DE69623221T2

DE69623221T2 - Verfahren zur Kapazitätserhöhung in DECT

Info

Publication number: DE69623221T2
Application number: DE1996623221
Authority: DE
Inventors: Peter Olanders
Original assignee: Telia AB
Current assignee: Telia AB
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2016-09-21
Also published as: NO964027L; SE504080C2; EP0767551A3; DK0767551T3; SE9503386L; FI963944A; FI963944A0; SE9503386D0; EP0767551B1; FI113440B; EP0767551A2; NO964027D0; DE69623221D1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um die Kapazität in einem DECT-System beträchtlich zu erhöhen, indem sein Frequenzbereich erweitert wird.

STAND DER TECHNIK

DECT (Digital European Cordless Telecommunication, Digitale Europäische schnurlose Telekommunikation) hat heutzutage eine gesamteuropäische Frequenz Zuordnung zwischen 1880 und 1900 MHz. In diesem Band soll DECT (entsprechend den EU Richtlinien und CEPT-Empfehlungen) höhere Priorität als andere Dienste haben. Der DECP-Standard gibt in diesem Band eine Kapazität von wenigstens 10000 Er lang/km²/Stockwerk, was eine sehr hohe Kapazität im Vergleich mit sowohl Mobiltelefonie, die gewöhnlich eine Kapazität von 100 Erlang/km²/Stockwerk hat, und üblichen PABXs (private Nebenstellenanlagen) ist.
DECT ist jedoch sowohl für Sprache als auch Daten beabsichtigt/ wo die Datendienste einen großen Teil der Kapazität verbrauchen können, da die Datenkapazität von DECT verhältnismäßig groß ist. Einem individuellen Benutzer können bis zu 500 kBit/s ohne besondere Vereinbarungen zugeordnet werden. Diese Bitrate entspricht dem, daß der Benutzer 23 Zeitschlitze oder 10% der Kapazität des DECT einnimmt. Zu dieser Kategorie kann auch die Verwendung von DECT als Träger von ISDN (Integraded Services Digital Network, digitales Netzwerk integrierter Dienste) gezählt werden, da dieses eine hohe Datenkapazität erfordert und daher verhältnismäßig größere Bandbreiten als die einfache 3,1 kHz Telefonie verwendet. Diese hohe Kapazität wird für eine dichte Umgebung berechnet, wie z B. eine Büroumgebung mit sehr kleinen Zellen, die einen Radius von ungefähr 20 bis 30 Metern haben können. In mehr offenen Umgebungen kann es verhältnismäßig unwirtschaftlich mit kleinen Zellen sein, während gleichzeitig eine hohe Kapazität erwünscht ist.
Es besteht daher ein großer Bedarf, zu versuchen, den Frequenzbereich von DECT zu erweitern. Frequenzzuordnungsbehörden sind gegenüber einer solchen Ausdehnung verhältnismäßig zurückhaltend, da andere Systeme bereits benachbarte Frequenzbänder einnehmen.
Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß allgemeine ISM-Band von 2,4 GHz zu verwenden, wobei 83,5 MHz benutzt werden kann, falls gewisse besondere Bedingungen beachtet werden. (ISM bedeutet Industry, Science and Medicine; Industrie, Wissenschaft und Medizin, und dieses Frequenzband für eine große Vielzahl von unterschiedlichen Funksystemen bestimmt).
Eine gleichzeitige Verwendung des ISM-Bandes mit DECT wird besonders interessant, wenn dies die Möglichkeit ergibt, daß Band für Sprachdienste zu verwenden. Die Bedingungen für das ISM-Band bedeuten allgemein, daß das Band für eine Vielzahl unterschiedlicher Zwecke gleichzeitig benutzt werden kann, wie z. B. Türöffner, Mikrowellenherde, Datendienste usw. Die Konsequenz hiervon ist, daß ein Benutzer unangemeldet durch starke Störungen beeinflußt werden kann, die seine Zugangsfähigkeit/Kapazität verringern.
Eine gleichzeitige Verwendung von DECT-Bändern und den ISM- Bändern kann es mit sich bringen, daß der Benutzer zurück zum "sicheren" DECT-Band "flüchten" kann, wenn im ISM-Band starke Störungen auftreten. Auf diese Weise kann auch das ISM-Band für auf Sprache beruhende Diensten verwendet werden, was bei einem System nicht möglich ist, das nur das ISM-Band zur Verfügung hat.
Gleichzeitige Verwendung von Frequenzbändern ist nicht ganz neu, und es ist diskutiert worden, und Standardisierung findet statt, daß GSM (900) und DCS1800 die Möglichkeit haben sollen, eng zusammen mit dem Übergabesystemen zusammenzuwirken.
Bei der Verwendung von DECT am 2,4 GHz-Band wird jedoch eine Anzahl von komplizierten Problemen auftreten. Ein Problem ist, daß das ISM-Band für eine große Anzahl von unterschiedlichen Fernmeldediensten verwendet wird, was dazu führen kann, daß DECT Übertragungen sich mit anderen Übertragungen stören werden.
Ein anderes schwieriges Problem ist es, DECT gemäß den Bedingungen anzupassen, die im Standard ETS 300 328 angezeigt sind.
Diese Probleme und weitere Probleme, die bei der gleichzeitigen Verwendung des DECT-Bandes (1800 MHz-Band) und des ISM- Bandes (2,4 GHz-Band) entstehen, sollen sorgfältig in der folgenden Beschreibung analysiert werden.
Bei einer vorläufigen Prüfung, die durchgeführt wurde, herauszufinden, ob die vorherige Technik gleichzeitige Verwendung des DECT-Bandes und des ISM-Bandes beschreibt und die obigen Probleme löst, wurden die folgenden Dokumente gefunden.
Das Dokument WO,A1,92/4796 zeigt ein schnurloses Telefonsystem. Das System, das ein CT-2-System ist, das ein ISM- Frequenzband für Kommunikation in Geschäfts Umgebung und Heimumgebung verwendet. Kommunikation über "telepoints" verwendet das selbe Frequenzband wie das cellulare Mobiltelefonsystem. Das ISM-Band, das in den Dokumenten diskutiert wird, ist auf 902-928 MHz. Das Übertragungsprotokoll ist "spread spectrum" (Ausbreitungsspektrum).
Dokument US,A,5 115 463 beschreibt ein erweitertes System für schnurlose Telefonie. Dieses System verwendet Teile des 900- 928 MHz-Bandes, um weitere Kanäle zu erhalten.
Das Dokument US,A, 5 025 452 zeigt ein Fernmeldesystem, das unter anderen Dingen beabsichtigt ist, um das ISM-Band 2400- 2483/5 MHz zu verwenden. Das System liefert volle Duplex- Kommunikation unter Verwendung von "spread spectrum" (Ausbreitungsspektrum) in ausgewählten "Unterbändern" der ISM-Bänder.
Die Dokumente US,A5 218 630; WO,A1,95/1 039 und WO,A1,93/20 624 zeigen unterschiedlichen Weisen, das verwendete Frequenzband für ein schnurloses Telefonsystem zu erweitern. Die Dokumente beziehen sich auf CT-2 (die 2. Generation schnurloser Telefone).
Diese Dokumente beschreiben demgemäß keine DECT-Systeme, die mit dem ISM-Band erweitert sind, und Lösungen der oben angedeuteten Probleme, die bei dieser Ausweitung entstehen werden, werden daher nicht aufgezeigt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Kapazität in einem DECT-System beträchtlich zu erhöhen, indem das ISM-Band (2,4 GHz-Band) verwendet wird und die oben beschriebenen Probleme beseitigt werden, die bei der gleichzeitigen Verwendung des DECT-Bandes und des ISM-Bandes auftreten.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren in einem digitalen Fernmeldesystem wie z. B. DECT dadurch erreicht, daß DECT zusätzlich zum DECT-Band (1880-1900 MHz) zur gleichen Zeit das ISM- Band von 2,4 GHz für Übertragung von Informationen verwendet, und daß ein Zeitschlitz im Aufbau der Zeitschlitze in den Frequenzen des DECT auf dem 1880 MHz-Band eine besondere Funktion erhält, die dazu führt, daß, wenn eine Basisstation beim Abtasten von Kanälen den selben Zeitschlitz erreicht, ein Abtasten innerhalb des 2,4 GHz-Bandes beginnt, und, wenn der dynamische Kanalzuordnungsalgorithmus (DCA) entscheidet, diesen Zeitschlitz zu verwenden, die Basisstation und das tragbare Gerät auf das 2,4 GHz-Band umschalten werden, und daß ein Zeitschlitz im 2,4 GHz-Band in entsprechender Weise als Kommunikationsverbindung zum 1800 MHz-Band arbeitet, bei dem, wenn der dynamische Kanalzuordnungsalgorithmus (DCA) entscheidet, diesen Zeitschlitz zu verwenden, die Basisstation und das tragbare Gerät auf das 1800 MHz-Band umschalten werden.
Die Erfindung soll nun unter detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

KURZE BESCHEIBUNG DER ZEICHUNGEN

Fig. 1 zeigt normale dynamische Kanal Zuordnung (DCA) im DECT.
Fig. 2 zeigt, wie ein Zeitschlitz i im 1,8 GHz-Band als Öffnung zu einem Zeitschlitz im 2,4 GHz-Band arbeiten kann.
Fig. 3 zeigt, wie ein Freguenzblock frequenzmäßig auf dem ISM-Band wandert, während Kanalnumerierung usw. beibehalten wird.

DETALLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im folgendem wird eine kurze Beschreibung von dynamischer Kanalzuordnung in DECT unter Bezugnahme auf Fig. 1 gegeben. Danach wird eine allgemeine Darstellung des ISM-Bandes mit seinen Hauptalternativen FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum, Frequenz springendes Spread Speiktrum) und DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum, direktes Sequenz Spread Spektrum) folgen, bevor eine tiefergehende Analyse der vorliegenden Erfindung geboten wird.

Frequenzverwendung bei DECT

Dynamische Kanal Zuordnung (Dynamic Channel Allocation DCA) ist in DECT äußerst wirksam geworden. Kanal Zuordnung wird in ersten Linie durch die tragbaren Geräte gesteuert, die den am besten zugänglichen Kanal in der Frequenzebene und der Zeitebene suchen. Die normale Kanal Zuordnung von DECT wird durch die Matrix in Fig. 1 dargestellt.
Wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, gibt es. 10 zugängliche Kanäle im Frequenzinterval 1880-1900 MHz, von denen jeder eine Bandbreite von 1,728 MHz hat. Jeder Datenblock, der eine Zeitlänge von 10 ms hat, ist in 24 Zeitschlitze aufgeteilt, wobei 12 Zeitschlitze in Richtung von der Basisstation zu einem tragbaren Gerät (Abwärtsverbindung) und die verbleibenden Zeitschlitze vom tragbaren Gerät zur Basiseinheit (Aufwärtsverbindung) verwendet werden.
In Fig. 1 ist auch ersichtlich, wie ein tragbares Gerät die Zeitebene und die Frequenzebene abtasten kann, um eine Übersicht über zusätzliche Kanäle und Zeitschlitze und die Qualität derselben, gesehen aus der Perspektive des tragbaren Geräts, zu erhalten. Im einfachsten Scenario verwendet das tragbare Gerät einen Zeitschlitz pro Datenblock, und die Basisstation (tatsächlich RFP, Radio Fixed Part, fester Funkteil) enthält nur eine Funkeinheit. Während der Zeitschlitze, während denen das tragbare Gerät nicht aktiv ist (z. B. 11 von 12), tastet es die 10 zugänglichen Trägerfrequenzen ab; die maximale Anzahl von Trägerfrequenzen ist daher kleiner als die maximale Anzahl von zugänglichen Zeitschlitzen.
Die Vorteile mit DCA sind vielfältig; unter anderem ist keine Frequenzplanung notwendig, und die Kapazität wird dorthin gerichtet, wo sie benötigt wird.
In Europa hat DECT eine gesamteuropäische Frequenz Zuordnung (1800-1900 MHz) erhalten, für die die DCA von DECTs besonderen angepaßt ist.

Allgemeines über das ISM-Band

Das ETSI (European telecommunication Standards Institute, europäisches Institut für Telekommunikationsnormen) hat im Standard "drahtlose Breitbanddaten" (ETS 300 328) die Anforderungen zum Verwenden des ISM-Bandes bei 2,4 GHz (83,5 MHz steht zur Verfügung) definiert. Eine der fundamentalen Anforderungen im Standard ist, daß "spread Spectrum" Technik angewendet wird, jedoch mit einer sehr breiten Interpretation. Die ersten Produkte, die diesem Standard folgen, sind schon auf den Markt gebracht worden (z. B. NCR) und weitere werden in Kürze erwartet.
Wie dies vorher erwähnt wurde, besteht ein Interesse, das DECT auf den obigen Frequenzreich zu erweitern. Dieses würde in diesem Falle erfordern, daß DECT die Anforderungen in ETS 300 328 erfüllen muß.
Bedingungen zum Verwenden des 2,4 GHz-Bandes gemäß ETS 300 328 sind unter aufgelistet. Der Standard beschreibt zwei Hauptalternativen:
- FHHS, d. h. Frequency Hopping Spread Spectrum, frequenzspringendes Spread Spektrum) das eine frequenzspringene Variante mit einer maximalen Ausgangsleistung von -10 dBW (100 mW) pro 100 kHz ist.
- DSSS, d. h. Direct Sequence Spread Spectrum, direktes Sequenz Spread Spektrum) mit einer maximalen Ausgangsleistung von -20 dBW (10 mW) pro 1 MHz.
Die angedeuteten Kanalbreiten beziehen sich auch auf die Bereite des Meßfensters; für beide Fälle ist die totale integrierte Ausgangsleistung in der Frequenz auf 100 mW maximiert. Beide Verfahren sind verhältnismäßig breitbandig, sogar wenn dies nicht besonders angegeben wird.
Man kann sagen, daß FHSS und DSSS in ETS 300 328 Verfahren für die Co-Existenz mit einer anderen Verwendung des 2,4 GHz- Band beschreiben, entweder durch Frequenzspringen in der Frequenz (FHSS) in einer Weise, daß die Störung von anderen Systemen in Zeit und Frequenz beschränkt sind, oder durch "Ausbreiten" bei niedriger Ausgangsleistung über eine größere Fläche in der Zeit-Frequenz-Ebene auf solche Weise, daß eine "Störung" unterhalb des "Rauschfußbodens" landet.
Es ist bekannt, daß Behörden die Verwendung des ISM-Bandes mit höheren Ausgangsleistungen als das erlaubt haben, was in ETS 300 328 angegeben ist. Eine solche Erlaubnis wird möglicherweise erfordern, daß es möglich ist, zu zeigen, daß die verwendete Ausrüstung nicht beträchtlich (z. B. während einer längeren Zeitperiode) andere Ausrüstung stört, die ebenfalls das ISM-Band verwendet. Dies spricht zugunsten von FHSS, wo die Störung auf jeder Frequenz von verhältnismäßig kurzer Dauer ist. DSSS mit "größerer" Ausgangsleistung kann zu einem unannehmbaren hohen Rausch- oder Störungspegel führen, und die Möglichkeit, daß frequenzzuordnende Behörden dieses erlauben würden, kann aus diesem Gesichtspunkt als etwas kleiner erwartet werden.
Zu den obigen Anforderungen kann die allgemeine Anforderung für eine gewünschte Datenrate pro Kanal hinzugefügt werden, die 400 kBit/s überschreitet. Die entsprechende Datenrate von DECT ist 1137,6 kBit/s (wie es auf dem DECT-Band verwendet wird), was nebenbei gesagt von der selben Größe ist, wie es kommerzielle Produkte gemäß ETS 300 328 haben.

DECT Verwendung des ISM-Bandes mit FHSS

Der wichtigste Vorteil mit Frequenzspringen (FHSS) ist möglicherweise die gemäß dem Standard maximal erlaubte Ausgangsleistung. Unter Beibehaltung der Kanalbreite von DECT (1,7 MHz), sollte die Ausgangsleistung 100 mW pro Frequenzkanal sein (vergleichen mit der Ausgangsleistung im DECT-Band von maximal 250 mW oder mit DSSS auf 2,4 GHz, was maximal 20 mW erlaubt). Die Anforderungen, die in ETS 300 328 angegeben sind, sind:
a) Es sollten wenigstens 20 getrennte Kanäle zur Verfügung stehen. Im Standard wird der Wortkanal mit Frequenz verbunden und irgendeine Zeitaufteilung wird nicht vorausgesetzt, ist aber auch nicht verboten.
b) Maximale "Verweilzeit" ist 0,4 Sekunden. Damit ist die Zeitperiode gemeint, während der ein Kanal, d. h. Frequenz, durch einen Benutzer besetzt wird.
c) Jeder zugängliche Kanal soll wenigstens einmal während einer Zeitperiode von 4x der Verweilzeit x der Anzahl von Kanälen verwendet werden. Der Standard sagt nichts darüber, daß der Kanal benutzt werden muß, wenn er gestört ist oder durch andere Benutzer verwendet wird. Es ist vernünftig, anzunehmen, daß dies kein Erfordernis ist.

DECT Verwendung des ISM-Bandes mit DSSS

Die Beschreibung von DSSS und die dazugehörigen Bedingungen sind in ETS 300 328 äußerst knapp. Im Standard ist angegeben, daß alles, daß nicht die Bedingungen für FHSS erfüllt, als DSSS klassifiziert ist. Es gibt jedoch CEPT Empfehlungen für das 2,4 GHz-Band, die erhöhte Anforderungen an "Spread Spectrum" Erzeugnisse stellen. DSSS im 2,4 GHz-Band ist mit anderen Worten eine "Grauzone" und kann nationaler Prüfung unterzogen werden.
Wenn man sich darauf beschränkt, ETS 300 328 zu folgen, kann das Zugangsverfahren für DECT als DSSS klassifiziert werden, wo die Ausgangsleistung und der Frequenzbereich die einzigen Anpassungen sind, die notwendig sind.

TECHNISCHE PROBLEME

Wenn DECT auf dem 2,4 GHz-Band verwendet wird, werden eine Anzahl von Probleme, wie sie vorher erwähnt worden sind, auftreten, und die alle irgendeine Art von Lösung haben müssen. Unten sind die wichtigsten Probleme auf gelistet.
1. Das ISM-Band wird für ein breites Spektrum anderer Dienste und Systeme verwendet. In diesem Band gibt es Systeme für Datenkommunikation, aber auch ganz andere Anwendungen, wie z. B. Mikrowellenöfen. Dies führt dazu, daß ausgiebige Störungen lokal in der Zeit, der Frequenz oder dem Raum oder innerhalb großer Teile des Bandes auftreten können.
2. Die DCA Funktion soll im größtmöglichen Ausmaß beibehalten werden, um unter anderem schnell und auf einfache Weise ungestörte Kanäle zu finden. Vorzugsweise soll DCA sowohl innerhalb jedes Bandes als auch zwischen den Bändern (1,8 und 2,4 GHz) funktionieren.
3. Die allgemeine Anforderung im 2,4 GHz-Band an Frequenzspringen kann die dynamische Kanal Zuordnung "zerstören" (d. h., dessen Funktion verringern).
4. Die Änderungen sollen so klein wie möglich sein, und der DECT Stapel soll insgesamt unverändert bleiben. Dies aus Kostengründen, technischen Gründen, und um eine integrierte Verwendung der beiden Bänder zu erlauben. Eine Konsequenz hiervon wird sein, daß die Zeitschlitzstruktur mit den selben Parametern und Werten auch im 2,4 GHz-Band beibehalten werden soll.
5. Wenn der gesamte Frequenzbereich auf 2,4 GHz und möglicherweise auch 1,8 GHz in eine ausgeweitete DCA eingeschlossen werden soll, dann sollen ungefähr 105 MHz (20 MHz + 83,5 MHz) überwacht werden und dynamisch gehandhabt werden, was höhere Anforderungen an die Geschwindigkeit der Basissta tionen stellt (ungefähr 10x schneller, als wenn nur das 1,8 GHz-Band verwendet wird.)
6. Die notwendigen Anforderungen im Standard ETS 300 328 sollen erfüllt werden.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die oben beschriebenen technischen Probleme sollen nun damit gelöst werden, daß die Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben wird.
Die obigen Probleme 1 und 2 werden durch die Schaffung der Möglichkeit gelöst, dynamisch zwischen dem DECT-Band und dem ISM-Band zu springen. Die Steuerung dieses Springens wird in der selben Weise wie die Zuordnung innerhalb des 1,8 GHz- Bandes vorgenommen, d. h., daß der DCA Algorithmus verwendet wird. Einer der 120 Zeitschlitze (virtuelle oder reelle) in der Frequenzzeitschlitzstruktur von DECT im 1,8 GHz-Band erhält eine besondere Funktion, wie dies in Fig. 2 ersichtlich ist; er öffnet die Tür zum 2,4 GHz-Bereich. Wenn die Basisstation beim Kanalabtasten diesen Schlitz erreicht, startet das Abtasten usw. innerhalb des 2,4 GHz-Bereiches. Wenn die DCA es auswählt, diesen Zeitschlitz zu verwenden, dann schalten Basisstation und das tragbare Gerät sich auf das 2,4 GHz- Band, und ein entsprechender (reeller oder virtueller) Zeitschlitz im 2,4 GHz-Band wirkt als "Guckloch" in das 1,8 GHz- Band. Wenn die DCA feststellt, daß die Störungen aus dem 2,4 GHz-Band zu stark sind, verwendet die DCA diesen "Gockloch"- Zeitschlitz im 2,4 GHz-Band, den Sendevorgang auf das 1800 MHz-Band zu übertragen. Wie dies vorher erwähnt wurde, erfüllt DECT die DSSS-Anforderungen in ETS 300 328, wenn nur die Ausgangsleistungen und die Frequenz angepaßt wird. FHSS hat jedoch gewisse Vorteile, insbesondere die höhere Ausgangsleistung, was eine bessere Überdeckung ergibt. Die Anforderungen für FHSS sind jedoch schwer zu erfüllen.
Sowohl für DSSS als auch für FHSS ist das 2,4 GHz-Band bei der vorliegenden Erfindung in eine Anzahl von Blöcken aufgeteilt, die jeweils der Aufteilung des DECT auf dem 1,8 GHz- Band entsprechen. Jeder Block enthält dadurch eine Bandbreite von 20 MHz, und es ist Platz für vier solche Blöcke auf dem 2,4 GHz-Band.
Da DECT bei der Benutzung der ISM-Bandes in Prinzip bereits die DSSS-Anforderungen in ETS 300 328 erfüllt, soll nun die Anpassung an die FHSS-Bedingungen beschrieben werden.
In jedem DECT-Block von 20 MHz sind 10 Frequenzkanäle mit jeweils einer Bandbreite von ungefähr 1,7 MHz vorgesehen. Im ISM-Band, das eine Bandbreite von 83,5 MHz ist, ist daher Platz für vier solche DECT-Blöcke, was dazu führt, daß die Anzahl von zugänglichen Kanälen vier Blöcke x 10 Kanäle pro Block = 40 Kanäle ist. Die Anforderung von FHSS, daß es wenigstens 20 getrennte zugängliche Kanäle geben muß, ist daher erfüllt.
Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, bewegt sich der verwendete Frequenzblock für jeden DECT-Datenblock mit einer Datenblockzykluszeit von 10 ms um einen Frequenzkanäl auf dem. ISM-Band. Es ist am leichtesten, sich vorzustellen, daß diese Übertragung zur nächsten (z. B. höheren) Frequenz vorgenommen wird, es ist jedoch möglich, hierfür auch andere Algorithmen zu verwenden. Bei dieser Übertragung werden alle Kanäle erneut nummeriert, so daß die DECT-Ausrüstung für den größten Teil den Block handhabt, als wenn er feste Frequenz hätte. Der Frequenzblock wird daher übertragen, aber dies wird durch die gesamte DECT-Ausrüstung nicht "bemerkt". Dadurch wird die Zuordnungsfunktion DCA innerhalb des Blocks beibehalten, während gleichzeitig die Verweilzeit maximal 0,1 Sekunden wird, die Datenbloxckzykluszeit ist 10 ms, und die Anzahl von Frequenzkanälen ist 10, was dazu führt, daß es insgesamt 100 ms benötigt, den Block einen ganzen Schritt zu übertragen. Dadurch wird die Anforderung in FHSS erfüllt, daß die Verweilzeit maximal 0,4 Sekunden betragen darf.
In FHSS sollte weiter jeder zusätzliche Kanal wenigstens einmal während einer Zeitperiode von 4 x die Verweilzeit x die Anzahl von Kanälen benutzt werden. Diese Zeitperiode ist gemaß dem, was erwähnt worden ist, oberhalb 16 Sekunden mit einer Verweilzeit von 0,1 Sekunden und mit 40 Kanälen. Wie dies oben beschrieben wurde, ist durch jeden Kanal hindurchgegangen worden mit einer Zeitperiode von 0,1 Sekunden x 40 = 4 Sekunden, wodurch auch diese Anforderung erfüllt ist.
Die dynamische Kanal Zuordnung (DCA) kann bei einer solchen Übertragung von Datenblöcken, wie dies oben beschrieben worden ist, detektieren, daß der neue Frequenzkanal nicht mehr ausreichend gut ist. Ein neuer Kanal wird dann ausgewählt werden, und es ist für die DCA möglich, einen Kanal mit niedriger Frequenz zu wählen, d. h., die DCA kann in einem gewissen Ausmaß der Anforderung entgegenwirken, durch alle Kanäle hindurch zu gehen, und in gewissem Ausmaß die Verweilzeit. Mit der schnellen Übertragung des Blockes werden die Grenzen nie überschritten werden, und nur Störungen auf dem Band führen zu Übertragungen.
Abschließend kann gesagt werden, daß die Probleme 2 bis 6 gelöst werden, wie dies oben beschrieben wurde, indem DECT für Senden auf dem ISM-Band gemäß den Anforderungen angepaßt wird, die in ETS 300 328 angegeben sind, und in den FHSS und DSSS in eine Anzahl von Blöcken aufgeteilt werden, die jeweils der Aufteilung von DECT auf dem 1800 MHz-Band entspricht, und daß für jeden DECT-Datenblock sich der verwendete Block um einen Frequenzkanal auf dem ISM-Band bewegt, wobei alle Kanäle bei dieser Übertragung erneut numeriert werden, so daß die DECT-Ausrüstung für den größten Teil den Block so handhabt, als wenn er in seiner Frequenz fest wäre, wodurch die Zuordnungsfunktion DCA innerhalb des Blocks beibehalten werden kann.
Das oben beschriebene Verfahren mit in der Frequenz "wandernden Blöcken" kann mit der Handhabung des Problems vervollständigt werden, wenn große Teile des 2,4 GHz-Bandes in der Praxis durch andere Verwendung blockiert sind, die durch DECT als Störungen erfahren werden.
In einem gewissen Ausmaß löst die DCA von DECT dieses Problem selbst, wenn ein Block innerhalb eines Bereichs von Störungen wandert. Die DCA sucht dann nach anderen freien und besseren Schlitzen, was früher oder später dazu führt, daß DCA den Schlitz findet, der zum 1,8 GHz-Band führt. Die großen Blöcke mit Störungen sollten jedoch vermieden werden, um die Qualität zu erhöhen und die Bemühungen der DCA zu verringern.
In der vorliegenden Erfindung werden die Ergebnisse des Abtasten, die die DCA durchführt, daher systematisch registriert, und wenn eine Anzahl von aufeinander nachfolgenden Kanälen mit hohem Störungspegel registriert worden ist, wird dies entweder verwendet, um zum 1,8 GHz-Bereich zurückzuspringen, und/oder man läßt den gesamten Block z. B. eine Blocklänge in der Frequenzebene übertragen.
Eine andere Verfeinerung des Kriteriums für jede solche gründliche Aktivität kann dadurch erreicht werden, daß der Störungspegel in Bezug auf die Frequenz oder Zeit abgeleitet werden; positive Herleitungen zeigen an, daß Störungen "weiterhin" erhöhen. Diese Verfeinerung ist möglicherweise nicht geeignet, getrennt verwendet zu werden, sollte jedoch mit der absoluten Menge der Störungen kombiniert werden (die entsprechende ist normalerweise innerhalb der automatischen Technik).
Die Frequenzbereiche, die große Störungen enthalten, können dann als "schlechte Bereiche" bezeichnet werden, die während einer eingeschränkten Zeit vermieden werden. Z. B. kann ein steuerbarer Zeitgeber verwendet werden, wo die eingeschränkte Zeit einige wenige Sekunden oder einige wenige Minuten sein kann, welche Zeitperioden typisch für die Dauer von Störungen auf dem ISM-Band sind.
Was oben beschrieben worden ist, führt dazu, daß die Kommunikation zwischen Basisstation und tragbarem Gerät ohne Störungen in dem selben Zeitdatenblock sowohl im DECT-Band als auch im ISM-Band vorgenommen werden kann, wenn Notwendigkeit für eine solche Kapazität besteht. Ein Beispiel der Steuerung ist es, normalerweise Datenverkehr im 2,4 GHz-Band und Sprachverkehr im 1,8 GHz-Band stattfinden zu lassen.
Die vorliegende Erfindung soll in erster Linie dazu verwendet werden, die Kapazität in DECT-Systemen beträchtlich zu erhöhen. Sie kann innerhalb aller Gebiete der Verwendung von DECT verwendet werden (Firmen, öffentlich, privat und in lokalen Netzwerken). Die Erfindung ist vermutlich von größtem Interesse in Verbindung mit Firmen und lokalen Netzwerken.
Was oben beschrieben worden ist, soll nur als Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angesehen werden, und der Schutzbereich der Erfindung wird nur durch das eingeschränkt, was in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist.

Claims

1. Verfahren zum Erhöhen der Übertragungskapazität in einem digitalen Kommunikationssystem wie z. B. DECT, das zusätzlich zum DECT-Band von 1880-1900 MHz gleichzeitig das ISM-Band von 2,4 GHz für die Übertragung von Information verwendet, und wobei ein Zeitschlitz in der Zeitschlitzstruktur des DECT eine spezielle Funktion erhält, die dazu führt, daß, wenn eine Basisstation bei einem Kanalabtasten den Zeitschlitz erreicht, ein Abtasten usw. innerhalb des ISM-Bandes beginnt und daß, wenn ein für DECT bestimmter dynamischer Kanalzuordnungsalgorithmus "DCA" die Benutzung dieses Zeitschlitzes wählt, die Basisstation und das tragbare Gerät sich dann für Übertragung auf dem ISM-Band umschalten, und wobei ein Zeitschlitz im ISM-Band in entsprechender Weise als Kommunikationsverbindung zum 1800 MHz-Band arbeitet, bei der, wenn der dynamische Kanal zuordnungsalgorithmus "DCA" die Verwendung dieses Zeitschlitzes wählt, die Basisstation und das tragbare Gerät sich auf Übertragung auf dem 1800 MHz-Band schalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das DCA es auswählt, den Zeitschlitz auf dem DECT-Band zu verwenden, wenn Kommunikation auf beiden Frequenzbändern durchgeführt werden soll.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschlitz, der als Kommunikationsverbindung vom ISM-Band zum DECT-Band arbeitet, entweder virtuell oder real ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitschlitz, der als Kommunikationsverbindung vom DECT-Band vom ISM-Band wirkt, entweder virtuell oder real ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation ein funkfester Teil "RFP" (Radio Fixed Part) ist.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommunikation zwischen der Basisstation und dem tragbaren Gerät auf beiden Frequenzbändern zur selben Zeit während desselben Zeitrahmens durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung des Kommunikationsverkehrs durch das DCA dadurch gesorgt wird, daß der Datenverkehr normalerweise auf dem 2,4 GHz-Band und der Sprachverkehr auf dem 1,8 GHz-Band übertragen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Kanal zuordnungsalgorithmus "DCA" es auswählen kann, den Zeitschlitz auf dem ISM-Band zu verwenden, wenn übermäßige Störung lokal in der Zeit, Frequenz oder dem Raum oder innerhalb größerer Teil des Frequenzbandes existiert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das ISM-Band sowohl für DSSS als auch FHSS in einer Anzahl von Frequenzblöcken aufgeteilt ist, die jeweils der Frequenzaufteilung von DECT auf dem DECT-Band von 1880-1900 MHz entsprechen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Frequenzblock 20 MHz ist, wodurch vier solche Frequenzblöcke auf dem ISM-Band vorgesehen sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden gesendeten DECT-Datenblock eine Übertragung des benutzten Frequenzblocks zu gerade irgendeinem Frequenzkanal entsprechend dem Algorithmus in DCA durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung des Frequenzblocks zum nächsten Kanal höherer Frequenz auf dem ISM-Band durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Übertragung alle Kanäle im Frequenzblock umnummeriert werden, so daß eine DECT-Ausrüstung zum größten Teil den Frequenzblock handhabt, als wenn er bezüglich seiner Frequenz fest ist, wodurch die dynamische Kanalzuordnung "DCA" innerhalb des Frequenzblocks beibehalten werden kann.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzkanal bei der Blockübertragung durch die DCA überwacht wird, wobei, wenn ein vorbestimmter Störungspegel auf diesem Frequenzkanal überschritten wird, die DCA einen neuen Frequenzkanal wählt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die DCA einen Frequenzkanal mit niedrigerer Frequenz wählt.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Frequenzkanäle systematisch durch die DCA überwacht werden und, falls ein Vielfaches von aufeinanderfolgenden Kanälen mit hohen Störungspegel registriert ist, die DCA dazu sorgt, daß die Übertragung zwischen der Basisstation und dem tragbaren Gerät direkt zum 1,8 GHz-Band übergeben wird, oder es dem gesamten Frequenzblock ermöglicht wird, sich z. B. eine Blocklänge in der Frequenzebene des ISM-Bandes zu bewegen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Störungspegel in Bezug auf die Frequenz oder die Zeit abgeleitet wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Frequenzbereiche mit einer Menge von Störungen durch die DCA als Störungszonen registriert werden, die während einer vorbestimmten Zeitdauer vermieden werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein einstellbarer Zeitgeber benutzt wird, wo die eingeschränkte Zeitperiode einige wenige Sekunden oder wenige Minuten beträgt, welche Zeitperioden typisch für die Dauer von Störungen auf dem ISM-Band sind,