des Synchronisationswortes 22 erkannt werden können. Das Synchronisationswort 22 weist dabei in Paketen von DECT Feststationen einen Wert von 0xE98A und in Paketen von DECT Mobilstationen einen Wert von 0x1675 auf.

Fig. 3 zeigt schematisch eine solche Vergleichseinrichtung. Sie umfasst ein 16-Bit Schieberegister 31, einen Vergleichsschaltkreis 32, und einen Speicher 33 der Mobilstation, in dem der Wert des 16-Bit Synchronisationswort 22 in Paketen von Feststationen gespeichert ist. Eingänge des Vergleichsschaltkreises 32 sind dabei sowohl mit Ausgängen des Schieberegisters 31 als auch mit Ausgängen des Speichers 33 verbunden. Der Eingang des Schieberegisters 31 ist ferner mit dem nicht dargestellten Empfänger der Mobilstation verbunden und der Ausgang des Vergleichsschaltkreises 32 mit einer nicht dargestellten Synchronisationseinrichtung. Der Speicher 33 braucht nicht zu der Vergleichseinrichtung selber zu gehören, sondern kann auch lediglich mit der Vergleichseinrichtung in Ver bindung stehen.

Die auf der aktuellen Frequenz von dem Empfänger der Mobilstation empfangenen Datenbits 34 werden durch das 16-Bit Schieberegister 31 geschoben. Nach jedem neu eingeschobenen Bit 34 werden sämtliche zur Zeit in dem Schieberegister 31 befindlichen 16 Bits in den Vergleichsschaltkreis 32 übertragen. Der Vergleichsschaltkreis 32 erhält außerdem aus dem Speicher 33 das gespeicherte 16-Bit Synchronisationswort. Die jeweils erhaltenen 16 Bits werden dann in dem Vergleichsschaltkreis 32 verglichen. Wenn die beiden Eingaben übereinstimmen, so wird ein Ausgabesignal 35 generiert, das angibt, dass ein Synchronisationswort einer Feststation gefunden wurde.

Um die Abweichungen in den Zeitschlitztaktungen auszugleichen, wird der Empfänger und die Vergleichseinrichtung der Mobilstation für jeden Kanal für eine Länge von zwei Zeitschlitzen aktiviert. Dadurch wird sichergestellt, dass jedes von einer Feststation übertragene Synchronisationswort in der Mobilstation durch die Vergleichseinrichtung erkannt wird.

Fig. 4 veranschaulicht die Erfassung eines Synchronisationswortes einer Feststation über zwei Zeitschlitze. Dabei ist in der Figur die Aktivierung und die Deaktivierung des Empfängers und der Vergleichseinrichtung der Mobilstation sowie ein empfangenes DECT Paket 41 den Zeitschlitzen der Mobilstation zugeordnet.

Zu Beginn eines ersten Zeitschlitzes N - 1 werden sowohl der Empfänger als auch die Vergleichseinrichtung der Mobilstation aktiviert. Der Empfänger empfängt auf der eingestellten Frequenz ein DECT Paket 41, das innerhalb des ersten Zeitschlitzes N - 1 beginnt und sich aufgrund der unterschiedlichen Taktung zwischen der sendenden Station und der betrachteten Mobilstation noch in den zweiten Zeitschlitz N erstreckt.

Wird innerhalb von zwei vollständigen Zeitschlitzen N - 1, N der Mobilstation kein Synchronisationswort einer Feststation erkannt, weil in diesen Zeitschlitzen entweder überhaupt kein Paket empfangen wird, oder lediglich ein Paket einer anderen Mobilstation, so werden Empfänger und Vergleichseinrichtung am Ende des zweiten Zeitschlitzes N wieder deaktiviert. Im Anschluss erfolgt die weitere Suche in den zwei Zeitschlitzen, in denen der Kanal mit der nächst höheren gemessenen Signalstärke liegen kann.

Sobald dagegen Datenbits empfangen wurden, für die ein Vergleich durch die Vergleichs einrichtung mit dem gespeicherten Synchronisationswort ergibt, dass es sich um das den Feststationen zugeordnete Synchronisationswort handelt, wird die Vergleichseinrichtung wieder deaktiviert. Der Empfänger wird anschließend nach vollständigem Empfang des DECT Pakets 41, zu dem das empfangenen Synchronisationswort gehört, entsprechend der Taktung des Synchronisationswortes und damit der sendenden Feststation deaktiviert und nicht erst nach Ende des zweiten Zeitschlitzes N. Die Deaktivierung des Empfängers leitet vorzeitig den Beginn des nächsten Zeitschlitzes N + 1 ein, wodurch die lokale Taktung der Mobilstation an die der Feststation angepasst wird.

Zwar ist nun die Taktung der Mobilstation an die Taktung der Feststation angepasst, von der das empfangene DECT Paket 41 stammt. Es kann sich jedoch um die falsche Fest station handeln, so dass vor Aufnahme einer Kommunikation nun noch eine in dem A- Feld des empfangenen Pakets 41 enthaltene Identität der sendenden Feststation durch eine entsprechende Software der Mobilstation überprüft werden muss.

Ergibt die Überprüfung durch die Software, dass es sich um ein Paket 41 der Feststation handelt, der die Mobilstation zugewiesen ist, so behält die Mobilstation die eingestellte Synchronisation bei, und die Kommunikation kann beginnen.

Ergibt die Überprüfung durch die Software jedoch, dass es sich bei dem empfangenen Paket 41 um ein Paket einer anderen Feststation handelt, so wird die vorherige Taktung der Mobilstation wieder hergestellt, und die Suche nach einem Paket mit einem Synchro nisationswort von einer Feststation beginnt von neuem. Der Ablauf einer solchen neuen Suche ist in Fig. 5 dargestellt, in der wiederum Aktivierung und Deaktivierung des Empfängers und der Vergleichseinrichtung der Mobilstation sowie das empfangene DECT Paket 41 den Zeitschlitzen der Mobilstation zugeordnet sind. Die weitere Suche beginnt nun nicht mit dem nächsten Zeitschlitz N in der Liste. Vielmehr wird der Empfänger in dem gleichen Zeitschlitz N - 1 aktiviert wie in der vorangegangenen Suche. Die Vergleichs einrichtung wird aber erst zu einem Zeitpunkt in dem Zeitschlitz N - 1 aktiviert, ab dem das bereits erfasste Synchronisationswort der falschen Feststation nicht erneut erfasst werden kann. Es werden also nur Synchronisationswörter, die später als das zunächst erkannte Synchronisationswort in diesem Zeitschlitz auftreten, gefunden. Diese erneute Über prüfung des gleichen Zeitschlitzes ist erforderlich, da nicht alle Feststationen ein B-Feld in dem DECT Paket 41 übertragen, wodurch die Pakete wesentlich kürzer als ein Zeitschlitz sein können. So können in eine Periode von 2 Zeitschlitzen bis zu 9 Pakete fallen.

Jeder der beschriebenen Schritte benötigt Zeit und erhöht somit die erforderliche Gesamt zeit, bis die Mobilstation mit der richtigen Feststation synchronisiert ist. Falls in der in Fig. 1 dargestellten Situation die gesuchte Feststation mit dem Kanal 11, der durch die Frequenz 8 und den Zeitschlitz 4 bestimmt ist, als letzte überprüft wird, dann müssen insgesamt mindestens zehn Feststationen überprüft werden. Dabei ist in den ersten neun Überprüfungen eine anschließende Rückstellung der Mobilstation auf die ursprüngliche Taktung erforderlich, jeweils zunächst gefolgt von einem erneuten Versuch in dem gleichen Zeitschlitz. Außerdem werden fünf Signale von Mobilstationen überprüft. Bei diesen wird allerdings bereits in der Vergleichseinrichtung das richtige Synchronisations wort nicht gefunden, so dass sich hierdurch nur die Zeit hinzuaddiert, die erforderlich ist, um zu überprüfen, ob das richtige Synchronisationswort in den empfangenen Daten vorhanden ist.

Die Zeit, die bis zur endgültigen Synchronisation benötigt wird, erhöht sich bei einer großen Anzahl an sendenden Stationen erheblich, da jedes nicht gewünschte Signal, das überprüft werden muss, zusätzliche Zeit in Anspruch nimmt. Es ist also ein Nachteil des bekannten Verfahrens zur Synchronisation einer Mobilstation mit einer Feststation in einem drahtlosen Kommunikationssystem, dass die Synchronisation eventuell relativ lange dauert.

Hinzu kommt, dass das Synchronisationswort bei DECT Systemen lediglich 16 Bits lang ist. Die Wahrscheinlichkeit, dieses Wort im Rauschen oder in den übertragenen Daten von Feststationen oder Mobilstationen aufzufinden, ist damit nicht unerheblich und erhöht die für die Synchronisation erforderliche Zeit noch weiter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Mobilstation und ein draht loses Kommunikationssystem zur Verfügung zu stellen, die eine beschleunigte Synchronisierung einer Mobilstation mit einer Feststation in einem drahtlosen Kommunikations system ermöglichen.

Zum einen wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Synchronisieren einer Mobilstation mit einer Feststation in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das die folgenden Schritte umfasst:

- Aussenden von Nachrichten durch die Feststation auf einem bestimmten, durch Frequenz und Zeitschlitz festgelegten Kanal, wobei zumindest ein Teil der Nachrichten einen Synchronisationsanteil und einen die Feststation identifizierenden Identifizierungsanteil aufweist,
- Empfangen einer der Nachrichten durch die Mobilstation,
- Vergleichen von Anteilen der empfangenen Nachricht mit einem gespeicherten Synchronisationsmuster und Vergleichen von mindestens einem Anteil der empfangenen Nachricht mit einem gespeicherten Identifizierungsmuster und
- Synchronisieren der Taktung der Mobilstation mit der der empfangenen Nachricht zugrundeliegenden Taktung, wenn beide Vergleiche eine Übereinstimmung ergeben haben.

Zum anderen wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Mobilstation für ein drahtloses Kommunikationssystem. Die Mobilstation umfasst zunächst Speichermittel zum Speichern eines Synchronisationsmusters und eines eine bestimmte Feststation des draht losen Kommunikationssystems identifizierenden Identifizierungsmusters. Sie weist außer dem eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Nachrichten auf einer ausgewählten Frequenz auf. Ferner umfasst die Mobilstation eine Vergleichseinrichtung, die mit den Speichermitteln und der Empfangseinrichtung verbunden ist, zum Vergleichen von Anteilen einer empfangenen Nachricht mit einem in den Speichermitteln gespeicherten Synchronisationsmuster und zum Vergleichen mindestens eines Anteils einer empfangenen Nachricht mit einem in den Speichermitteln gespeicherten Identifizierungsmuster. Des weiteren umfasst die Mobilstation eine Synchronisationseinrichtung, die mit der Ver gleichseinrichtung verbunden ist, zum Synchronisieren der Mobilstation mit einem Synchronisationsanteil einer empfangenen Nachricht, falls die Vergleichseinrichtung eine Übereinstimmung von Anteilen der Nachricht mit einem gespeicherten Synchronisations muster und einem gespeicherten Identifizierungsmuster festgestellt hat.

Schließlich wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein drahtloses Kommuni kationssystem. Neben mindestens einer erfindungsgemäßen Mobilstation weist dieses Kommunikationssystem auch mindestens eine Feststation auf, die eine Sendeeinrichtung zum Aussenden von Nachrichten umfasst, von denen zumindest einige einen Synchroni sationsanteil und einen die Feststation identifizierenden Identifizierungsanteil beinhalten.

Die Erfindung geht aus von der Idee, dass in einem drahtlosen Kommunikationssystem das Auffinden einer Feststation durch eine Mobilstation erheblich beschleunigt werden kann, wenn die Identität der eine Nachricht verschickenden Feststation nicht erst nach einer versuchsweisen Synchronisierung durch eine Softwareimplementierung überprüft wird. Erfindungsgemäß wird deshalb die Überprüfung der Identität der eine Nachricht ver schickenden Feststation auf der gleichen Verarbeitungsstufe durchgeführt, wie das Erfassen eines gültigen Synchronisationsanteils in einer empfangenen Nachricht, also vor der eigentlichen Synchronisierung der Mobilstation. Mit der Erfindung werden somit falsche Synchronisierungen vermieden, und mit jeder vermiedenen falschen Synchronisierung entfällt auch die Notwendigkeit, im Anschluss die Taktung der Mobilstation zurückzu setzen und wiederholt in dem gleichen Zeitschlitz nach passenden Synchronisationsanteilen in empfangenen Daten zu suchen. Außerdem ist es mit der Erfindung nicht mehr erforderlich, mittels einer Softwareimplementation nach der Synchronisierung den Inhalt von Datenpaketen zu überprüfen, die nicht zu einer gewünschten Feststation gehören, wodurch auch ein wiederholtes Überprüfen von Zeitschlitzen in dem Fall vermieden wird, dass mehrere Pakete innerhalb eines einzigen Zeitschlitzes auftreten. Insgesamt ermöglicht es die Erfindung daher, die für eine Synchronisierung erforderliche Zeit zu reduzieren.

In DECT Systemen beispielsweise ist zwar nicht in jedem übertragenen Paket ein Identi fizierungsanteil enthalten. Aus dem oben genannten ETSI Dokument ergibt sich aber, dass eine Identifizierung mit einer minimalen Wahrscheinlichkeit von 6,25% in einem von einer Feststation gesendetem Paket enthalten ist, nämlich dann, wenn die Feststation in jedem Rahmen Paging-Informationen und Signalisierungen senden muss, und mit einer maximalen Wahrscheinlichkeit von 93,75%, nämlich dann, wenn die Feststation keine Paging-Informationen und Signalisierungen senden muss. Eine statistische Auswertung von DEKT Paketen in einem Philips Semiconductor DECT System hat ergeben, dass ca. 89% aller Pakete, die von einer Feststation gesendet werden, Identitätsnachrichten sind. Diese vorhandenen Nachrichten können somit bereits vor einer Synchronisation ausgewertet werden, um die erforderliche Gesamtzeit für eine Synchronisation im Mittel zu senken.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, dass bei einem Vergleich sowohl eines Synchronisationsanteils als auch eines Identifizierungsanteils ein umfangreicherer Anteil der Nachricht mit gespeicherten Mustern übereinstimmen muss als wenn lediglich ein Synchronisationsanteil verglichen wird. Damit sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass sich die gespeicherten Muster sich zufällig im Rauschen oder in Daten einer beliebigen Nach richt wiederfinden. So liegt die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein 16-Bit Synchroni sationswort im Rauschen entdeckt wird bei einmal auf 65536 überprüfte Bits und somit bei einmal während 56.888 ms kontinuierlicher Überprüfung. Da die Suche in allen Zeit schlitzen mindestens 100 ms erfordert, ist dies kein vernachlässigbarer Effekt. Dagegen ist bei einem zusätzlich überprüften Identifizierungsanteil von 16 Bits die Wahrscheinlichkeit, dass die Kombination aus Synchronisationswort und Identifizierungsanteil in dem Rauschen entdeckt wird nur noch einmal auf 4294967296 Bits und damit einmal während 62 Minuten und 8 Sekunden ununterbrochener Überprüfung.

Gleichzeitig reicht die Überprüfung sowohl eines Synchronisationsanteil als auch eines Identifizierungsanteil mit einer hohen Wahrscheinlichkeit aus, um die richtige Feststation zu identifizieren. Geht man von einem überprüften 16-Bit Identifizierungsanteil aus, wo weist im Durchschnitt eine Feststation die gleichen 16 Bits in dem Identifizierungsanteil auf, wie eine aus 65536 anderen Feststationen. Da die Reichweite der Feststationen gering ist, d. h. wenige hundert Meter, ist die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Feststationen mit dem gleichen überprüften Identifizierungsanteil in der gleichen geografischen Umgebung anzutreffen sind deshalb vernachlässigbar, obwohl selbstverständlich auch für diesen Fall Vorkehrungen getroffen werden müssen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 9 bieten die Grundlage dafür, dass neben dem erfindungsgemäßen Überprüfen der Identität einer sendenden Feststation auch ein konventionelles, insbesondere softwarebasiertes Überprüfen der Identität einer sendenden Feststation, ermöglicht wird. Das ist von Bedeutung für den Fall, dass die Mobilstation noch keiner bestimmten Feststation zugeordnet ist oder dass der gespeicherte Identi fizierungsanteil von der Feststation nur sehr selten ausgesandt wird. Somit wird, vorzugs weise durch eine Umschaltmöglichkeit, gewährleistet, dass auch in den genannten Fällen ein Kanal gefunden werden kann. Die Synchronisierung kann dann alleine auf Grund einer Übereinstimmung eines Signalanteils mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster erfolgen, und in einer Software der Mobilstation kann dann anschließend eine nähere Auswertung der empfangenen Signale erfolgen.

Ist die Zuordnung von Synchronisationsanteil und Identifizierungsanteil in einer Nach richt zueinander festgelegt, so könnte ein gleichzeitiger Vergleich mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster und dem gespeicherten Identifizierungsmuster erfolgen, beispielsweise durch ein entsprechend langes Schieberegister, in das die Bits der empfangenen Nachricht sequentiell eingeschoben werden und das sämtliche enthaltenen Bits auf einmal einem Vergleichsschaltkreis zuführen kann. Vorzugsweise werden aber entsprechend der Merkmale der Ansprüche 3 und 8 zwei separate Vergleichmittel zum Vergleichen der beiden Muster eingesetzt. Dies hat den Vorteil, dass die Bestätigung der Übereinstimmung des Synchronisationsanteils separat zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht. Eine solche separate Bestätigung wird verwendet, um bestimmte Funksignale, wie sogenannte "bit slicer", zu kontrollieren. Die Vergleichsmittel können dabei insbesondere jeweils ein Schieberegister und einen Vergleichschaltkreis beinhalten, der den jeweils aktuellen Inhalt des Schieberegisters mit dem Speicherinhalt vergleicht. Das Ergebnis der Vergleichsmittel für den Anteil, der zeitlich vor dem anderen Anteil detektiert werden kann, kann dann über einen Zähler verzögert einem Und-Glied zugeführt werden, das andererseits direkt das Ergebnis der zweiten Vergleichsmittel erhält. Der Ausgangswert des Und-Gliedes liefert somit eine einzige Aussage zur Übereinstimmung beider Anteile in einer Nachricht.

Die Merkmale des Anspruchs 4 bietet den Vorteil, dass der überprüfte Teil eines Iden tifizierungsanteils einer Nachricht systemabhängig gewählt werden kann, z. B. durch unterschiedliche Längen des überprüften Teils. Hierbei kommt vor allem in Betracht, dass ein Kopfteil eines Feldes in einer Nachricht überprüft wird, der angibt, ob das Feld eine Identifizierung der Feststation enthält, und dass ferner in dem Feld ein Anteil mit einer bestimmten Länge ab einer bestimmten Position überprüft wird. Hierdurch lassen sich auch Übereinstimmungen in dem überprüften Identifizierungsanteil verschiedener Feststationen vermeiden. Der Identifizierungsanteil variabler Länge wird in DECT Systemen auch mit PARK (Portable Access Rights Key) bezeichnet.

Die Merkmale des Anspruchs 5 liefern eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Synchronisierung. Mit dieser Ausgestaltung wird mit nur geringfügigen An passungen an das herkömmliche Verfahren in den meisten Fällen die richtige Feststation schneller aufgefunden als mit den herkömmlichen Verfahren. Die Suche nach dem richtigen Kanal in der Reihenfolge der Signalstärke auf den Kanälen geht dabei davon aus, dass die Mobilstation in den meisten Fällen mit einer der räumlich nächsten Feststationen Kontakt aufnehmen will. Auch wenn nicht in jeder Nachricht ein Identifizierungsanteil enthalten ist, kann durch Einstellen einer bestimmten Wiederholungszahl der Überprüfung jedes Kanals der richtige Kanal mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit gefunden werden. Die Überprüfung von zwei Zeitschlitzen der Mobilstation pro Kanal stellt dabei sicher, dass jede Nachricht bei einem Vergleich vollständig erfasst wird.

Die Merkmale des Anspruchs 6 liefern eine hierzu alternative bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Synchronisierung. In einem DECT System beispielsweise werden die meisten Nachrichten nur einmal oder nur während einer kurze Zeitdauer übertragen. Nachrichten, die nur gelegentlich übertragen werden, werden deshalb in einem zweiten Versuch normalerweise nicht erneut in einer falschen Übereinstimmung resultieren. Die einzigen Nachrichten, die abgesehen von den Identifizierungsnachrichten regelmäßig versendet werden, sind Qt Nachrichten. Diese Nachrichten, die Systemnachrichten darstellen, haben aber eine Häufigkeit von weniger als 1/30 der Identifizierungsnach richten, wenn 2 verschiedene Qt-Typen eingesetzt werden. Bei 4 eingesetzten Qt-Typen reduziert sich das Verhältnis sogar auf 1/60. Falsche Übereinstimmungen werden deshalb nur isoliert erkannt. Die Wahrscheinlichkeit, dass zweimal hintereinander eine falsche Übereinstimmung erkannt wird ist damit vernachlässigbar. Der Effekt ist mit der vorgeschlagenen PARK-Erkennung wiederum völlig vermeidbar.

Mit der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann deshalb eine erhebliche Beschleu nigung erzielt werden. Selbst wenn die Feststation nur selten eine Identifizierung mit sendet, was ungewöhnlich ist, ist die Geschwindigkeit noch zufriedenstellend. Da die Signalstärke nicht berücksichtigt wird, erfolgt die Erfassung ohne Einfluss durch andere Systeme.

Auch wenn der Vergleich in einer Vergleichseinrichtung vorzugsweise durch eine Hardware erfolgt, ist auch eine softwarerealisierte Vergleichseinrichtung möglich.

Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine typische Funkumgebung für eine DECT-Mobilstation,

Fig. 2 das Format eines DECT Pakets,

Fig. 3 schematisch eine herkömmlichen Vergleichseinrichtung,

Fig. 4 ein Beispiel einer erfolgreichen Erfassung eines Synchronisationswortes,

Fig. 5 ein Beispiel eines wiederholten Versuchs der Erfassung eines Synchronisationswortes,

Fig. 6 schematisch eine Vergleichseinrichtung eines Ausführungsbeispiel einer Mobilstation gemäß Erfindung,

Fig. 7 das Format eines DECT A-Feldes und

Fig. 8 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Vergleichsmittels einer Vergleichseinrichtung zum Erfassen der Identität einer Feststation gemäß Erfindung.

Die Fig. 1 bis 5 wurden bereits in der Beschreibungseinleitung erläutert.

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele basieren auf einem erfindungs gemäßen DECT System mit einer erfindungsgemäßen Mobilstation, die eine Empfangs einrichtung, Speichermittel, eine Vergleichseinrichtung und eine Synchronisations einrichtung umfasst.

Zunächst wird nun die Vergleichseinrichtung der Mobilstation näher beschrieben. Diese Vergleichseinrichtung ist schematisch in Fig. 6 dargestellt.

Die Vergleichseinrichtung umfasst erste Vergleichsmittel 61 und zweite Vergleichsmittel 62. Der Eingang der ersten und der Eingang der zweiten Vergleichsmittel 61, 62 sind parallel zueinander mit der nicht dargestellten Empfangseinrichtung der Mobilstation verbunden. Der Ausgang der ersten Vergleichsmittel 61 ist über einen Zähler 63 mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters 64 verbunden und der Ausgang der zweiten Vergleichs mittel 62 ist direkt mit einem zweiten Eingang des UND-Gatters 64 verbunden. Der Ausgang des UND-Gatters 64 ist seinerseits mit der nicht dargestellten Synchronisations einrichtung der Mobilstation verbunden.

Beiden Vergleichsmitteln werden von der Empfangseinrichtung der Mobilstation empfange Datenbits 65 zugeführt. Stammen diese Datenbits 65 von einer DECT Feststation, so sind sie ein Teil von Paketen, die dem in Fig. 2 dargestellten DECT Paket entsprechen, wobei das B-Feld 24 in einigen der Pakete vorhanden sein kann und in anderen nicht. Die Pakete beinhalten in dem dafür vorgesehenen Feld ein Synchronisationswort 22 und außerdem in ca. 89% der Pakete in dem A-Feld 23 ein Identifizierungswort, das die Feststation, von dem das Paket stammt, identifiziert.

Will die Mobilstation eine Kommunikation mit einer Feststation aufnehmen, so werden zunächst die ersten Vergleichsmittel G 1 aktiviert. Die erhaltenen Datenbits 65 werden mit einem in der Mobilstation gespeicherten Synchronisationsmuster verglichen, das den Wert 0xE98A aufweist und somit mit dem Synchronisationswort der von Feststationen stammenden DECT Pakete identisch ist. Sobald eine Sequenz von Datenbits erkannt wird, die mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster übereinstimmt, wird der Zähler 63 gestartet und die nachfolgenden Bits 65, die aus dem A-Feld des Pakets stammen, werden den zweiten Vergleichsmitteln 62 zugeführt. Wenn der Zähler 63 einen vorgegebenen Wert erreicht, so wird die in den zweiten Vergleichsmitteln 62 nun vorliegende Sequenz von Datenbits 65 mit einem in der Mobilstation gespeicherten Identifizierungsmuster verglichen. Durch die Vorgabe des Vergleichszeitpunktes durch den Zähler 63 müssen die zweiten Vergleichsmittel 62 nur einen einzigen Vergleich durchführen.

Das Ergebnis des Vergleichs in den ersten Vergleichsmitteln 61 und das Ergebnis des Ver gleichs in den zweiten Vergleichsmitteln 62 wird dem UND-Gatter 64 zugeführt. Dabei erfolgt die Zuführung des Ergebnis des Vergleichs in den ersten Vergleichsmitteln 61 aber durch den Zähler 63 verzögert, so dass beide Ergebnisse für ein Paket das UND-Gatter gleichzeitig erreichen. Wenn die aktuellen Datenbits 65 in den zweiten Vergleichsmitteln 62 mit dem Identifizierungsmuster übereinstimmen, kann somit über das UND-Gatter 64 ein Ausgabewert 66 ausgegeben werden, der die Übereinstimmung sowohl des Synchro nisationswortes als auch des verglichenen Identifizierungsanteils in dem aktuellen Paket mit den gespeicherten Mustern anzeigt. Dadurch wird eine Synchronisierung der Mobilstation mit dem Synchronisationsanteil des empfangenen Pakets durch die Synchronisationsein richtung veranlasst. Außerdem wird die Software der Mobilstation über das positive Ergebnis informiert. Wenn die aktuellen Datenbits 65 mit dem Identifiziemngsmuster nicht übereinstimmen, wird von dem UND-Gatter 64 ein Ausgabewert GG ausgegeben werden, der anzeigt, dass keine doppelte Übereinstimmung gefunden wurde. Daraufhin nehmen die ersten Vergleichsmittel 61 die Suche nach einem Synchronisationswort wieder auf.

Als Alternative zu zwei separaten Vergleichsmitteln 61, 62 könnte auch ein einziger Ver gleich einer entsprechend längeren Bitsequenz erfolgen. Ein zweigeteilter Vergleich weist allerdings einen Vorteil auf, da die Erfassung nur von Synchronisationsworten verwendet wird, um bestimmte Funksignale zu steuern. Ein separates Signal, das ausschließlich anzeigt, dass ein Synchronisationswort gefunden wurde, wird deshalb in jedem Fall benötigt.

Erhält die Synchronisationseinrichtung die Information, dass der Vergleich erfolgreich war, so synchronisiert sie die Mobilstation in bekannter Weise entsprechend dem Synchroni sationswort. Anschließend erfolgt dann noch eine Überprüfung des erhaltenen Pakets in einer Software, mit der beispielsweise die seltenen Fälle erfasst werden können, in denen sowohl Synchronisationswort als auch der überprüfte Identifizierungsanteil im Rauschen oder in Daten von einer anderen Feststation auftauchten. Ebenso kann zu diesem Zeit punkt überprüft werden, ob das Paket eventuell nicht von der Feststation stammt, der die Mobilstation zugeordnet ist, sondern von einer anderen Feststation mit dem gleichen Identifizierungsanteil. Wird auch in der Software keine fehlerhafte Erfassung detektiert, so wird die eingestellte Synchronisation beibehalten und die Kommunikation zwischen Mobilstation und Feststation kann beginnen. Wird eine Fehlerfassung erkannt, so muss die Taktung der Mobilstation zurückgesetzt werden und erneut nach einem Datenpaket von der richtigen Feststation gesucht werden. Derartige Fehlerfassungen sind jedoch so selten, dass sie keinen erheblichen Einfluss auf die mittlere Synchronisationszeit haben.

Anstatt ausschließlich ein erkanntes Synchronisationswort als Auslöser für die Synchro nisierung zu benutzen und die Identität der das Synchronisationswort sendenden Fest station anschließend in einer Software zu überprüfen, wird also die Mobilstation nur synchronisiert und das empfangene Signal weiter überprüft, wenn sowohl das Synchroni sationswort gefunden als auch festgelegter Anteil des Identifizierungswortes in dem A-Feld eines erhaltenen Pakets enthalten ist. Das bedeutet, dass Pakete von falsche Feststationen nicht überprüft werden, und dass die Zeit, die herkömmlicher Weise für die Überprüfung und eine anschließende Rücksetzung der Taktung der Mobilstation eingesetzt wird, eingespart werden kann.

Als erste Vergleichsmittel 61 für den Vergleich empfangener Datenbits 65 mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster können beispielsweise die in Fig. 3 schematisch dargestellten Vergleichsmittel eingesetzt werden.

Die zweiten Vergleichsmittel 62 für den Vergleich empfangener Datenbits 65 mit dem gespeicherten Identitätsmusters können ebenfalls wie die in Fig. 3 dargestellten Vergleichsmittel ausgestalten sein. Bevorzugt wird jedoch eine Ausgestaltung der Vergleichsmittel 62, die eine flexiblere Erfassung der Identität der sendenden Feststation ermöglichen.

Zur Erläuterung solcher flexibler Vergleichsmittel wird zunächst die Einbindung des Identitätswortes in das A-Feld 23 eines DECT-Pakets aus Fig. 2 dargelegt. Das A-Feld gliedert sich wie in Fig. 7 gezeigt in einen Kopfteil 71 von 8 Bits, einen Datenteil 72 von 40 Bits und einen CRC (Cyclic Redundancy Check) Teil 73 von 16 Bits. Die 48 Bits von Kopfteil 71 und Datenteil 72 werden mit dem 16-Bit CRC-Teil 73 geschützt. Die ersten drei Bits in dem Kopfteil 71 zeigen an, welcher Art der Inhalt des Datenteils 72 ist. Liegt eine Identitätsnachrichten vor, so weisen die ersten 3 Bits des Kopfteils 71 einen Wert von "011" auf, und die 40 Bits des Datenteils 72 beinhalten eine Identifizierung der sendenden Feststation.

Der in den zweiten Vergleichsmitteln 62 aus Fig. 6 überprüfte Identifizierungsanteil eines empfangenen Pakets kann bei einer flexiblen Ausgestaltung der Vergleichsmittel eine beliebige Länge aufweisen und an einer beliebigen Position in dem A-Feld liegen. Der Identifizierungsanteil muss dabei auch nicht zusammenhängend sein.

Fig. 8 zeigt ein vorteilhafte Ausführung von flexiblen Vergleichsmitteln 62 der Ver gleichseinrichtung aus Fig. 6 für den Vergleich des Identitätsmusters mit einem Identifizierungsanteil aus dem in Fig. 7 dargestellten A-Feld eines DECT-Pakets.

Die Vergleichsmittel umfassen ein Schieberegister 81 zum Zwischenspeichern von 48 Bits a₀-a₄₇, und einen Vergleichsschaltkreis 82. Ferner sind Speichermittel 83 vorgesehen, in dem 42 Bits gespeichert sind. Die Speichermittel 83 können dabei Teil der Vergleichmittel sein, oder aber allgemeine Speichermittel, in denen zusätzlich für andere Einrichtungen der Mobilstation, insbesondere für die Vergleichsmittel 61 für das Synchronisationswort, weitere Daten gespeichert sind. Der Eingang des Schieberegisters 81 entspricht dem Ein gang der zweiten Vergleichsmittel 62 in Fig. 6 und ist somit mit der nicht dargestellten Empfangseinrichtung der Mobilstation verbunden. Eingänge des Vergleichsschaltkreises 82 sind sowohl mit Ausgängen des Schieberegisters 81 als auch mit Ausgängen der Speicher mittel 83 verbunden. Der Ausgang des Vergleichsschaltkreises 82 entspricht dem Ausgang der zweiten Vergleichsmittel 62 in Fig. 6 und ist somit mit dem hier nicht dargestellten UND-Gatter 64 aus Fig. 6 verbunden.

Nachdem in den ersten Vergleichsmittel 61 aus Fig. 6 ein Synchronisationswort in einem empfangenen DECT Paket ermittelt wurde, werden nun in die zweiten Vergleichsmittel 62 aus Fig. 6 und damit in das Schieberegister 81 aus Fig. 8 die ersten 48 Bits des A-Feldes des empfangenen Pakets sequentiell eingeschoben, bis die gesamten Bits aus dem Kopfteil und dem Datenteil des A-Felds in dem Schieberegisters 81 abgelegt sind. Der Zeitpunkt, zu dem sämtliche Bits 65 des A-Felds eingelesen sind, wird dabei durch den Zähler 63 aus Fig. 6 vorgegeben. Die in dem Schieberegister 81 eingelesenen ersten drei Bits a₀-a₂ und die Bits a₉ bis a₄₇ werden dann parallel dem Vergleichsschaltkreis 82 zugeführt. Ebenso werden die 42 in den Speichermitteln 83 gespeicherten Bits parallel dem Vergleichsschalt kreis zugeführt, wobei die ersten drei Bits den Wert "011" aufweisen und die weiteren Bits eine Identifizierung der gewünschten Feststation, die identisch ist mit den Bits a₉ bis a₄₇ in einem A-Feld von DECT Paketen mit Identifizierungsanteil der gewünschten Feststation.

Der Vergleichsschaltkreis 82 der zweiten Vergleichsmittel 62 vergleicht nun zum einen die ersten drei Bits a₀-a₂ im Kopfteil 71 des A-Feldes, die angeben, ob es sich bei dem empfan genen Daten 65 um eine Identitätsnachricht handelt, mit den entsprechenden Bits aus den Speichermitteln 83. Im Gegensatz zu den ersten drei Bits in einem ersten Abschnitt 84 in dem Schieberegister 81 werden die 6 Bits a₃ bis a₈ in dem darauffolgenden Abschnitt 85 dem Vergleichsschaltkreis 82 nicht zugeführt und somit auch nicht überprüft. Ein dritter Abschnitt 86 umfasst eine Bitsequenz einer bestimmte Länge des Datenteils 72 des A- Feldes, wobei die Länge insbesondere von der Art des Systems abhängen kann, in dem die Mobilstation eine Kommunikation aufnehmen will. Dieser variable Identitätsanteil ist auch als PARK bekannt und in den Bits a₉-a_n enthalten, wobei n zwischen 9 und 47 liegen kann. Aufgrund der variablen Länge von PARK muss der Vergleichsschaltkreis 82 in der Lage sein, einen Identitätsanteil mit variabler Länge zu überprüfen. Ein letzter Abschnitt 87 mit den Bits a_n+1 bis a₄₇ wird wiederum nicht überprüft, wobei die Grenze 88 zwischen dem dritten Abschnitt 86 und dem vierten Abschnitt 87 von System zu System unterschiedlich ist. In dem dargestellten Beispiel in Fig. 8 werden die Bits a₄₅ bis a₄₇ dem vierten Abschnitt 87 zugeordnet und somit bei dem Vergleich vernachlässigt. Wurde in den Abschnitten 84 und 86 eine Übereinstimmung zwischen den empfangenen und den gespeicherten Bits gefunden, so wird ein Signal 89 ausgegeben, das diese Übereinstimmung anzeigt.

Die CRC Bits a₄₈ bis a₆₃ in die Identitätsüberprüfung mit einzubeziehen ist kaum erforder lich, da die Wahrscheinlichkeit, dass alle Identitätsbits mit dem gespeicherten Muster übereinstimmen aber die CRC Summe falsch ist, gering genug ist um keine signifikante Auswirkung auf das Ergebnis zu haben.

Die Überprüfung eines Identitätsanteils in empfangenen DECT Paketen bereits vor einer Synchronisierung ist selbstverständlich nur sinnvoll, wenn die Mobilstation bereits die Identität der Feststation kennt, nach der sie sucht. Das ist beispielsweise nicht unbedingt der Fall während einer ersten Anmeldung einer Mobilstation, oder dann wenn die Feststation die gewünschte Identität nur als sekundäre oder tertiäre Identität aufweist, wobei in letzterem Fall die Identität durchaus auch übertragen werden kann, aber nur sehr selten. In diesen Fällen ist die herkömmliche Synchronisierung auch weiterhin erforderlich, bei der eine vorläufige Synchronisierung bereits nur aufgrund eines gefundenen Synchroni sationswortes erfolgt. Aus diesem Grund ist vorgesehen, dass die Software der Mobilstation eine Option aufweist, mit der bei Bedarf zwischen dem herkömmlichen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Verfahren umgeschaltet werden kann.

Im folgenden werden zwei bevorzugte Möglichkeiten beschrieben, wie die Vergleichs einrichtung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 6 und 8 in einer Mobilstation für eine Synchronisation mit einer gewünschten Feststation eingesetzt werden kann, wenn sich die Mobilstation in der in Fig. 1 dargestellten Funkumgebung befindet.

Die Mobilstation soll wiederum mit der Feststation synchronisiert werden, die den Kanal 11 verwendet, der sich aus der Kombination aus der Frequenz 8 und in etwa dem Zeit schlitz 4 der Mobilstation ergibt.

In einer ersten bevorzugten Alternative erfolgt die Synchronisierung wie zu der herkömm lichen Methode unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben, außer, dass bereits eine Vorselektion der Kanäle durch die zweiten Vergleichsmittel 62 der Vergleichs einrichtung der Mobilstation erfolgt.

Zunächst wird also in der Mobilstation die Signalstärke in Form des RSSI aller möglichen Kanäle gemessen. Ausgehend von dem Kanal mit dem stärksten RSSI erfolgt dann in der Vergleichseinrichtung der Mobilstation entsprechend der Reihenfolge der gemessenen RSSI eine erfindungsgemäße Überprüfung von empfangenen Paketen auf den Kanälen, wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 beschrieben wurde. Die Empfangseinrichtung und die Vergleichseinrichtung werden dabei wiederum jeweils für bis zu zwei Zeitschlitze aktiv geschaltet. Nach dem Auffinden des richtigen Synchronisationswortes und des richtigen Identifizierungsanteils in einem empfangenen Paket innerhalb von zwei Zeit schlitzes wird der Empfänger entsprechend der Vorgaben des Synchronisationswortes deaktiviert und dadurch die Taktung der Mobilstation an die Taktung der Feststation angepasst. Wird innerhalb der zwei Zeitschlitze keine Übereinstimmung mit den gespeicherten Mustern gefunden, so wird der nächst Kanal überprüft. Wird nach einer erfolgten Synchronisierung in der Software erkannt, dass der ausgewählte Kanal doch nicht der richtige war, dann werden die zwei gleichen Zeitschlitze erneut überprüft, wobei inner halb der Zeitschlitze zu einem Zeitpunkt mit dem Vergleich begonnen wird, der ein erneutes Erfassen der als nicht richtig ermittelten Pakete verhindert.

Jeder Kanal wird dreimal hintereinander daraufhin überprüft, ob er das gewünschte Synchronisationswort und den gewünschten Identifizierungsanteil enthält, solange der richtige Kanal nicht gefunden wurde. Wenn man von einer Wahrscheinlichkeit von 89% ausgeht, mit der in einem Datenpaket ein Identifizierungswort enthalten ist, so ergibt sich, dass mit drei Versuchen die gewünschte Feststation bei der Überprüfung des ent sprechenden Kanals mit einer Wahrscheinlichkeit von fast 99,9% erkannt wird.

Der Vorteil dieser Alternative besteht darin, dass aufgrund der zweiten Vergleichsmittel die Mobilstation in der Regel nicht mit einer Feststation synchronisieren wird, der sie nicht zugeordnet ist. Die Zeit, die nach der herkömmlichen Methode für die Überprüfung von Kanälen anderer Feststationen nach einer erfolgten Synchronisierung erforderlich ist, entfällt somit. Zwar müssen weiterhin vor einer erfolgreichen Synchronisierung alle Kanäle überprüft werden, die einen RSSI haben, die über der der gewünschten Feststation liegt. Die gesamte verlorene Zeit ist aber bei mehr als einer sendenden Feststation in der Funk umgebung der Mobilstation wesentlich geringer als bei der herkömmlichen Methode, da weder eine Identitätsüberprüfung in der Software noch ein regelmäßiges Rücksetzen der Taktung der Mobilstation erforderlich ist. Dabei stellt diese Alternative eine einfach zu realisierende Erweiterung des herkömmlichen Verfahrens dar, die mit geringem Aufwand und Code umgesetzt werden kann.

Da die erste Alternative sich nach den RSSI der empfangenen Signale richtet, beeinflusst die Anzahl der Feststationen in dem System die Synchronisationszeit. Wenn beispielsweise die gewünschte Feststation nicht die Feststation mit dem stärksten RSSI ist, wird Zeit benötigt, um zunächst die Kanäle mit den stärkeren RSSI zu überprüfen. Bei drei Ver suchen pro Kanal kann man davon ausgeht, dass etwa eine Zeit von 30 ms pro Kanal benötigt wird.

Nach einer zweiten bevorzugten Alternative setzt die Mobilstation anstellen von jeweils zwei Zeitschlitzen pro Kanal ein weites Empfangsfenster über 25 Zeitschlitze für jeweils alle Kanäle einer Trägerfrequenz ein. Hierfür wird angenommen, dass die jeweils eingestellte Frequenz des Empfängers der Mobilstation für mindestens 25 Zeitschlitze und damit für 10,416 ms stabil bleibt. Das ist gewöhnlich nur bei Empfängern der Fall, die in einem "closed loop mode" arbeiten. Das Fenster ist so gelegt, dass es sämtliche der 24 möglichen Kanäle einer Frequenz umfasst. Eine Synchronisation wird wiederum nur durchgeführt, wenn mittels der zu Fig. 6 bis 8 beschriebenen Vergleichseinrichtung sowohl ein DECT Synchronisationswort einer Feststation als auch der gewünschte Identifizierungs anteil in dem darauf folgenden A-Feld eines empfangenen Pakets gefunden wird.

Wird auf einer Trägerfrequenz keine Übereinstimmung gefunden, dann wird die nächste Trägerfrequenz überprüft.

Wird auf einer Trägerfrequenz ein Paket mit dem korrekten Synchronisationswort und dem korrekten Identifizierungsanteil gefunden, so wartet die Mobilstation auf die nächste Identitätsnachricht auf diesem Kanal und führt eine erneute Überprüfung durch, um sicher zu stellen, dass die Nachricht tatsächlich von der richtigen Feststation stammte. Ergibt sich, dass es nicht die richtige Feststation war und die Werte nur zufällig übereinstimmten, so wird die Suche fortgesetzt mit einem weiten Fester, das genau nach dem Synchronisations wort des Pakets der falschen Feststation beginnt. Dieses Fenster endet jedoch an der gleichen Zeitschlitz-Position wie das ursprüngliche Fenster, d. h. es ist kürzer als 25 Zeit schlitze. Die Fortführung der Suche nachdem ein Paket fälschlicherweise als richtig angesehen wurde entspricht also dem Vorgehen in der ersten Alternative bei fälschlicher weise erkannter Übereinstimmung, nur dass hier von 25 statt von 2 Zeitschlitzen aus gegangen wird.

Eine Überprüfung in der Reihenfolge der Stärke von gemessenen RSSI erfolgt hier nicht, sondern eine sequentielle Überprüfung der 10 zur Verfügung stehenden Frequenzen.

Die eigentliche Synchronisierung erfolgt wiederum durch Deaktivierung des Empfängers zu einem durch das richtige Synchronisationswort vorgegebenen Zeitpunkt.

Die erforderliche Synchronisationszeit hängt somit von der Frequenz ab, mit der die gesuchte Identifizierungsnachricht übertragen wird, und von der Wahrscheinlichkeit der Erkennung falscher Synchronisationen.

Berechnungen haben ergeben, dass die zweite Alternative mit der erfindungsgemäßen Vergleichseinrichtung unter typischen Bedingungen zu einer erheblichen Beschleunigung der Synchronisation führen kann. Selbst unter extremen Bedingungen, in denen die Feststationen nur selten Informationsnachrichten versenden, was ungewöhnlich ist, ist die Leistung noch zufriedenstellend. Aufgrund der erfindungsgemäßen Erfassung auch eines Identitätsanteils vor der eigentliche Synchronisierung und dem Verzicht auf die Aus wertung von RSSI gibt es in dem Verfahren nach der zweiten Alternative keine wesentliche Beeinflussung durch andere Systeme. Die zweite Alternative erfordert eine umfangreichere Umstellung als die erste Alternative, sie bringt aber dafür eine weitere Leistungssteigerung.

Die Erfindung wurde für den Einsatz in einem DECT System und die in DECT Systemen üblicherweise eingesetzten Paket-Formate erläutert. Sie kann aber ebenso auf andere drahtlose Kommunikationssysteme und auf andere Paket-Formate angewandt werden.

Claims

1. Verfahren zum Synchronisieren einer Mobilstation mit einer Feststation in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das die folgenden Schritte umfasst:

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen von mindestens einem Anteil der empfangenen Nachricht mit einem gespeicherten Identifizierungsmuster bzw. die Berücksichtigung eines Vergleichs von mindestens einem Anteil der empfangenen Nachricht mit einem gespeicherten Identifizierungsmuster verhindert werden kann, wobei in dem Fall die Taktung der Mobilstation mit der der empfangenen Nachricht zugrundeliegenden Taktung synchronisiert wird, wenn der Vergleich von Anteilen der empfangenen Nachricht mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster eine Übereinstimmung ergeben hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Anteile der empfangenen Nachricht getrennt voneinander mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster und mit dem gespeicherten Identifizierungsmuster verglichen werden, wobei die Ergebnisse der einzelnen Vergleiche für die Synchronisierung zu einem Gesamtergebnis kombiniert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anteil der empfangenen Nachricht mit vorgebbaren Teilen des in der Mobilstation abgespeicherten Identifizierungsmusters verglichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst für alle in Frage kommenden Kanäle separat die Stärke von empfangenen Signalen gemessen wird, wobei die Vergleiche dann für jeden Kanal in Reihenfolge der den Kanälen zugeordneten Signalstärken beginnend mit dem Kanal mit dem stärksten Signal jeweils für eine vorgegebene Anzahl an Versuchen durchgeführt werden, bis eine Übereinstimmung von Nachrichtenteilen sowohl mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster als auch mit dem gespeicherten Identifizierungsmuster gefunden wird, und wobei den Vergleichen für jeden Kanal die innerhalb von zwei Zeitschlitzen der Mobilstation empfangenen Signale zugrunde gelegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei
von der Mobilstation die Vergleiche in einem Zeitfenster durchgeführt werden, das sämtliche in Frage kommenden Zeitschlitze umfasst,
die Vergleiche in dem Zeitfenster sequentiell für alle in Frage kommenden Frequenzen durchgeführt werden, solange keine Übereinstimmung auf einer Frequenz gefunden wird,
wenn eine Übereinstimmung gefunden wurde, erneute Vergleiche mit Anteilen von einer nachfolgenden Nachricht auf der gleichen Frequenz und an der gleichen Position des Zeitfensters durchgeführt werden,
wenn die erneuten Vergleiche eine erneute Übereinstimmung zeigen, eine Synchronisierung der Mobilstation entsprechend dem Synchronisationsanteil der Nachricht erfolgt, und
wenn die erneuten Vergleiche keine Übereinstimmung zeigen, ein Fenster für weitere Vergleiche so gelegt wird, dass es unmittelbar nach Beginn des Synchronisationsanteils der ersten der an der gleichen Position verglichenen Nachrichten beginnt und mit dem Ende des bisherigen Zeitfensters endet.

7. Mobilstation für ein drahtloses Kommunikationssystem, mit
Speichermitteln zum Speichern eines Synchronisationsmusters und eines eine bestimmte Feststation des drahtlosen Kommunikationssystems identifizierenden Identifizierungsmusters,
einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Nachrichten auf einer ausgewählten Frequenz,
einer Vergleichseinrichtung, die mit den Speichermitteln und der Empfangseinrichtung verbunden ist, zum Vergleichen von Anteilen einer empfangenen Nachricht mit einem in den Speichermitteln gespeicherten Synchronisationsmuster und zum Vergleichen mindestens eines Anteils einer empfangenen Nachricht mit einem in den Speichermitteln gespeicherten Identifizierungsmuster, und
einer Synchronisationseinrichtung, die mit der Vergleichseinrichtung verbunden ist, zum Synchronisieren der Mobilstation mit einem Synchronisationsanteil einer empfangenen Nachricht, falls die Vergleichseinrichtung eine Übereinstimmung von Anteilen der Nachricht mit einem gespeicherten Synchronisationsmuster und einem gespeicherten Identifizierungsmuster festgestellt hat.

8. Mobilstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung separate Vergleichsmittel zum Vergleichen von Anteilen einer empfangenen Nachricht mit einem gespeicherten Synchronisationsmuster und zum Vergleichen mindestens eines Anteils einer empfangenen Nachricht mit einem gespeicherten Identifizierungsmuster aufweist, wobei jedes der Vergleichsmittel geeignet ist einen Ausgangswert auszugeben, der angibt, ob eine Übereinstimmung mit dem jeweils zugrunde gelegten Muster ermittelt wurde, und wobei die Mobilstation Verknüpfungsmittel aufweist, die Ausgangswerte der beiden Vergleichsmittel für jede Nachricht zu einem kombinierten Ausgangswert zu verknüpfen, der angibt, ob eine Übereinstimmung sowohl mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster als auch mit dem gespeicherten Identifizierungsmuster ermittelt wurde.

9. Mobilstation nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Umschaltmittel, die geeignet sind, der Synchronsationseinrichtung entweder den kombinierten Ausgangswert der beiden Vergleichsmittel zuzuführen, oder nur den Ausgangswert der Vergleichsmittel für den Vergleich von Anteilen der empfangenen Nachricht mit einem gespeicherten Synchronisationsmuster zuzuführen, wobei die Synchronsationseinrichtung für beide Fällen geeignet ist, aufgrund des erhaltenen Ausgangswertes zu bestimmen, ob die Nachricht für eine Synchronisation der Mobilstation zu verwenden ist.

10. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer Mobilstation nach einem der Ansprüche 7 bis 9 in einem DECT (Digitally Enhanced Cordless Telecommunications) System.

11. Drahtloses Kommunikationssystem mit mindestens einer Feststation und mindestens einer Mobilstation, wobei die Feststation eine Sendeeinrichtung zum Aussenden von Nachrichten aufweist, die zumindest zum Teil einen Synchronisationsanteil und einen die Feststation identifizierenden Identifizierungsanteil umfassen, und wobei die Mobilstation
Speichermittel zum Speichern eines Synchronisationsmusters und eines eine bestimmte Feststation des drahtlosen Kommunikationssystems identifizierenden Identifizierungsmusters,
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Nachrichten auf einer ausgewählten Frequenz,
eine Vergleichseinrichtung, die mit den Speichermitteln und der Empfangseinrichtung verbunden ist, zum Vergleichen von Anteilen einer empfangenen Nachricht mit einem in den Speichermitteln gespeicherten Synchronisationsmuster und zum Vergleichen mindestens eines Anteils einer empfangenen Nachricht mit einem in den Speichermitteln gespeicherten Identifizierungsmuster, und
eine Synchronisationseinrichtung, die mit der Vergleichseinrichtung verbunden ist, zum Synchronisieren der Mobilstation mit einem Synchronisationsanteil der empfangenen Nachricht, falls die Vergleichseinrichtung eine Übereinstimmung von Anteilen der Nachricht mit dem gespeicherten Synchronisationsmuster und dem gespeicherten Identifizierungsmuster festgestellt hat,
aufweist.

12. Drahtloses Kommunikationssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es ein DECT (Digitally Enhanced Cordless Telecommunications) System ist.