EP1088402A1 - Method and device for transmitting information using varying carrier frequencies - Google Patents

Method and device for transmitting information using varying carrier frequencies

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Publication number
EP1088402A1
EP1088402A1 EP98936225A EP98936225A EP1088402A1 EP 1088402 A1 EP1088402 A1 EP 1088402A1 EP 98936225 A EP98936225 A EP 98936225A EP 98936225 A EP98936225 A EP 98936225A EP 1088402 A1 EP1088402 A1 EP 1088402A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier frequency
frequency values
subgroup
carrier
frequencies
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98936225A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen KOCKMANN
Olaf Dicker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1088402A1 publication Critical patent/EP1088402A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/713—Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • H04B1/7143—Arrangements for generation of hop patterns

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for transmitting information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method.
  • the device and the method can, for. B. can be implemented in a mobile station or a base station of a mobile radio system.
  • the so-called frequency hopping spread spectrum system is known as a method for transmitting data on a plurality of carrier frequencies.
  • a frequency hopping spread spectrum system is to be understood as a system in which a plurality of carrier frequencies are provided for the radio transmission of data and the carrier frequency currently used is changed at periodic intervals.
  • the carrier frequency can be changed after each time slot or time frame of the time division multiplex transmission.
  • TDMA time division multiplex
  • Such a frequency hopping spread spectrum system has advantages in that the energy of the entire radio transmission is distributed over all carrier frequencies. This is particularly important if a generally available frequency band, such as the 2.4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical) band, is used.
  • an upper limit for the maximum energy occurring per carrier frequency is set for this frequency band in order to keep interference to other participants as low as possible.
  • the frequency change it is mandatory that at least 75 different frequencies must be used within a period of 30 seconds. Furthermore, each frequency may be used for a maximum of 0.4 seconds in 30 seconds. On average, all frequencies must be used equally.
  • 24 time slots, 12 each for uplink and for downlink are defined in a 10 ms frame.
  • the FCC part 15 only provides a bandwidth of less than 1 MHz in the ISM band. In order to meet this requirement, the number of time slots was reduced to 12 time slots in a 10 ms time frame, ie 6 time slots each for uplink and for downlink.
  • each time slot would have a length of 833 ⁇ s.
  • the time slots in the DECT standard have a length of 417 ⁇ s.
  • Time slots in which data are transmitted are required. With such systems, only 6 active time slots in each direction are used for data transmission. If such systems, which operate on the basis of slow frequency hopping, are also to meet the requirements of FCC part 15 in the ISM band, an inactive blind time slot of 417 ⁇ s must again be present between adjacent active time slots.
  • This blind time slot thus has half the length of a full time slot of 833 ⁇ s, which means that if a base time frame of 10 ms is maintained, four active time slots are available in each frame for uplink and for downlink, between which blind time slots are sent.
  • the four active time slots each have a length of 833 ⁇ s, while the blind time slots each have a length of 417 ⁇ s.
  • frequency programming for frequency hopping in the next following active time slot can also be carried out at the end of the previous active time slot.
  • the programmed start frequency can be set in the next active time slot.
  • the object of the present invention is to create a method and a device for transmitting information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method, in which the different carrier frequencies are provided in a simple and effective manner.
  • a random sequence of a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of a table is provided for transmitting information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method, the N possible carrier frequencies be divided into n sub-groups. Then at least a part M of the N carrier frequency values fx is read out repeatedly from the table periodically, the carrier frequency values fx being read out sequentially from the corresponding addresses and the subgroups in a specific sequence within each subgroup, where M ⁇ N. Then information is transmitted in the carrier frequencies corresponding to the carrier frequency values read out.
  • the method and the device according to the present invention can, for. B. be implemented in a mobile or a base station of a mobile radio system.
  • a carrier frequency is first sampled. A decision is then made as to whether a specific message has been received on this carrier frequency during a certain period of time. If the decision is negative, a new carrier frequency is selected and this new carrier frequency is sampled. If the decision is positive, the table is provided using the message. In particular, the random sequence is generated starting from the position at which the mobile radio unit that sent the specific message is currently located, so that the random sequences of the two mobile radio units are synchronized.
  • a carrier frequency is first sampled. Then it is decided whether these carrier frequency is received. If the decision is negative, a new carrier frequency is selected and this new carrier frequency is sampled. If the decision is positive, the address corresponding to this carrier frequency is searched in the table and the carrier frequency values are periodically read out repeatedly from this address.
  • FIG. 1 shows a mobile radio transmission system with a base station according to the invention
  • FIG. 2 shows a time frame of a data transmission standard as can be used in the present invention
  • 3 shows in detail the internal structure of a base station according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a frequency-hoping spread spectrum system, in particular also in the case of a jammer avoidance mode
  • FIG. 5 shows a table from which carrier frequency values within each subgroup are read out repeatedly, the subgroups being read out in a specific order
  • Fig. 6 shows a flow chart illustrating a method for synchronizing, for example, two mobile radio units
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of establishing a connection, for example, between two mobile radio units
  • FIG. 9 shows a flowchart which represents a method for the synchronization of, for example, two mobile radio units, in which disturbed carrier frequency values are replaced by undisturbed carrier frequency values;
  • FIG. 10 shows a flow chart illustrating a method for
  • 11 shows a table in which only a part of the possible carrier is read out, the remaining part of the unread carrier frequency values within each sub-group is used to replace disturbed carrier frequency values;
  • FIG. 13 shows a table in which another disturbed carrier frequency value in the read-out part of the subgroup is replaced by an undisturbed carrier frequency value.
  • the arrangement for radio transmission of data has a base station 1 and several mobile parts (mobile stations), wireless telephones 2, 3 ....
  • the base station 1 is with a
  • Terminal line 10 connected to the landline.
  • An interface device which is not shown, can be provided for communication between the base station 1 and the terminal line 10.
  • the base station 1 has an antenna 6, by means of which communication with the mobile part 3 takes place, for example, via a first radio transmission path 8 with the mobile part 2 or via a second radio transmission path 9.
  • the handsets 2, 3 ... each have an antenna 7 for receiving or transmitting data.
  • Fig. 1 the state is schematically shown in which the base station 1 actively communicates with the mobile part 2 and thus exchanges data.
  • the handset 3, on the other hand, is in the so-called idle locked mode, in which it waits stand-by for a call from the base station 1. In this state, the mobile part 3 does not actually communicate with the base station 1, but rather receives the data from the base station 1 only at periodic intervals, for example of a time slot in order to be able to re-synchronize its carrier frequencies fx.
  • base station 1 The internal structure of base station 1 is shown schematically in FIG. 1.
  • the voice information data are supplied to an RF module 4, which is controlled by a carrier frequency sequence unit.
  • RF module 4 which is controlled by a carrier frequency sequence unit.
  • the exact structure of a base station 1 according to the invention will be described later.
  • data are transmitted in several time slots in succession on a plurality of carrier frequencies fx, ten of which are shown, in the illustrated case 24 time slots Zx, using a time division multiplex method TDMA (Time Division Multiple Access).
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • work is carried out in alternating mode (duplex), i. i.e., after the first twelve time slots Zx have been transmitted, reception is switched and the second twelve time slots (Z13 to Z24) are received in the opposite direction by the base station.
  • the time duration of a time frame is 10 ms, and 24 time slots Zx are provided, namely twelve time slots for the transmission from the base station to handsets and a further twelve time slots Zx for transmission from the handsets to the base station.
  • ten carrier frequencies fx between 1.88 GHz and 1.90 GHz are provided.
  • the present invention is used in particular for transmissions in the so-called 2.4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical) frequency band.
  • the generally accessible ISM frequency band has a bandwidth of 83.5 MHz. According to the FCC part 15 regulation, at least 75 carrier frequencies must be distributed over this 83.5 MHz. A division of the bandwidth from 83.5 MHz to 96 carrier frequencies, ie a channel spacing of 864 kHz, is particularly advantageous.
  • the frequency bands and standards mentioned above are given purely as an example.
  • the basic requirement for applicability in the present invention is only that a so-called frequency hopping spread spectrum is used, ie that several carrier frequencies are available and that the carrier frequency selected for transmission is changed from time to time.
  • a prerequisite for such a change is that the data are transmitted in time slots Zx (time-division multiplex method).
  • the DECT standard and any other modified standard based on this DECT standard are suitable.
  • the RF module 4 is supplied with information data when the base station 1 is to transmit to a handset 2, 3... By means of the antenna 6, and the RF module 4 outputs information data when Data can be received from handsets.
  • the RF module 4 modulates the di ⁇ gitalen encoded information data onto a carrier frequency fx.
  • the carrier frequency fx currently to be used is predetermined by a carrier frequency sequence unit, which is generally designated 20.
  • a detection device 24 is provided in the carrier frequency sequence unit 20, to which the demodulated signal is supplied by the RF module 4.
  • a fault means that there is either a fault in the actual sense or an assignment by another transmitter.
  • a disturbance in the sense of the present description can thus be detected in that a received signal on a Carrier frequency is demodulated and it is detected whether there is a signal level on this carrier frequency or not.
  • a disturbed carrier frequency is therefore a carrier frequency onto which a signal is modulated that exceeds a certain threshold value.
  • the A-CRC value, the X-CRC value, a loss of synchronization or the RSSI value can be used for blocking.
  • the detection device 24 determines, for example on the basis of the demodulated signal from the RF module 4, how high the signal component modulated onto a specific carrier frequency fx is. If the detected signal component is above a predetermined limit value, the detection device 24 outputs a fault detection signal to a blocking / release unit 21. Depending on the interference detection signal from the detection device 24, the blocking / release unit 21 provides blocking / release information to a processor 23. This blocking / release information indicates which of the carrier frequencies fx are blocked or released again due to the detection of a fault by the detection device 24, as will be explained later.
  • the processor 23 is supplied with a sequence from a random generator 22.
  • the random number generator 22 generates a randomly distributed sequence of carrier frequency values within the usable frequency band in order to store a random series of carrier frequency values in a table 25 of the processor. The random generator 22 thus carries out one of the
  • the processor 23 reads the in operation Carrier frequency values serially from the table and finally outputs a control signal to the RF module 4, which specifies the carrier frequency value to be used for the RF module 4.
  • the processor 23 has the table 25 provided in a memory, the function and management of which will be explained later.
  • a carrier frequency fl is used, for example, during a frame Rx of a mobile radio transmission, as is shown hatched in FIG. 4.
  • This frequency fl is thus the first value of the random sequence stored in the table, which is fed to the processor 23, which in turn controls the RF module 4 accordingly.
  • the table 25 prescribes a frequency hopping Pl to a carrier frequency f3 due to the sequence stored in it.
  • the detection means has detected, for example, in a previous transmission 24, that the carrier frequency f is disturbed 2, and thus has been the detection device 24 is a corresponding thereto interference signal to the locking / unlocking unit 21, which in turn is a Sper ⁇ tion the frequency f2 which has indicated to the processor 23. Furthermore, it is assumed that the random number generator 22 is based ⁇ ner sequence determined previously for the frame requires R3 acquired as disturbed carrier frequency f2.
  • the processor 23 On the basis of the coincidence of the prescribed carrier frequency f2 according to the sequence in table 25 and at the same time the blocking signal from the blocking / release unit 21 for the same carrier frequency f2, the processor 23 now replaces the carrier frequency f2 for the frame R3 which is actually prescribed but is detected as being disturbed Carrier frequency detected by the detection device 24 as not disturbed, for example the carrier frequency f4, as indicated by the frequency hopping arrow P3. Instead of of the carrier frequency 2 actually prescribed by the sequence, the RF module 4 is therefore driven to the substitute carrier frequency f4. By replacing the carrier frequency detected as disturbed, a modified sequence of carrier frequencies is created. The modified sequence only has undisturbed carrier frequencies. The fact that a carrier frequency detected as disturbed is replaced and is not skipped by a transition to the following carrier frequency means that the positions of the undisturbed carrier frequencies in the modified sequence are not changed compared to the original sequence.
  • This blocking can be released again by the blocking / release unit 21 as soon as a new detection by the detection device 24 indicates that the previously disturbed carrier frequency is no longer disturbed.
  • the blocking / release unit 21 issues an enable signal to the processor 23, which indicates that the processor 23 no longer has to replace the previously disturbed carrier frequency by another carrier frequency.
  • the blocking / release unit 21 can automatically output a release signal to the processor 23 without a renewed detection by the detection device 24 as soon as a predetermined time period has expired.
  • Each of the procedures mentioned thus ensures that the entire predetermined frequency spectrum is used in an evenly distributed manner. By adjusting the times in the procedure for blocking frequencies, standards can thus be met.
  • Base station 1 is the master in frequency allocation, i. H. at the start of a connection establishment, the random number generator is initialized in a mobile part with the state of the random number generator 22 of the fixed station 1. The same random number generator 22 then generates in the mobile part the same random sequence of carrier frequency values as is stored in table 25 of the base station and also stores it in a corresponding table 25.
  • the mobile stations have a very similar structure to that in FIG. 3 shown base station.
  • the mobile stations do not include the blocking / release device 21 and the detection device 24, but the random number generator 22 and the processor 23 with the table 25 and the RF module 4. It is also conceivable that the mobile station detects the disturbed carrier frequencies and notifies the base or base station.
  • the present invention can thus be used or implemented both in a base station and in a mobile station.
  • the procedure for frequency blocking which is carried out by the detection device 24 and the blocking / releasing unit 21, uses a unidirectional protocol on the air interface during the entire connection time between the base station 1 and a handset 2, 3. If the detection device 24 finds one of the end possible frequencies fx as disturbed by the base station 1, the base station 1 thus informs all the mobile parts with which it operates active connections that this disturbed frequency, when it is read from the table , is to be replaced by another carrier frequency which is not detected as being disturbed. The frequency lock is canceled by the lock / release unit 21 when the locked carrier frequency for transmission is suitable again or if it was blocked for longer than a previously defined time.
  • FIG. 3 it can be seen that the processor 23 is assigned the table 25, for example provided in a memory.
  • FIGS. 5 to 13 it will now be explained how the carrier frequencies fx are provided according to the invention.
  • all of the available N carrier frequencies fx for example 96, are entered in a table 25.
  • the distribution of the carrier frequency values shown is only an example and any other distributions can be selected.
  • FIGS. 5 to 7 show the table 25 stored in the processor 23.
  • a corresponding carrier frequency fx is assigned to each address 1 to 96, all 96 carrier frequencies fx being different.
  • the subgroups within the table 25 the advertising thereby read out in a particular order, for example in the order of the first subset, third subset, fifth subset, sixth subgroup fourth Un ⁇ terange and last second subgroup.
  • the order given has advantages in terms of frequency hopping. It provides a maximum frequency jump of 47 carrier frequency values (3-16-1 carrier frequency values), the minimum fre- Quenzprungentferung is 17 carrier frequency values (16 + 1 carrier frequency values).
  • the carrier frequency values are written into the n subgroups of table 25 on the basis of a random number sequence generated by the random number generator 22.
  • a random sequence of carrier frequency values is first written into the first group until it is full, then into the second subgroup, etc.
  • the carrier frequency values fx are read out serially within each subgroup during operation, the subgroups in a specific, e.g. B. the order mentioned above can be read out one after the other.
  • the carrier frequency values read out are converted in the RF module into corresponding carrier frequencies and used for the transmission of data.
  • the particular order in which the subgroups are successively read from table 25 can be any other suitable order besides the advantageous order described above.
  • the read-out method described above considerably reduces the computing effort in the respective mobile radio unit during operation, since a new carrier frequency or a new carrier frequency value fx does not always have to be determined.
  • the random sequence of carrier frequencies fx in the table is generated each time the connection between mobile radio units is established and is written into corresponding tables 25. Thereafter, when transmitting data, the carrier frequency values which are permanently written into the table and which are read out in the manner according to the invention are used.
  • each base station of a mobile radio system can have a random sequence of carrier frequency values fx exclusively assigned to it in its table 25.
  • a shift register or the like can be used, for example, to generate the random sequence of carrier frequency values fx in the random number generator 22.
  • a mobile station When establishing a connection to a base station, a mobile station receives a specific message from the base station that the creation initialized against the random sequence of carrier frequency values fx, so that the identical table 25 of carrier frequency values fx as in the base station is generated.
  • a carrier frequency fx is first sampled in a corresponding device in a step 26.
  • the sampled carrier frequency corresponds to one of the carrier frequency values fx already stored in table 25.
  • a decision is made in a corresponding device or ascertained whether this sampled carrier frequency was received during a specific period. If the decision is negative, for example, since the carrier frequency is disturbed, a new carrier frequency is selected, as shown in step 28, and this new Trä ⁇ gerfrequenz is scanned.
  • This new carrier frequency is advantageously selected from a different subgroup than the first sampled carrier frequency.
  • the frequency of the received carrier corresponding address is overall in the Table 25 searches, in a step 29 in a corresponding device of the processor 23. Then, in a step 30 in a corresponding device, the random sequence of the carrier frequency values fx stored in the table 25 is read out from this address in the manner according to the invention.
  • no additional information about the frequency hopping algorithm is therefore necessary, since no changes occur in the periodically repeated frequency value table 25.
  • a specific selected carrier frequency is first sampled in a corresponding device in a step 31.
  • a corresponding device is used to determine or decide whether a specific message has been received on this scanned carrier frequency.
  • the specific message can be, for example, the N t message in the A field of the DECT standard. Other corresponding messages can be used in other standards.
  • step 32 If it is determined in step 32 that the particular message is not received WUR ⁇ de, is replaced after the lapse of a certain period of time, which is determined in a step 33 in a corresponding device in a subsequent step 34 in a corresponding device a new carrier frequency selects which is scanned.
  • the new carrier frequency is advantageously selected from a different subgroup than the first sampled carrier frequency. Steps 32 and 33 can be carried out in a single device.
  • a corresponding corresponding device If it is decided in step 32 that the specific message has been received, then in a step 35 a corresponding corresponding device generates the table 25.
  • the various carrier frequency values are generated in a random sequence by the random number generator 22 and are written into the table 25 in subgroups.
  • the specific message or a part thereof can be used to generate the random sequence, thereby ensuring that, for example, the same random sequence of carrier frequency values fx is written into Table 25 in a mobile station as in the corresponding Table 25 in the assigned base station are available.
  • the carrier frequency values fx are then periodically read out repeatedly from the table 25 in order to transmit data in the corresponding carrier frequencies.
  • the mobile station knows from the specific message received in the scanned carrier frequency at which address of the table 25 the base station is located, and can use this address to read out the subsequent carrier frequency values fx synchronously with the base station.
  • the carrier frequency values stored in table 25 in the mobile stations are periodically read out repeatedly and used for the transmission of data.
  • the disturbed frequencies are e.g. B. determined by the respective base station.
  • the information about the disturbed carrier frequencies is communicated to the respective mobile stations by the assigned base station, whereupon the disturbed carrier frequencies are replaced by undisturbed carrier frequencies.
  • the remaining 18 carrier frequency values in the last three addresses of each subgroup are only used for the transmission of data if one of the carrier frequencies of the first 13 addresses in each subgroup is recognized and communicated by the respective base station.
  • the generation of the random sequence of carrier frequency values for each subgroup is also carried out here in such a way that all 16 carrier frequency values for each subgroup are generated in a random sequence by the random number generator 22 and are stored in each subgroup of table 25, the subgroups being filled in successively .
  • Each carrier frequency value fx is contained in table 25 only once. If one of the carrier frequencies of the first 13 becomes
  • the base station sends the mobile station a corresponding message to replace the disturbed carrier frequency with an undisturbed carrier frequency from the last three carrier frequency values of the corresponding subgroup. In this way, disturbed frequencies during transmission can be avoided. If more than 18 carrier frequencies are disturbed, a periodic background noise is caused by the disturbed carrier frequencies used.
  • FIG. 9 shows a flowchart which explains the method steps for synchronizing a mobile station with a base station when only 78 carrier frequency values fx are repeatedly read out from the table 25 periodically.
  • Steps 26 to 30 correspond to the steps shown in FIG. 6 and are also implemented in corresponding devices in processor 23. 9, after step 29, in which the address in table 25 is found, which corresponds to the sampled and received carrier frequency, an additional method step 37 is carried out in a corresponding device.
  • step 37 a specific message is received by the base station, by means of which the table 25 is updated.
  • the base station if it detects a particular carrier frequency in a subgroup as being disturbed, replaces the corresponding carrier frequency value in its own table 25 with an undisturbed carrier frequency value from one of the last three addresses of the subgroup and transmits this information to the mobile station.
  • the mobile station replaces the same carrier frequency value, so that since the tables 25 of the base station and the mobile station are identical, the carrier frequency values read out periodically from the table 25 in the mobile station continue to exactly match those of the base station.
  • the specific message for updating table 25 can be, for example, the P t or M t message of the A field.
  • the carrier frequency values are read from the table 25 in the updated form. In contrast to FIG. 6, however, only 78 of the 96 available carrier frequency values are used here.
  • FIG. 10 shows a flowchart which explains the establishment of a connection between a mobile station and a base station.
  • the flow diagram shown in FIG. 10 essentially comprises the same process steps like the flowchart shown in FIG. 7, but here too a step 38 for updating the table 25 is inserted.
  • Method steps 31 to 36 correspond to the method steps shown in FIG. 7. All of the method steps shown in the flowchart in FIG. 10 are implemented in corresponding devices in the processor 23 of the mobile station.
  • step 35 in which table 25 was generated by means of random number generator 22, the mobile station receives a specific message for updating table 25 in order to replace faulty carrier frequency values from addresses 1 to 75 with undisturbed carrier frequency values from addresses 76 to 96 .
  • the specific message for updating table 25 can be the P t or M t message of the A field in the DECT standard.
  • FIGS. 11 to 13 show the manner in which disturbed carrier frequency values from the sequentially read out first 13 addresses of each subgroup can be replaced by undisturbed carrier frequency values from the undisclosed last three addresses of the subgroup.
  • 11 shows a table 25 with six subgroups, each with 16 carrier frequency values.
  • the first subgroup contains a random sequence of 16 carrier frequency values fx in its addresses 1 to 16. Of these 16 carrier frequency values, 13 carrier frequency values are read out sequentially from addresses 1 to 13.
  • the base station If the base station detects, for example, that the carrier frequency corresponding to the carrier frequency value f 27 , which is stored in address 3 of the first subgroup of table 25 of the base station and the mobile station, is disturbed, it transmits this information to the mobile station simultaneously with the instruction given to exchange the carrier frequency value f 12 located in the address 16 of the first subgroup of table 25 with the carrier frequency value f 2 7.
  • FIG. 12 shows an updated table 25 in which the carrier frequency values f 12 and f 27 in the first subgroup of table 25 in FIG. 11 have swapped places. It the first 13 carrier frequency values in the addresses 1 to 13 are therefore always read out sequentially in each subgroup, the subgroups being read out in succession in a specific order, as explained above. Even if disturbed carrier frequencies are determined, the first 13 carrier frequency values from each subgroup are still read out, the disturbed carrier frequency values being replaced with undisturbed carrier frequency values from the last three addresses of the corresponding subgroup.
  • the base station determines that the carrier frequency corresponding to the carrier frequency value f 27 is no longer disturbed, but now the carrier frequency corresponding to the carrier frequency value f 54 is disturbed, it first exchanges the carrier frequency value f 27 back into its address 3 and accordingly the carrier frequency value f 12 to its address 16 and also gives the mobile station the appropriate instruction for this. The next disturbed carrier frequency value f 54 from its address 13 is then exchanged with the carrier frequency value f 54 from address 16.
  • the original carrier frequency values if they are no longer disturbed, are therefore always written back to their old locations or to their old addresses before new, disturbed carrier frequency values are replaced.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a method and device for transmitting information using varying carrier frequencies by means of a frequency hopping method. A random sequence produces a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of said table (25). The N possible carrier frequencies are subdivided into n subgroups. At least one part M of the N possible carrier frequency values fx of the table (25) is periodically and repeatedly read. In each subgroup, the carrier frequency values fx are extracted sequentially from the corresponding addresses and the subgroups are extracted in a predetermined chronological order, whereby M</=N. Information is then transmitted at carrier frequencies which correspond to the extracted carrier frequencies. The invention method and device can be used, for instance, in a mobile station and/or a base station of a mobile radio system.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in verschiedenen TrägerfrequenzenMethod and device for the transmission of information in different carrier frequencies
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in verschiedenen Trägerfrequenzen mittels einem Frequenzsprungverfahren. Die Vorrichtung und das Verfahren können dabei z. B. in eine Mo- bilstation oder eine Basisstation eines Mobilfunksystems implementiert sein.The present invention relates to a method and a device for transmitting information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method. The device and the method can, for. B. can be implemented in a mobile station or a base station of a mobile radio system.
Als Verfahren zur Übertragung von Daten auf mehreren Trägerfrequenzen ist das sogenannte Frequency Hopping Spread Spectrum (Frequenzsprung-Streuspektrum) -System bekannt. Unter einem Frequency Hopping Spread Spectrum-System ist dabei ein System zu verstehen, bei dem zur Funkübertragung von Daten eine Vielzahl an Trägerfrequenzen bereitgestellt wird und die aktuell verwendete Trägerfrequenz in periodischen Abständen gewechselt wird. Insbesondere bei einem Zeitmultiplex (TDMA) - System kann ein Wechsel der Trägerfrequenz nach jedem Zeitschlitz oder Zeitrahmen der Zeitmultiplex-Übertragung erfolgen. Ein solches Frequency Hopping Spread Spectrum-System hat Vorteile dahingehend, daß die Energie der gesamten Funküber- tragung über sämtliche Trägerfrequenzen verteilt wird. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn ein allgemein verfügbares Frequenzband, wie beispielsweise das 2,4 GHz-ISM (Industrial, Scientific, Medical) -Band verwendet wird. Für dieses Frequenzband ist gemäß den einschlägigen Vorschriften (in den USA die FCC part 15) eine Obergrenze für die maximal pro Trägerfrequenz auftretende Energie festgelegt, um eine Störung anderer Teilnehmer so gering wie möglich zu halten. Für den Frequenzwechsel ist vorgeschrieben, daß innerhalb eines Zeitraums von 30 Sekunden mindestens 75 unterschiedliche Frequenzen genutzt werden müssen. Weiterhin darf jede Frequenz in 30 Sekunden maximal 0,4 Sekunden lang genutzt werden. Im zeitlichen Durchschnitt müssen alle Frequenzen gleich verteilt genutzt werden. Im DECT-Standard sind 24 Zeitschlitze, jeweils 12 für uplink und für downlink, in einem 10 ms-Rahmen definiert. Die FCC part 15 stellt jedoch nur eine Bandbreite von weniger als 1 MHz in dem ISM-Band zur Verfügung. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, wurde die Anzahl der Zeitschlitze auf 12 Zeitschlitze in einem 10 ms Zeitrahmen reduziert, d. h. jeweils 6 Zeitschlitze für uplink und für downlink.The so-called frequency hopping spread spectrum system is known as a method for transmitting data on a plurality of carrier frequencies. A frequency hopping spread spectrum system is to be understood as a system in which a plurality of carrier frequencies are provided for the radio transmission of data and the carrier frequency currently used is changed at periodic intervals. In particular in the case of a time division multiplex (TDMA) system, the carrier frequency can be changed after each time slot or time frame of the time division multiplex transmission. Such a frequency hopping spread spectrum system has advantages in that the energy of the entire radio transmission is distributed over all carrier frequencies. This is particularly important if a generally available frequency band, such as the 2.4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical) band, is used. In accordance with the relevant regulations (in the USA, FCC part 15), an upper limit for the maximum energy occurring per carrier frequency is set for this frequency band in order to keep interference to other participants as low as possible. For the frequency change it is mandatory that at least 75 different frequencies must be used within a period of 30 seconds. Furthermore, each frequency may be used for a maximum of 0.4 seconds in 30 seconds. On average, all frequencies must be used equally. In the DECT standard, 24 time slots, 12 each for uplink and for downlink, are defined in a 10 ms frame. The FCC part 15, however, only provides a bandwidth of less than 1 MHz in the ISM band. In order to meet this requirement, the number of time slots was reduced to 12 time slots in a 10 ms time frame, ie 6 time slots each for uplink and for downlink.
Mit 6 Zeitschlitzen für jede Richtung und unter Aufrechterhaltung des DECT-Zeitrahmens von 10 ms würde jeder Zeitschlitz eine Länge von 833 μs aufweisen. Die Zeitschlitze im DECT- Standard haben eine Länge von 417 μs . Bei einem langsamen Frequenzsprungsystem (Slow Frequency Hopping) ist ein inaktiver DECT-Zeitschlitz von 417 μs zwischen benachbarten aktivenWith 6 time slots for each direction and while maintaining the DECT time frame of 10 ms, each time slot would have a length of 833 μs. The time slots in the DECT standard have a length of 417 μs. In the case of a slow frequency hopping system, there is an inactive DECT time slot of 417 μs between adjacent active ones
Zeitschlitzen, in denen Daten übertragen werden, erforderlich. Damit sind bei derartigen Systemen nur jeweils 6 aktive Zeitschlitze in jeder Richtung zur Datenübertragung verwendet. Wenn derartige Systeme, die auf der Basis eines Slow Frequency Hopping arbeiten, auch im ISM-Band die Erfordernisse der FCC part 15 erfüllen sollen, muß wiederum ein inaktiver Blind- Zeitschlitz von 417 μs zwischen benachbarten aktiven Zeitschlitzen vorhanden sein. Dieser Blind-Zeitschlitz hat damit die halbe Länge eines vollen Zeitschlitzes von 833 μs, wo- durch, wenn ein Basiszeitrahmen von 10 ms beibehalten wird, in jedem Rahmen vier aktive Zeitschlitze jeweils für uplink und für downlink bereitstehen, zwischen denen jeweils Blind-Zeit- schlitze gesendet werden. Die vier aktiven Zeitschlitze haben jeweils eine Länge von 833 μs, während die Blind-Zeitschlitze jeweils eine Länge von 417 μs aufweisen. Bei diesem Aufbau kann weiterhin die Frequenzprogrammierung für das Frequency Hopping im nächsten folgenden aktiven Zeitschlitz am Ende des vorausgehenden aktiven Zeitschlitzes durchgeführt werden. Während den Blind-Zeitschlitzen kann dabei die programmierte An- fangsfrequenz im nächsten aktiven Zeitschlitz eingestellt werden. Als Vorteil des Frequency Hopping Spread Spectrum-Systems ist zu nennen, daß durch das Bereitstellen einer großen Anzahl von Trägerfrequenzen das System unempfindlicher gegen Störungen wird. Darüber hinaus erhöht sich die Abhörsicherheit des Sy- stems gegenüber Dritten, da der Dritte in der Regel nicht weiß, auf welche Trägerfrequenz nach einem gewissen Zeitraum gewechselt wird.Time slots in which data are transmitted are required. With such systems, only 6 active time slots in each direction are used for data transmission. If such systems, which operate on the basis of slow frequency hopping, are also to meet the requirements of FCC part 15 in the ISM band, an inactive blind time slot of 417 μs must again be present between adjacent active time slots. This blind time slot thus has half the length of a full time slot of 833 μs, which means that if a base time frame of 10 ms is maintained, four active time slots are available in each frame for uplink and for downlink, between which blind time slots are sent. The four active time slots each have a length of 833 μs, while the blind time slots each have a length of 417 μs. With this structure, frequency programming for frequency hopping in the next following active time slot can also be carried out at the end of the previous active time slot. During the blind time slots, the programmed start frequency can be set in the next active time slot. An advantage of the frequency hopping spread spectrum system is that by providing a large number of carrier frequencies, the system becomes less sensitive to interference. In addition, the system's security against eavesdropping from third parties increases, since the third party generally does not know which carrier frequency will be changed after a certain period of time.
Probleme können dabei auftreten, wenn die Zahl der nutzbaren Trägerfrequenzen zeitlich nicht konstant ist. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine als gestört erkannte Trägerfrequenz während einem bestimmten Zeitraum gesperrt und somit nicht zur Verwendung freigegeben ist, und beispielsweise nach einem bestimmten Zeitraum wieder zur Verwendung freigegeben wird. Auch bei einer solchen zeitlich schwankenden Anzahl an nutzbaren Trägerfrequenzen muß sichergestellt sein, daß beispielsweise die oben genannten FCC part 15-Vorschriften eingehalten werden.Problems can arise if the number of usable carrier frequencies is not constant over time. This is the case, for example, when a carrier frequency identified as disturbed is blocked for a certain period of time and is therefore not released for use, and is released for use again after a certain period of time. Even with such a temporally fluctuating number of usable carrier frequencies, it must be ensured that, for example, the FCC part 15 regulations mentioned above are observed.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in verschiedenen Trägerfrequenzen mittels einem Frequenzsprungverfahren zu schaffen, bei denen die verschiedenen Trägerfrequenzen auf einfache und effektive Weise bereitgestellt werden.The object of the present invention is to create a method and a device for transmitting information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method, in which the different carrier frequencies are provided in a simple and effective manner.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in verschiedenen Trägerfrequenzen mit einem Frequenzsprungverfahren gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun- gen der vorliegenden Erfindung sind dabei in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method and a device for transmitting information in different carrier frequencies with a frequency hopping method according to the features of the independent claims. Advantageous further developments of the present invention are specified in the corresponding subclaims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Übertragen von Informationen in verschiedenen Trägerfrequenzen mittels eines Frequenzsprungverfahrens eine Zufalls-Sequenz einer Anzahl von N möglichen Trägerfrequenzwerten fx in Adressen 1 bis N einer Tabelle bereitgestellt, wobei die N möglichen Trägerfrequenzen in n Untergruppen unterteilt werden. Dann wird zumindest ein Teil M der N Trägerfrequenzwerte fx aus der Tabelle periodisch wiederholt ausgelesen, wobei innerhalb jeder Untergruppe die Trägerfrequenzwerte fx sequentiell aus den entsprechenden Adressen und die Untergruppen in einer bestimmten Reihenfolge ausgelesen werden, wobei M≤N. Danach werden Informationen in den den ausgelesenen Trägerfrequenzwerten entsprechenden Trägerfrequenzen übertragen. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können dabei z. B. in einem Mobil- oder einer Basisstation eines Mobilfunksystems implementiert sein.According to the present invention, a random sequence of a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of a table is provided for transmitting information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method, the N possible carrier frequencies be divided into n sub-groups. Then at least a part M of the N carrier frequency values fx is read out repeatedly from the table periodically, the carrier frequency values fx being read out sequentially from the corresponding addresses and the subgroups in a specific sequence within each subgroup, where M≤N. Then information is transmitted in the carrier frequencies corresponding to the carrier frequency values read out. The method and the device according to the present invention can, for. B. be implemented in a mobile or a base station of a mobile radio system.
Beim Bereitstellen der Zufalls-Sequenz einer Anzahl von N möglichen Trägerf equenzwerten fx in Adressen 1 bis N der Tabelle wird dabei jeweils eine Zufalls-Sequenz einer Anzahl k an möglichen verschiedenen Trägerfrequenzwerten fx für jede Untergruppe erzeugt, die in die entsprechenden Adressen der jeweiligen Untergruppe der Tabelle eingeschrieben werden, wobei k-n=N.When the random sequence of a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of the table is provided, a random sequence of a number k of possible different carrier frequency values fx is generated for each subgroup, which in the corresponding addresses of the respective subgroup of the Table are written, where kn = N.
Bei Herstellen einer Verbindung, beispielsweise zwischen zwei Mobilfunkeinheiten wie einer Basisstation und einer Mobilstation, wird zuerst eine Trägerfrequenz abgetastet. Danach wird entschieden, ob während einem bestimmten Zeitraum eine be- stimmte Nachricht auf dieser Trägerfrequenz empfangen wurde. Falls die Entscheidung negativ ist, wird eine neue Trägerfrequenz ausgewählt und diese neue Trägerfrequenz abgetastet. Falls die Entscheidung positiv ist, wird die Tabelle unter Verwendung der Nachricht bereitgestellt. Dabei wird insbeson- dere die Zufalls-Sequenz von der Position ausgehend erzeugt, an der sich die Mobilfunkeinheit, die die bestimmte Nachricht ausgesendet hat, auch gerade befindet, so daß die Zufalls- Sequenzen der beiden Mobilfunkeinheiten synchronisiert werden.When establishing a connection, for example between two mobile radio units such as a base station and a mobile station, a carrier frequency is first sampled. A decision is then made as to whether a specific message has been received on this carrier frequency during a certain period of time. If the decision is negative, a new carrier frequency is selected and this new carrier frequency is sampled. If the decision is positive, the table is provided using the message. In particular, the random sequence is generated starting from the position at which the mobile radio unit that sent the specific message is currently located, so that the random sequences of the two mobile radio units are synchronized.
Zum Synchronisieren beispielsweise zweier Mobilfunkeinheiten wird zuerst eine Trägerfrequenz abgetastet. Dann wird entschieden, ob während einem bestimmten Zeitraum diese Träger- frequenz empfangen wird. Falls die Entscheidung negativ ist, wird eine neue Trägerfrequenz ausgewählt und diese neue Trägerfrequenz abgetastet. Falls die Entscheidung positiv ist, wird die dieser Trägerfrequenz entsprechende Adresse in der Tabelle gesucht und die Trägerfrequenzwerte werden ausgehend von dieser Adresse periodisch wiederholt ausgelesen.To synchronize, for example, two mobile radio units, a carrier frequency is first sampled. Then it is decided whether these carrier frequency is received. If the decision is negative, a new carrier frequency is selected and this new carrier frequency is sampled. If the decision is positive, the address corresponding to this carrier frequency is searched in the table and the carrier frequency values are periodically read out repeatedly from this address.
Wenn nur ein Teil M der N möglichen Trägerfrequenzwerte fx aus der Tabelle ausgelesen werden, wird aus jeder Untergruppe nur ein Teil j der k möglichen Trägerfrequenzwerte ausgelesen, wobei die restlichen k-j Trägerfrequenzwerte zum Ersetzen von gestörten Trägerfrequenzen der j Trägerfrequenzwerte in der jeweiligen Untergruppe verwendet werden, und wobei j-n=M. Vor dem periodisch wiederholten Auslesen kann jede Untergruppe der Tabelle unter Ersetzen der Trägerfrequenzwerte, die gestörten Trägerfrequenzwerten entsprechen, aus den k-j Trägerfrequenzwerten aktualisiert werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß auch bei einer zeitlich schwankenden Anzahl an nutzbaren Trägerfrequenzen die oben erwähnten FCC part 15 Vorschriften ein- gehalten werden. Beispielsweise ist N gleich 96 und M gleich 78 für den Fall der FCC part 15. Dabei können dann n=6 Untergruppen vorgesehen sein, wobei k= 16 und j=13 sind.If only a part M of the N possible carrier frequency values fx are read from the table, only a part j of the k possible carrier frequency values is read out from each subgroup, the remaining kj carrier frequency values being used to replace disturbed carrier frequencies of the j carrier frequency values in the respective subgroup, and where jn = M. Before the periodically repeated reading, each subgroup of the table can be updated from the k-j carrier frequency values by replacing the carrier frequency values which correspond to disturbed carrier frequency values. This ensures that the FCC part 15 regulations mentioned above are complied with even with a fluctuating number of usable carrier frequencies. For example, N is 96 and M is 78 in the case of FCC part 15. In this case, n = 6 subgroups can be provided, where k = 16 and j = 13.
Die oben erwähnten Verfahrensschritte sind jeweils in entspre- chenden Einrichtungen bzw. Mitteln in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung implementiert.The method steps mentioned above are each implemented in corresponding devices or means in a device according to the invention.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels und bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 ein Mobilfunk-Übertragungssystem mit einer erfindungsgemäßen Feststation,1 shows a mobile radio transmission system with a base station according to the invention,
Fig. 2 einen Zeitrahmen eines Datenübertragungsstandards, wie er bei der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, Fig. 3 detailliert den inneren Aufbau einer erfindungsgemäßen Basisstation,2 shows a time frame of a data transmission standard as can be used in the present invention, 3 shows in detail the internal structure of a base station according to the invention,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Frequency Hop- ping Spread Spectrum-Systems insbesondere auch für den Fall eines Störer-Ausweichmodus,4 shows a schematic illustration of a frequency-hoping spread spectrum system, in particular also in the case of a jammer avoidance mode,
Fig. 5 zeigt eine Tabelle, aus der Trägerfrequenzwerte innerhalb jeder Untergruppe periodisch wiederholt ausge- lesen werden, wobei die Untergruppen in einer bestimmten Reihenfolge ausgelesen werden;FIG. 5 shows a table from which carrier frequency values within each subgroup are read out repeatedly, the subgroups being read out in a specific order;
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Synchronisierung beispielsweise zweier Mobilfunkeinheiten darstellt;Fig. 6 shows a flow chart illustrating a method for synchronizing, for example, two mobile radio units;
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung beispielsweise zwischen zwei Mobilfunkeinheiten darstellt;7 is a flowchart illustrating a method of establishing a connection, for example, between two mobile radio units;
Fig. 8 zeigt eine Tabelle, aus der innerhalb jeder Untergruppe jeweils ein Teil der möglichen Trägerfrequenzwerte ausgelesen wird;8 shows a table from which a part of the possible carrier frequency values is read out within each subgroup;
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Synchronisierung beispielsweise zweier Mobilfunkeinheiten darstellt, bei dem gestörte Trägerfrequenzwerte durch nicht gestörte Trägerfrequenzwerte ersetzt werden;9 shows a flowchart which represents a method for the synchronization of, for example, two mobile radio units, in which disturbed carrier frequency values are replaced by undisturbed carrier frequency values;
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur10 shows a flow chart illustrating a method for
Herstellung einer Verbindung beispielsweise zweier Mobilfunkeinheiten darstellt, bei dem gestörte Trägerfrequenzwerte durch nicht gestörte Trägerfrequenzwerte ersetzt werden;Establishing a connection, for example, of two mobile radio units, in which disturbed carrier frequency values are replaced by undisturbed carrier frequency values;
Fig. 11 zeigt eine Tabelle, bei der innerhalb jeder Untergruppe nur jeweils ein Teil der möglichen Trägerfre- quenzwerte ausgelesen wird, wobei der restliche Teil der nicht ausgelesenen Trägerfrequenzwerte innerhalb jeder Untergruppe zum Ersetzen von gestörten Trägerfrequenzwerten verwendet wird;11 shows a table in which only a part of the possible carrier is read out, the remaining part of the unread carrier frequency values within each sub-group is used to replace disturbed carrier frequency values;
Fig. 12 zeigt eine Tabelle, bei der ein gestörter Trägerfrequenzwert des ausgelesenen Teils innerhalb einer Untergruppe durch einen nicht gestörten Trägerfrequenzwert ersetzt ist; und12 shows a table in which a disturbed carrier frequency value of the part read out within a subgroup is replaced by an undisturbed carrier frequency value; and
Fig. 13 zeigt eine Tabelle, bei der ein anderer gestörter Trägerfrequenzwert im ausgelesenen Teil der Untergruppe durch einen nicht gestörten Trägerfrequenzwert ersetzt ist.13 shows a table in which another disturbed carrier frequency value in the read-out part of the subgroup is replaced by an undisturbed carrier frequency value.
Bezugnehmend auf Fig. 1 soll zuerst der allgemeine Aufbau einer Mobilfunkübertragung erläutert werden. Wie allgemein üblich, weist die Anordnung zur Funkübertragung von Daten eine Feststation 1 und mehrere Mobilteile (Mobilstationen) , kabel- lose Telefone 2, 3 ... auf. Die Feststation 1 ist mit einer1, the general structure of a mobile radio transmission will be explained first. As is generally customary, the arrangement for radio transmission of data has a base station 1 and several mobile parts (mobile stations), wireless telephones 2, 3 .... The base station 1 is with a
Endstellenleitung 10 mit dem Festnetz verbunden. Zwischen der Feststation 1 und der Endstellenleitung 10 können zur Kommunikation eine Schnittstellenvorrichtung vorgesehen sein, die nicht dargestellt ist. Die Feststation 1 weist eine Antenne 6 auf, mittels der beispielsweise über einen ersten Funkübertragungsweg 8 mit dem Mobilteil 2 oder über einen zweiten Funkübertragungsweg 9 eine Kommunikation mit dem Mobilteil 3 stattfindet. Die Mobilteile 2, 3 ... weisen zum Empfang bzw. zum Senden von Daten jeweils eine Antenne 7 auf. In Fig. 1 ist schematisch der Zustand dargestellt, in dem die Feststation 1 mit dem Mobilteil 2 aktiv kommuniziert und somit Daten austauscht. Das Mobilteil 3 befindet sich hingegen in dem sogenannten Idle Locked Modus, in dem es Stand-By-artig auf einen Anruf von der Feststation 1 her wartet. In diesem Zustand kom- muniziert das Mobilteil 3 nicht im eigentlichen Sinne mit der Feststation 1, sondern es empfängt von der Feststation 1 vielmehr nur in periodischen Abständen die Daten beispielsweise eines Zeitschlitzes, um seine Trägerfrequenzen fx nachsynchronisieren zu können.Terminal line 10 connected to the landline. An interface device, which is not shown, can be provided for communication between the base station 1 and the terminal line 10. The base station 1 has an antenna 6, by means of which communication with the mobile part 3 takes place, for example, via a first radio transmission path 8 with the mobile part 2 or via a second radio transmission path 9. The handsets 2, 3 ... each have an antenna 7 for receiving or transmitting data. In Fig. 1 the state is schematically shown in which the base station 1 actively communicates with the mobile part 2 and thus exchanges data. The handset 3, on the other hand, is in the so-called idle locked mode, in which it waits stand-by for a call from the base station 1. In this state, the mobile part 3 does not actually communicate with the base station 1, but rather receives the data from the base station 1 only at periodic intervals, for example of a time slot in order to be able to re-synchronize its carrier frequencies fx.
Der interne Aufbau der Feststation 1 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Sprachinformationsdaten werden einem HF-Modul 4 zugeführt, das von einer Trägerfrequenz-Sequenzeinheit angesteuert wird. Der genaue Aufbau einer erfindungsgemäßen Feststation 1 wird später beschrieben.The internal structure of base station 1 is shown schematically in FIG. 1. The voice information data are supplied to an RF module 4, which is controlled by a carrier frequency sequence unit. The exact structure of a base station 1 according to the invention will be described later.
Bezugnehmend auf Fig. 2 soll nunmehr ein Übertragungsstandard erläutert werden, wie er bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden auf mehreren Trägerfrequenzen fx, von denen zehn dargestellt sind, zeitlich nacheinander Daten in mehreren Zeitschlitzen, im dar- gestellten Fall 24 Zeitschlitze Zx, in einem Zeitmultiplex- Verfahren TDMA (Time Division Multiple Access) übertragen. Im dargestellten Fall wird dabei im Wechselbetrieb (Duplex) gearbeitet, d. h., nachdem die ersten zwölf Zeitschlitze Zx gesendet worden sind, wird auf Empfang geschaltet, und es werden in der Gegenrichtung die zweiten zwölf Zeitschlitze (Z13 bis Z24) von der Feststation empfangen.2, a transmission standard that can be used in the present invention will now be explained. As can be seen from FIG. 2, data are transmitted in several time slots in succession on a plurality of carrier frequencies fx, ten of which are shown, in the illustrated case 24 time slots Zx, using a time division multiplex method TDMA (Time Division Multiple Access). In the case shown, work is carried out in alternating mode (duplex), i. i.e., after the first twelve time slots Zx have been transmitted, reception is switched and the second twelve time slots (Z13 to Z24) are received in the opposite direction by the base station.
Für den Fall, daß der sogenannte DECT-Standard zur Übertragung verwendet wird, beträgt die zeitliche Dauer eines Zeitrahmens 10 ms, und es sind 24 Zeitschlitze Zx vorgesehen, nämlich zwölf Zeitschlitze für die Übertragung von der Feststation zu Mobilteilen und weitere zwölf Zeitschlitze Zx zur Übertragung von den Mobilteilen zu der Feststation. Gemäß dem DECT-Standard sind zehn Trägerfrequenzen fx zwischen 1,88 GHz und 1,90 GHz vorgesehen.In the event that the so-called DECT standard is used for transmission, the time duration of a time frame is 10 ms, and 24 time slots Zx are provided, namely twelve time slots for the transmission from the base station to handsets and a further twelve time slots Zx for transmission from the handsets to the base station. According to the DECT standard, ten carrier frequencies fx between 1.88 GHz and 1.90 GHz are provided.
Natürlich eignen sich auch andere Rahmenstrukturen zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise solche, bei denen die Zahl der Zeitschlitze pro Rahmen im Ver- gleich zu dem DECT-Standard halbiert ist. Die vorliegende Erfindung findet insbesondere Anwendung für Übertragungen im sogenannten 2,4 GHz-ISM (Industrial, Scienti- fic, Medical) -Frequenzband. Das allgemein zugängliche ISM-Fre- quenzband weist eine Bandbreite von 83,5 MHz auf. Über diese 83,5 MHz müssen gemäß der Vorschrift FCC part 15 mindestens 75 Trägerfrequenzen verteilt sein. Besonders vorteilhaft ist eine Aufteilung der Bandbreite von 83,5 MHz auf 96 Trägerfrequenzen, d. h. ein Kanalabstand von 864 kHz. Die oben genannten Frequenzbänder und Standards sind rein als Beispiel genannt. Grundsätzliche Voraussetzung für eine Anwendbarkeit bei der vorliegenden Erfindung ist es lediglich, daß ein sogenanntes Frequency Hopping Spread Spectrum verwendet wird, d. h. daß mehrere Trägerfrequenzen zur Verfügung stehen, und daß die zur Übertragung gewählte Trägerfrequenz von Zeit zu Zeit gewech- seit wird. Für einen solchen Wechsel ist Voraussetzung, daß die Daten in Zeitschlitzen Zx übertragen werden (Zeitmulti- plex-Verfahren) . Geeignet ist also beispielsweise der DECT- Standard sowie jeder andere abgewandelte und auf diesem DECT- Standard basierende Standard.Of course, other frame structures are also suitable for use in the present invention, such as, for example, those in which the number of time slots per frame is halved in comparison with the DECT standard. The present invention is used in particular for transmissions in the so-called 2.4 GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical) frequency band. The generally accessible ISM frequency band has a bandwidth of 83.5 MHz. According to the FCC part 15 regulation, at least 75 carrier frequencies must be distributed over this 83.5 MHz. A division of the bandwidth from 83.5 MHz to 96 carrier frequencies, ie a channel spacing of 864 kHz, is particularly advantageous. The frequency bands and standards mentioned above are given purely as an example. The basic requirement for applicability in the present invention is only that a so-called frequency hopping spread spectrum is used, ie that several carrier frequencies are available and that the carrier frequency selected for transmission is changed from time to time. A prerequisite for such a change is that the data are transmitted in time slots Zx (time-division multiplex method). For example, the DECT standard and any other modified standard based on this DECT standard are suitable.
Bezugnehmend auf Fig. 3 soll nun der innere Aufbau einer erfindungsgemäßen Feststation 1 näher erläutert werden. Wie in Fig. 3 zu sehen, werden dem HF-Modul 4 Informationsdaten zugeführt, wenn von der Feststation 1 zu einem Mobilteil 2, 3... mittels der Antenne 6 gesendet werden soll und von dem HF- Modul 4 werden Informationsdaten ausgegeben, wenn Daten von Mobilteilen empfangen werden. Das HF-Modul 4 moduliert die di¬ gitalen codierten Informationsdaten auf eine Trägerfrequenz fx. Die aktuell zu verwendende Trägerfrequenz fx wird dabei von einer Trägerfrequenz-Sequenzeinheit vorgegeben, die allgemein mit 20 bezeichnet ist. In der Trägerfrequenz-Sequenzeinheit 20 ist eine Erfassungseinrichtung 24 vorgesehen, der das demodulierte Signal von dem HF-Modul 4 zugeführt wird. Störung bedeutet dabei, daß entweder eine Störung im eigentlichen Sin- ne oder eine Belegung durch einen anderen Sender vorliegt. Eine Störung im Sinne der vorliegenden Beschreibung kann also dadurch erfaßt werden, daß ein empfangenes Signal auf einer Trägerfrequenz demoduliert wird und erfaßt wird, ob auf dieser Trägerfrequenz ein Signalpegel vorliegt oder nicht. Eine gestörte Trägerfrequenz ist also eine solche Trägerfrequenz, auf die ein Signal aufmoduliert ist, das einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.The inner structure of a base station 1 according to the invention will now be explained in more detail with reference to FIG. 3. As can be seen in FIG. 3, the RF module 4 is supplied with information data when the base station 1 is to transmit to a handset 2, 3... By means of the antenna 6, and the RF module 4 outputs information data when Data can be received from handsets. The RF module 4 modulates the di ¬ gitalen encoded information data onto a carrier frequency fx. The carrier frequency fx currently to be used is predetermined by a carrier frequency sequence unit, which is generally designated 20. A detection device 24 is provided in the carrier frequency sequence unit 20, to which the demodulated signal is supplied by the RF module 4. A fault means that there is either a fault in the actual sense or an assignment by another transmitter. A disturbance in the sense of the present description can thus be detected in that a received signal on a Carrier frequency is demodulated and it is detected whether there is a signal level on this carrier frequency or not. A disturbed carrier frequency is therefore a carrier frequency onto which a signal is modulated that exceeds a certain threshold value.
Alternativ kann zur Sperrung der A-CRC-Wert, der X-CRC-Wert, ein Synchronisationsverlust oder der RSSI-Wert herangezogen werden.Alternatively, the A-CRC value, the X-CRC value, a loss of synchronization or the RSSI value can be used for blocking.
Die Erfassungseinrichtung 24 bestimmt also beispielsweise anhand des demodulierten Signals von dem HF-Modul 4, wie hoch der auf eine bestimmte Trägerfrequenz fx aufmodulierte Signalanteil ist. Falls der erfaßte Signalanteil über einem vorbe- stimmten Grenzwert liegt, gibt die Erfassungseinrichtung 24 ein Störungs-Erfassungssignal zu einer Sperr-/Freigabeeineit 21. Abhängig von dem Störer-Erfassungssignal von der Erfassungseinrichtung 24 gibt die Sperr-/Freigabeeinheit 21 eine Sperrung-/Freigabeinformation zu einem Prozessor 23. Diese Sperr-/Freigabeinformation zeigt an, welche der Trägerfrequenzen fx aufgrund der Erfassung einer Störung durch die Erfassungseinrichtung 24 gesperrt bzw. wieder freigegeben sind, wie später erläutert werden wird.The detection device 24 thus determines, for example on the basis of the demodulated signal from the RF module 4, how high the signal component modulated onto a specific carrier frequency fx is. If the detected signal component is above a predetermined limit value, the detection device 24 outputs a fault detection signal to a blocking / release unit 21. Depending on the interference detection signal from the detection device 24, the blocking / release unit 21 provides blocking / release information to a processor 23. This blocking / release information indicates which of the carrier frequencies fx are blocked or released again due to the detection of a fault by the detection device 24, as will be explained later.
Mittels der Erfassungseinrichtung 24 und der Sperr-/Freigabe- einrichtung 21 wird also eine unabhängige Prozedur geschaffen, durch die gestörte Frequenzen gesperrt und wieder freigegeben werden können. Neben den Sperr-Freigabeinformationen von der Sperr-/Freigabeeinheit 21 wird dem Prozessor 23 eine Sequenz von einem Zufallsgenerator 22 zugeführt. Aufgrund eines in dem implizierten Zufallsalgorithmus erzeugt der Zufallsgenerator 22 eine zufällig verteilte Abfolge an Trägerfrequenzwerten innerhalb des nutzbaren Frequenzbandes, um eine Zufallsreihe von Trägerfrequenzwerten in einer Tabelle 25 des Prozessors zu speichern. Der Zufallsgenerator 22 führt somit eine von derAn independent procedure is thus created by means of the detection device 24 and the blocking / enabling device 21, by means of which disturbed frequencies can be blocked and released again. In addition to the lock release information from the lock / release unit 21, the processor 23 is supplied with a sequence from a random generator 22. On the basis of a random algorithm implied, the random number generator 22 generates a randomly distributed sequence of carrier frequency values within the usable frequency band in order to store a random series of carrier frequency values in a table 25 of the processor. The random generator 22 thus carries out one of the
Prozedur der Frequenzsperrung für den Fall einer Störung unabhängige Prozedur aus. Der Prozessor 23 liest im Betrieb die Trägerfrequenzwerte seriell aus der Tabelle aus und gibt schließlich ein Ansteuersignal zu dem HF-Modul 4, das den zu verwendenden Trägerfrequenz-Wert dem HF-Modul 4 vorgibt.Procedure of frequency blocking in the event of a fault independent procedure. The processor 23 reads the in operation Carrier frequency values serially from the table and finally outputs a control signal to the RF module 4, which specifies the carrier frequency value to be used for the RF module 4.
Der Prozessor 23 weist die in einem Speicher vorgesehene Tabelle 25 auf, deren Funktion und Verwaltung später erläutert werden.The processor 23 has the table 25 provided in a memory, the function and management of which will be explained later.
Bezugnehmend auf Fig. 4 soll nun die Betriebsweise einer Fest- Station 1 bzw. das Verfahren näher erläutert werden. Wie in Fig. 4 dargestellt wird beispielsweise während eines Rahmens Rx einer mobilen Funkübertragung eine Trägerfrequenz fl verwendet, wie in Fig. 4 schraffiert dargestellt ist. Diese Frequenz fl ist also der erste Wert der in der Tabelle gespei- cherten Zufalls-Sequenz, der dem Prozessor 23 zugeführt wird, der wiederum dementsprechend das HF-Modul 4 ansteuert. Für den Rahmen R2 sei angenommen, daß die Tabelle 25 aufgrund der in ihr gespeicherten Sequenz einen Frequenzsprung Pl auf eine Trägerfrequenz f3 vorschreibt.The operation of a fixed station 1 and the method will now be explained in more detail with reference to FIG. 4. As shown in FIG. 4, a carrier frequency fl is used, for example, during a frame Rx of a mobile radio transmission, as is shown hatched in FIG. 4. This frequency fl is thus the first value of the random sequence stored in the table, which is fed to the processor 23, which in turn controls the RF module 4 accordingly. For the frame R2 it is assumed that the table 25 prescribes a frequency hopping Pl to a carrier frequency f3 due to the sequence stored in it.
Nunmehr sei der Fall angenommen, daß die Erfassungseinrichtung 24 beispielsweise bei einer vorherigen Übertragung erfaßt hat, daß die Trägerfrequenz f2 gestört ist, und die Erfassungseinrichtung 24 also ein dementsprechendes Störsignal an die Sperr-/Freigabeeinheit 21 gegeben hat, die wiederum eine Sper¬ rung der Frequenz f2 der dem Prozessor 23 angezeigt hat. Weiterhin sei angenommen, daß der Zufallsgenerator 22 anhand sei¬ ner ermittelten Sequenz für den Rahmen R3 die zuvor als gestört erfaßte Trägerfrequenz f2 vorschreibt. Ausgehend von der Koinzidenz der vorgeschriebenen Trägerfrequenz f2 gemäß der Sequenz der Tabelle 25 und gleichzeitig des Sperrsignals von der Sperr-/Freigabeeinheit 21 für dieselbe Trägerfrequenz f2 ersetzt nun der Prozessor 23 die eigentlich vorgeschriebene, aber als gestört erfaßte Trägerfrequenz f2 für den Rahmen R3 durch eine von der Erfassungseinrichtung 24 als nicht gestört erfaßte Trägerfrequenz, beispielsweise die Trägerfrequenz f4, wie durch den Frequenzsprung-Pfeil P3 angezeigt ist. Anstelle der eigentlich durch die Sequenz vorgeschriebenen Trägerfrequenz 2 wird also das HF-Modul 4 auf die Ersatz-Trägerfrequenz f4 angesteuert. Durch Ersetzen der als gestört erfaßten Trägerfrequenz wird also eine modifizierte Sequenz an Trägerfre- quenzen geschaffen. Die modifizierte Sequenz weist dabei nur ungestörte Trägerfrequenzen auf. Dadurch, daß eine als gestört erfaßte Trägerfrequenz ersetzt wird und nicht übersprungen wird durch Übergang zur folgenden Trägerfrequenz, werden die Positionen der ungestörten Trägerfrequenzen in der modifizier- ten Sequenz im Vergleich zur ursprünglichen Sequenz nicht verändert .Now consider the case that the detection means has detected, for example, in a previous transmission 24, that the carrier frequency f is disturbed 2, and thus has been the detection device 24 is a corresponding thereto interference signal to the locking / unlocking unit 21, which in turn is a Sper ¬ tion the frequency f2 which has indicated to the processor 23. Furthermore, it is assumed that the random number generator 22 is based ¬ ner sequence determined previously for the frame requires R3 acquired as disturbed carrier frequency f2. On the basis of the coincidence of the prescribed carrier frequency f2 according to the sequence in table 25 and at the same time the blocking signal from the blocking / release unit 21 for the same carrier frequency f2, the processor 23 now replaces the carrier frequency f2 for the frame R3 which is actually prescribed but is detected as being disturbed Carrier frequency detected by the detection device 24 as not disturbed, for example the carrier frequency f4, as indicated by the frequency hopping arrow P3. Instead of of the carrier frequency 2 actually prescribed by the sequence, the RF module 4 is therefore driven to the substitute carrier frequency f4. By replacing the carrier frequency detected as disturbed, a modified sequence of carrier frequencies is created. The modified sequence only has undisturbed carrier frequencies. The fact that a carrier frequency detected as disturbed is replaced and is not skipped by a transition to the following carrier frequency means that the positions of the undisturbed carrier frequencies in the modified sequence are not changed compared to the original sequence.
Grundlage dieser modifizierten Sequenz bestehend nur aus ungestörten Trägerfrequenzen fx sind also zwei überlagerte, von- einander unabhängige Prozeduren (Tabelle 25 bzw. Sperr-/Frei- gabeeinheit 21) . Diese Sperrung kann von der Sperr-/Freigabe- einheit 21 wieder aufgehoben werden, sobald eine neuerliche Erfassung durch die Erfassungseinrichtung 24 anzeigt, daß die ehemals gestörte Trägerfrequenz nunmehr nicht mehr gestört ist. Für diesen Fall gibt die Sperr-/Freigabeeinheit 21 ein Freigabesignal zu dem Prozessor 23, das anzeigt, daß der Prozessor 23 die ehemals gestörte Trägerfrequenz nunmehr nicht mehr durch eine andere Trägerfrequenz ersetzen muß.The basis of this modified sequence, consisting only of undisturbed carrier frequencies fx, are therefore two superimposed, mutually independent procedures (table 25 or blocking / release unit 21). This blocking can be released again by the blocking / release unit 21 as soon as a new detection by the detection device 24 indicates that the previously disturbed carrier frequency is no longer disturbed. In this case, the blocking / release unit 21 issues an enable signal to the processor 23, which indicates that the processor 23 no longer has to replace the previously disturbed carrier frequency by another carrier frequency.
Alternativ kann die Sperr-/Freigabeeinheit 21 automatisch ohne neuerliche Erfassung durch die Erfassungseinrichtung 24 ein Freigabesignal an den Prozessor 23 ausgeben, sobald eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Jede der genannten Prozeduren gewährleistet also für sich, daß das gesamte vorgegebene Frequenzspektrum gleich verteilt genutzt wird. Durch die Anpassung der Zeiten in der Prozedur zum Sperren von Frequenzen können somit Normen eingehalten werden.Alternatively, the blocking / release unit 21 can automatically output a release signal to the processor 23 without a renewed detection by the detection device 24 as soon as a predetermined time period has expired. Each of the procedures mentioned thus ensures that the entire predetermined frequency spectrum is used in an evenly distributed manner. By adjusting the times in the procedure for blocking frequencies, standards can thus be met.
Als Beispiel für eine solche Norm sei die US-Vorschrift FCC part 15 genannt. Diese Vorschrift schreibt vor, daß bei einem Frequency Hopping Spread Spectrum Systems innerhalb eines Zeitraums von 30 Sekunden mindestens 75 unterschiedliche Fre- quenzen genutzt werden müssen. Dabei darf jede Frequenz in 30 Sekunden maximal 0,4 Sekunden lang genutzt werden. Darüber hinaus müssen im Durchschnitt alle Frequenzen gleich verteilt genutzt werden.An example of such a standard is the US regulation FCC part 15. This regulation stipulates that with a frequency hopping spread spectrum system, at least 75 different frequencies within a period of 30 seconds. sequences must be used. Each frequency can be used for a maximum of 0.4 seconds in 30 seconds. In addition, on average, all frequencies must be used equally.
Die Feststation 1 ist der Master bei der Frequenzzuweisung, d. h. zu Beginn eines Verbindungsaufbaus wird der Zufallszahlengenerator in einem Mobilteil mit dem Zustand des Zufallszahlengenerators 22 der Feststation 1 initialisiert. Anschlie- ßend erzeugt der gleiche Zufallszahlengenerator 22 im Mobilteil die gleiche Zufalls-Sequenz an Trägerfrequenzwerten wie sie in der Tabelle 25 der Basisstation gespeichert ist und speichert sie ebenfalls in einer entsprechenden Tabelle 25. Die Mobilstationen weisen dabei einen sehr ähnlichen Aufbau wie die in Fig. 3 dargestellte Basisstation auf. Die Mobilstationen umfassen zwar nicht die Sperr-/Freigabeeinrichtung 21 und die Erfassungseinrichtung 24, jedoch den Zufallszahlengenerator 22 und den Prozessor 23 mit der Tabelle 25 sowie das HF-Modul 4. Es ist auch denkbar, daß die Mobilstation die ge- störten Trägerfrequenzen erfaßt und der Basis- bzw. Feststation mitteilt. Die vorliegende Erfindung ist somit sowohl in einer Basis- als auch in einer Mobilstation anwendbar bzw. implementierbar .Base station 1 is the master in frequency allocation, i. H. at the start of a connection establishment, the random number generator is initialized in a mobile part with the state of the random number generator 22 of the fixed station 1. The same random number generator 22 then generates in the mobile part the same random sequence of carrier frequency values as is stored in table 25 of the base station and also stores it in a corresponding table 25. The mobile stations have a very similar structure to that in FIG. 3 shown base station. The mobile stations do not include the blocking / release device 21 and the detection device 24, but the random number generator 22 and the processor 23 with the table 25 and the RF module 4. It is also conceivable that the mobile station detects the disturbed carrier frequencies and notifies the base or base station. The present invention can thus be used or implemented both in a base station and in a mobile station.
Die Prozedur zur Frequenzsperrung, die durch die Erfassungseinrichtung 24 und die Sperr-/Freigabeeinheit 21 ausgeführt wird, verwendet während der gesamten Verbindungszeit zwischen der Feststation 1 und einem Mobilteil 2, 3 ... ein unidirek- tionales Protokoll auf der Luftschnittstelle. Wird von der Er- fassungseinrichtung 24 eine der endmöglichen Frequenzen fx von der Feststation 1 als gestört befunden, so teilt also die Feststation 1 allen Mobilteilen, mit denen es aktive Verbindungen betreibt, mit, daß diese gestörte Frequenz, wenn sie aus der Tabelle ausgelesen wird, durch eine andere, als nicht gestört erfaßte Trägerfrequenz zu ersetzen ist. Die Frequenzsperrung wird von der Sperr-/Freigabeeinheit 21 wieder zurückgenommen, wenn die gesperrte Trägerfrequenz zur Übertragung wieder geeignet ist bzw. wenn sie länger als eine vorher definierte Zeit gesperrt war.The procedure for frequency blocking, which is carried out by the detection device 24 and the blocking / releasing unit 21, uses a unidirectional protocol on the air interface during the entire connection time between the base station 1 and a handset 2, 3. If the detection device 24 finds one of the end possible frequencies fx as disturbed by the base station 1, the base station 1 thus informs all the mobile parts with which it operates active connections that this disturbed frequency, when it is read from the table , is to be replaced by another carrier frequency which is not detected as being disturbed. The frequency lock is canceled by the lock / release unit 21 when the locked carrier frequency for transmission is suitable again or if it was blocked for longer than a previously defined time.
In Fig. 3 ist zu sehen, daß dem Prozessor 23 die beispielswei- se in einem Speicher vorgesehene Tabelle 25 zugeordnet ist. Bezugnehmend auf Fig. 3 sowie auf Fig. 5 bis Fig. 13 soll nun erläutert werden, wie erfindungsgemäß die Trägerfrequenzen fx bereitgestellt werden. Wie in Fig. 5 ersichtlich, werden sämtliche insgesamt zur Verfügung stehenden N Trägerfrequenzen fx, beispielsweise 96, in eine Tabelle 25 eingetragen. Die dargestellte Verteilung der Trägerfrequenzwerte ist dabei nur beispielhaft und es können beliebige andere Verteilungen gewählt werden.In FIG. 3 it can be seen that the processor 23 is assigned the table 25, for example provided in a memory. 3 and FIGS. 5 to 13, it will now be explained how the carrier frequencies fx are provided according to the invention. As can be seen in FIG. 5, all of the available N carrier frequencies fx, for example 96, are entered in a table 25. The distribution of the carrier frequency values shown is only an example and any other distributions can be selected.
Dabei wird in den Figuren 5 bis 7 das Bereitstellen der Trägerfrequenzen fx aus der Tabelle 25 unter der Annahme erläutert, daß alle zur Verfügung stehenden N Trägerfrequenzen fx zur Übertragung von Daten verwendet werden und keine Störung vorliegt. In Fig. 5 ist die in dem Prozessor 23 gespeicherte Tabelle 25 dargestellt. Jeder Adresse 1 bis 96 ist eine entsprechende Trägerfrequenz fx zugeordnet, wobei alle 96 verwendeten Trägerfrequenzen fx unterschiedlich sind. Die Tabelle 25 wird, wie in Fig. 5 angedeutet ist, in n Untergruppen unterteilt. Im dargestellten Beispiel, in dem die Tabelle N=96 Trä- gerfrequenzwerte enthält, kann die Tabelle 25 dabei in n=6 Untergruppen zu je k=16 Trägerfrequenzwerten unterteilt sein. Innerhalb jeder Untergruppe werden die Trägerfrequenzwerte sequentiell, d. h. in der Reihenfolge ihrer Adressen, nacheinander ausgelesen. Die Untergruppen innerhalb der Tabelle 25 wer- den dabei in einer bestimmten Reihenfolge ausgelesen, beispielsweise in der Reihenfolge erste Untergruppe, dritte Untergruppe, fünfte Untergruppe, sechste Untergruppe, vierte Un¬ tergruppe und zuletzt zweite Untergruppe. Die angegebene Reihenfolge hat Vorteile hinsichtlich der Frequenzsprünge. Sie liefert einen maximalen Frequenzsprung von 47 Trägerfrequenzwerten (3-16-1 Trägerfrequenzwerte), wobei die minimale Fre- quenzsprungentfernung 17 Trägerfrequenzwerte (16+1 Trägerfrequenzwerte) beträgt.The provision of the carrier frequencies fx from table 25 is explained in FIGS. 5 to 7 on the assumption that all available N carrier frequencies fx are used for the transmission of data and that there is no interference. 5 shows the table 25 stored in the processor 23. A corresponding carrier frequency fx is assigned to each address 1 to 96, all 96 carrier frequencies fx being different. As indicated in FIG. 5, the table 25 is divided into n subgroups. In the example shown, in which the table contains N = 96 carrier frequency values, the table 25 can be divided into n = 6 subgroups, each with k = 16 carrier frequency values. Within each subgroup, the carrier frequency values are read out sequentially, ie in the order of their addresses. The subgroups within the table 25 the advertising thereby read out in a particular order, for example in the order of the first subset, third subset, fifth subset, sixth subgroup fourth Un ¬ tergruppe and last second subgroup. The order given has advantages in terms of frequency hopping. It provides a maximum frequency jump of 47 carrier frequency values (3-16-1 carrier frequency values), the minimum fre- Quenzprungentferung is 17 carrier frequency values (16 + 1 carrier frequency values).
Die Trägerfrequenzwerte werden dabei auf der Basis einer von dem Zufallszahlengenerator 22 erzeugten Zufallszahlensequenz in die n Untergruppen der Tabelle 25 eingeschrieben. Dabei wird eine Zufalls-Sequenz von Trägerfrequenzwerten zuerst in die erste Gruppe eingeschrieben, bis diese voll ist, dann in die zweite Untergruppe usw. Die Trägerfrequenzwerte fx werden während des Betriebes innerhalb jeder Untergruppe seriell ausgelesen, wobei die Untergruppen in einer bestimmten, z. B. der oben erwähnten Reihenfolge nacheinander ausgelesen werden. Die ausgelesenen Trägerfrequenzwerte werden dabei im HF-Modul in entsprechende Trägerfrequenzen umgesetzt und zum Übertragen von Daten verwendet. Die bestimmte Reihenfolge, in der die Untergruppen nacheinander aus der Tabelle 25 ausgelesen werden, kann neben der oben beschriebenen vorteilhaften Reihenfolge jede geeignete andere Reihenfolge sein. Durch das oben beschriebene Ausleseverfahren wird der Rechenaufwand in der je- weiligen Mobilfunkeinheit während des Betriebes erheblich verringert, da nicht immer eine neue Trägerfrequenz bzw. ein neuer Trägerfrequenzwert fx ermittelt werden muß. Die Zufalls- Sequenz von Trägerfrequenzen fx in der Tabelle wird jeweils beim Herstellen der Verbindung zwischen Mobilfunkeinheiten er- zeugt und in entsprechende Tabellen 25 eingeschrieben. Danach wird beim Übertragen von Daten jeweils auf die fest in die Tabelle eingeschriebenen Trägerfrequenzwerte zurückgegriffen, die auf die erfindungsgemäße Weise ausgelesen werden.The carrier frequency values are written into the n subgroups of table 25 on the basis of a random number sequence generated by the random number generator 22. A random sequence of carrier frequency values is first written into the first group until it is full, then into the second subgroup, etc. The carrier frequency values fx are read out serially within each subgroup during operation, the subgroups in a specific, e.g. B. the order mentioned above can be read out one after the other. The carrier frequency values read out are converted in the RF module into corresponding carrier frequencies and used for the transmission of data. The particular order in which the subgroups are successively read from table 25 can be any other suitable order besides the advantageous order described above. The read-out method described above considerably reduces the computing effort in the respective mobile radio unit during operation, since a new carrier frequency or a new carrier frequency value fx does not always have to be determined. The random sequence of carrier frequencies fx in the table is generated each time the connection between mobile radio units is established and is written into corresponding tables 25. Thereafter, when transmitting data, the carrier frequency values which are permanently written into the table and which are read out in the manner according to the invention are used.
Beispielsweise kann jede Basisstation eines Mobilfunksystems eine ihr ausschließlich zugeordnete Zufalls-Sequenz von Trägerfrequenzwerten fx in ihrer Tabelle 25 aufweisen. Zur Erzeugung der Zufalls-Sequenz von Trägerfrequenzwerten fx in dem Zufallszahlengenerator 22 kann beispielsweise ein Schieberegi- ster oder dergleichen verwendet werden. Eine Mobilstation erhält beim Herstellen einer Verbindung mit einer Basisstation eine bestimmte Nachricht von der Basisstation, die das Erzeu- gen der Zufalls-Sequenz von Trägerfrequenzwerten fx initialisiert, so daß die identische Tabelle 25 an Trägerfrequenzwerten fx wie in der Basisstation erzeugt wird.For example, each base station of a mobile radio system can have a random sequence of carrier frequency values fx exclusively assigned to it in its table 25. A shift register or the like can be used, for example, to generate the random sequence of carrier frequency values fx in the random number generator 22. When establishing a connection to a base station, a mobile station receives a specific message from the base station that the creation initialized against the random sequence of carrier frequency values fx, so that the identical table 25 of carrier frequency values fx as in the base station is generated.
In Fig. 6 wird zuerst das Synchronisieren von Mobilfunkeinheiten, beispielsweise das Synchronisieren einer Mobilstation mit einer entsprechenden Basisstation beschrieben. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Verbindung bereits hergestellt wurde, d. h. daß in der Mobilstation bereits die Zufalls-Sequenz an Trägerfrequenzwerten fx durch den Zufallszahlengenerator 22 erzeugt und in der Tabelle 25 des Prozessors 23 gespeichert wurde. In Fig. 6 ist ein Flußdiagramm dargestellt, daß das Synchronisieren beispielsweise einer Mobilstation mit einer Basisstation erläutert. Jedem der in dem Flußdiagramm von Fig. 6 dargestellten Verfahrensschritte ist eine entsprechende Einrichtung in dem Prozessor 23 zugeordnet. Mit anderen Worten ist jeder in dem Flußdiagramm von Fig. 6 dargestellte Verfahrensschritt in einer entsprechenden Einrichtung im Prozessor 23 implementiert. Das gleiche gilt auch für die in den Fluß- diagra men der Fig. 7, 9 und 10 dargestellten Verfahrensschritte.6, the synchronization of mobile radio units, for example the synchronization of a mobile station with a corresponding base station, is first described. It is assumed that the connection has already been established, i. H. that the random sequence of carrier frequency values fx has already been generated in the mobile station by the random number generator 22 and has been stored in the table 25 of the processor 23. 6 shows a flow chart that explains the synchronization of, for example, a mobile station with a base station. A corresponding device in the processor 23 is assigned to each of the method steps shown in the flowchart in FIG. 6. In other words, each method step shown in the flowchart of FIG. 6 is implemented in a corresponding device in the processor 23. The same also applies to the method steps shown in the flow diagrams of FIGS. 7, 9 and 10.
Beim Synchronisieren wird zuerst eine Trägerfrequenz fx in einem Schritt 26 in einer entsprechenden Einrichtung abgetastet. Die abgetastete Trägerfrequenz entspricht dabei einem der in der Tabelle 25 bereits gespeicherten Trägerfrequenzwerte fx. In einem Schritt 27 wird in einer entsprechenden Einrichtung entschieden bzw. festgestellt, ob während einem bestimmten Zeitraum diese abgetastete Trägerfrequenz empfangen wurde. Fällt die Entscheidung negativ aus, beispielsweise da die Trägerfrequenz gestört ist, wird eine neue Trägerfrequenz ausgewählt, wie in Schritt 28 dargestellt ist, und diese neue Trä¬ gerfrequenz wird abgetastet. Vorteilhafterweise wird diese neue Trägerfrequenz aus einer anderen Untergruppe als die er- ste abgetastete Trägerfrequenz ausgewählt. Fällt die Entschei¬ dung im Schritt 27 positiv aus, wird die dieser empfangenen Trägerfrequenz entsprechende Adresse in der Tabelle 25 ge- sucht, und zwar in einem Schritt 29 in einer entsprechenden Einrichtung des Prozessors 23. Darauf wird in einem Schritt 30 in einer entsprechenden Einrichtung die in der Tabelle 25 gespeicherte Zufalls-Sequenz der Trägerfrequenzwerte fx ausgehend von dieser Adresse auf die erfindungsgemäße Weise ausgelesen. Beim Synchronisieren ist somit keine zusätzliche Information über den Frequenzsprung-Algorithmus notwendig, da keine Veränderungen in der periodisch wiederholten Frequenzwerttabelle 25 auftreten.During synchronization, a carrier frequency fx is first sampled in a corresponding device in a step 26. The sampled carrier frequency corresponds to one of the carrier frequency values fx already stored in table 25. In a step 27, a decision is made in a corresponding device or ascertained whether this sampled carrier frequency was received during a specific period. If the decision is negative, for example, since the carrier frequency is disturbed, a new carrier frequency is selected, as shown in step 28, and this new Trä ¬ gerfrequenz is scanned. This new carrier frequency is advantageously selected from a different subgroup than the first sampled carrier frequency. If the decision-making ¬ in step 27 is positive, the frequency of the received carrier corresponding address is overall in the Table 25 searches, in a step 29 in a corresponding device of the processor 23. Then, in a step 30 in a corresponding device, the random sequence of the carrier frequency values fx stored in the table 25 is read out from this address in the manner according to the invention. When synchronizing, no additional information about the frequency hopping algorithm is therefore necessary, since no changes occur in the periodically repeated frequency value table 25.
In Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Herstellung einer Verbindung zwischen Mobilfunkeinheiten dargestellt. Die dargestellten Verfahrensschritte sind in entsprechenden Einrichtungen in der entsprechenden Mobilfunkeinheit implemen- tiert. Zu Beginn der Herstellung einer Verbindung beispielsweise einer Mobilstation mit einer Basisstation wird zuerst in einem Schritt 31 in einer entsprechenden Einrichtung eine bestimmte ausgewählte Trägerfrequenz abgetastet. In einem Schritt 32 wird in einer entsprechenden Einrichtung festge- stellt bzw. entschieden, ob eine bestimmte Nachricht auf dieser abgetasteten Trägerfrequenz empfangen wurde. Die bestimmte Nachricht kann beispielsweise die Nt-Nachricht im A-Feld des DECT-Standards sein. In anderen Standards können andere entsprechende Nachrichten verwendet werden. Wird im Schritt 32 festgestellt, daß die bestimmte Nachricht nicht empfangen wur¬ de, wird nach dem Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer, das in einem Schritt 33 in einer entsprechenden Einrichtung festgestellt wird, in einem darauffolgenden Schritt 34 in einer entsprechenden Einrichtung eine neue Trägerfrequenz ausge- wählt, die abgetastet wird. Vorteilhafterweise wird die neue Trägerfrequenz aus einer anderen Untergruppe als die erste abgetastete Trägerfrequenz ausgewählt. Die Schritte 32 und 33 können dabei in einer einzigen Einrichtung durchgeführt werden.7 shows a flowchart to explain the establishment of a connection between mobile radio units. The method steps shown are implemented in corresponding devices in the corresponding mobile radio unit. At the start of establishing a connection, for example a mobile station, to a base station, a specific selected carrier frequency is first sampled in a corresponding device in a step 31. In a step 32, a corresponding device is used to determine or decide whether a specific message has been received on this scanned carrier frequency. The specific message can be, for example, the N t message in the A field of the DECT standard. Other corresponding messages can be used in other standards. If it is determined in step 32 that the particular message is not received WUR ¬ de, is replaced after the lapse of a certain period of time, which is determined in a step 33 in a corresponding device in a subsequent step 34 in a corresponding device a new carrier frequency selects which is scanned. The new carrier frequency is advantageously selected from a different subgroup than the first sampled carrier frequency. Steps 32 and 33 can be carried out in a single device.
Wird im Schritt 32 entschieden, daß die bestimmte Nachricht empfangen wurde, wird in einem Schritt 35 in einer entspre- chenden Einrichtung die Tabelle 25 erzeugt. Hierbei werden die verschiedenen Trägerfrequenzwerte in einer Zufalls-Sequenz durch den Zufallszahlengenerator 22 erzeugt und in die Tabelle 25 untergruppenweise eingeschrieben. Zum Erzeugen der Zufalls- Sequenz kann dabei die bestimmte Nachricht bzw. ein Teil davon verwendet werden, wodurch sichergestellt wird, daß beispielsweise in einer Mobilstation die gleiche Zufalls-Sequenz an Trägerfrequenzwerten fx in die Tabelle 25 eingeschrieben wird wie auch in der entsprechenden Tabelle 25 in der zugeordneten Basisstation vorhanden sind. In einem Schritt 36 in einer entsprechenden Einrichtung werden dann die Trägerfrequenzwerte fx aus der Tabelle 25 periodisch wiederholt ausgelesen, um Daten in den entsprechenden Trägerfrequenzen zu übertragen.If it is decided in step 32 that the specific message has been received, then in a step 35 a corresponding corresponding device generates the table 25. The various carrier frequency values are generated in a random sequence by the random number generator 22 and are written into the table 25 in subgroups. The specific message or a part thereof can be used to generate the random sequence, thereby ensuring that, for example, the same random sequence of carrier frequency values fx is written into Table 25 in a mobile station as in the corresponding Table 25 in the assigned base station are available. In a step 36 in a corresponding device, the carrier frequency values fx are then periodically read out repeatedly from the table 25 in order to transmit data in the corresponding carrier frequencies.
Dabei weiß die Mobilstation aus der in der abgetasteten Trägerfrequenz empfangenen bestimmten Nachricht, an welcher Adresse der Tabelle 25 sich die Basisstation befindet, und kann ausgehend von dieser Adresse die darauffolgenden Trägerfrequenzwerte fx synchron zur Basisstation auslesen.The mobile station knows from the specific message received in the scanned carrier frequency at which address of the table 25 the base station is located, and can use this address to read out the subsequent carrier frequency values fx synchronously with the base station.
In den Fig. 8 bis 13 wird nur ein Teil M, z. B. 78, der in der Tabelle 25 in den Mobilstationen gespeicherten Trägerfrequenzwerte periodisch wiederholt ausgelesen und zur Übertragung von Daten verwendet. Der restliche Teil N-M = 96-78=18 der Träger- frequenzwerte in der Tabelle 25 wird zum Ersetzen von gestörten Trägerfrequenzen verwendet. Wie unter Bezug auf Fig. 3 erläutert wurde, werden die gestörten Frequenzen z. B. durch die jeweilige Basisstation ermittelt. Die Information über die gestörten Trägerfrequenzen wird den jeweiligen Mobilstationen von der zugeordneten Basisstation mitgeteilt, woraufhin die gestörten Trägerfrequenzen durch nicht gestörte Trägerfrequenzen ersetzt werden.8 to 13, only a part M, z. B. 78, the carrier frequency values stored in table 25 in the mobile stations are periodically read out repeatedly and used for the transmission of data. The remaining part N-M = 96-78 = 18 of the carrier frequency values in Table 25 is used to replace disturbed carrier frequencies. As explained with reference to FIG. 3, the disturbed frequencies are e.g. B. determined by the respective base station. The information about the disturbed carrier frequencies is communicated to the respective mobile stations by the assigned base station, whereupon the disturbed carrier frequencies are replaced by undisturbed carrier frequencies.
Wie beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist, werden dabei in- nerhalb jeder Untergruppe j=13 Trägerfrequenzwerte sequentiell ausgelesen, wobei die restlichen k-j=16-13=3 Trägerfrequenzwerte jeder Untergruppe zum Ersetzen von gestörten Trägerfre- quenzwerten in den j Trägerfrequenzwerten verwendet werden. In dem dargestellten Beispiel sind die 96 Trägerfrequenzwerte jeder Tabelle 25 in sechs Untergruppen zu je 16 Trägerfrequenzwerten unterteilt. Damit werden Daten bzw. Informationen ins- gesamt in M=j-n=13-6=78 Trägerfrequenzen übertragen, so daß die Mindestvorschrift der FCC part 15 erfüllt ist. Die restlichen 18 Trägerfrequenzwerte in den letzten drei Adressen jeder Untergruppe werden nur dann zur Übertragung von Daten verwendet, wenn eine der Trägerfrequenzen der ersten 13 Adressen in jeder Untergruppe von der jeweiligen Basisstation als gestört erkannt und mitgeteilt wird.As shown in FIG. 8, for example, j = 13 carrier frequency values are read out sequentially within each subgroup, the remaining kj = 16-13 = 3 carrier frequency values of each subgroup for replacing disturbed carrier frequencies. frequency values are used in the j carrier frequency values. In the example shown, the 96 carrier frequency values of each table 25 are divided into six subgroups, each with 16 carrier frequency values. This means that data or information in total is transmitted in M = jn = 13-6 = 78 carrier frequencies, so that the minimum requirement of FCC part 15 is met. The remaining 18 carrier frequency values in the last three addresses of each subgroup are only used for the transmission of data if one of the carrier frequencies of the first 13 addresses in each subgroup is recognized and communicated by the respective base station.
Das Erzeugen der Zufalls-Sequenz von Trägerfrequenzwerten für jede Untergruppe erfolgt jedoch auch hier dergestalt, daß alle 16 Trägerfrequenzwerte für jede Untergruppe in einer Zufalls- Sequenz von dem Zufallszahlengenerator 22 erzeugt und in jeder Untergruppe der Tabelle 25 gespeichert werden, wobei die Untergruppen nacheinander aufgefüllt werden. Jeder Trägerfrequenzwert fx ist dabei in der Tabelle 25 nur ein einziges Mal enthalten. Wird eine der Trägerfrequenzen der ersten 13 zurHowever, the generation of the random sequence of carrier frequency values for each subgroup is also carried out here in such a way that all 16 carrier frequency values for each subgroup are generated in a random sequence by the random number generator 22 and are stored in each subgroup of table 25, the subgroups being filled in successively . Each carrier frequency value fx is contained in table 25 only once. If one of the carrier frequencies of the first 13 becomes
Übertragung verwendeten Trägerfrequenzen einer Untergruppe als gestört erkannt, so übersendet die Basisstation der Mobilstation eine entsprechende Nachricht zum Ersetzen der gestörten Trägerfrequenz durch eine nicht gestörte Trägerfrequenz aus den letzten drei Trägerfrequenzwerten der entsprechenden Untergruppe. Hierdurch können gestörte Frequenzen bei der Übertragung vermieden werden. Sind mehr als 18 Trägerfrequenzen gestört, wird durch die gestörten verwendeten Trägerfrequenzen ein periodisches Grundrauschen hervorgerufen.If carrier frequencies of a subgroup are used as transmission, the base station sends the mobile station a corresponding message to replace the disturbed carrier frequency with an undisturbed carrier frequency from the last three carrier frequency values of the corresponding subgroup. In this way, disturbed frequencies during transmission can be avoided. If more than 18 carrier frequencies are disturbed, a periodic background noise is caused by the disturbed carrier frequencies used.
Die Verfahren zum Synchronisieren und Herstellen einer Verbindung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation, die in Flußdiagrammen in den Fig. 9 und 10 erläutert sind, entsprechen im wesentlichen den in den Fig. 6 und 7 beschriebenen Verfahren, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen jeweils gleiche Verfahrensschritte mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. In Fig. 9 ist ein Flußdiagramm dargestellt, das die Verfahrensschritte zum Synchronisieren einer Mobilstation mit einer Basisstation erläutert, wenn nur 78 Trägerfrequenzwerte fx aus der Tabelle 25 periodisch wiederholt ausgelesen werden. Die Schritte 26 bis 30 entsprechen dabei den in der Fig. 6 dargestellten Schritten und sind auch hier in entsprechenden Einrichtungen in dem Prozessor 23 implementiert. Beim Synchronisationsverfahren gemäß Fig. 9 wird nach dem Schritt 29, in dem die Adresse in der Tabelle 25 herausgefunden wird, die der abgetasteten und empfangenen Trägerfrequenz entspricht, ein zusätzlicher Verfahrensschritt 37 in einer entsprechenden Einrichtung durchgeführt. In dem Schritt 37 wird eine bestimmte Nachricht von der Basisstation empfangen, durch die die Tabel- le 25 aktualisiert wird. Das bedeutet, daß die Basisstation, wenn sie eine bestimmte Trägerfrequenz in einer Untergruppe als gestört detektiert, in ihrer eigenen Tabelle 25 den entsprechenden Trägerfrequenzwert durch einen nicht gestörten Trägerfrequenzwert aus einer der letzten drei Adressen der Un- tergruppe ersetzt und diese Information der Mobilstation übermittelt. Die Mobilstation ersetzt den gleichen Trägerfrequenzwert, so daß, da die Tabellen 25 der Basisstation und der Mobilstation identisch sind, die aus der Tabelle 25 in der Mobilstation periodisch wiederholt ausgelesen Trägerfrequenzwer- te weiterhin genau mit denen der Basisstation übereinstimmen. Die bestimmte Nachricht zum Aktualisieren der Tabelle 25 kann im DECT-Standard beispielsweise die Pt- oder Mt-Nachricht des A-Feldes sein. Nach dem Aktualisieren der Tabelle 25 im Schritt 37 werden die Trägerfrequenzwerte in der aktualisier- ten Form aus der Tabelle 25 ausgelesen. Im Unterschied zu Fig. 6 werden hier jedoch nur 78 der 96 zur Verfügung stehenden Trägerfrequenzwerte verwendet.The methods for synchronizing and establishing a connection between a mobile station and a base station, which are explained in flow diagrams in FIGS. 9 and 10, correspond essentially to the methods described in FIGS. 6 and 7, the same method steps in each case to avoid repetitions are identified by the same reference numerals. FIG. 9 shows a flowchart which explains the method steps for synchronizing a mobile station with a base station when only 78 carrier frequency values fx are repeatedly read out from the table 25 periodically. Steps 26 to 30 correspond to the steps shown in FIG. 6 and are also implemented in corresponding devices in processor 23. 9, after step 29, in which the address in table 25 is found, which corresponds to the sampled and received carrier frequency, an additional method step 37 is carried out in a corresponding device. In step 37, a specific message is received by the base station, by means of which the table 25 is updated. This means that the base station, if it detects a particular carrier frequency in a subgroup as being disturbed, replaces the corresponding carrier frequency value in its own table 25 with an undisturbed carrier frequency value from one of the last three addresses of the subgroup and transmits this information to the mobile station. The mobile station replaces the same carrier frequency value, so that since the tables 25 of the base station and the mobile station are identical, the carrier frequency values read out periodically from the table 25 in the mobile station continue to exactly match those of the base station. In the DECT standard, the specific message for updating table 25 can be, for example, the P t or M t message of the A field. After the table 25 has been updated in step 37, the carrier frequency values are read from the table 25 in the updated form. In contrast to FIG. 6, however, only 78 of the 96 available carrier frequency values are used here.
In Fig. 10 ist ein Flußdiagramm dargestellt, daß die Herstel- lung einer Verbindung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation erläutert. Das in Fig. 10 dargestellte Flußdia- gramrn umfaßt im wesentlichen die gleichen Verfahrensschritte wie das in Fig. 7 dargestellte Flußdiagramm, wobei jedoch auch hier zusätzlich ein Schritt 38 zur Aktualisierung der Tabelle 25 eingefügt ist. Die Verfahrensschritte 31 bis 36 entsprechen den in der Fig. 7 dargestellten Verfahrensschritten. Alle im Flußdiagramm in Fig. 10 dargestellten Verfahrensschritte sind in entsprechenden Einrichtungen im Prozessor 23 der Mobilstation implementiert. Nach dem Schritt 35, in dem die Tabelle 25 mittels des Zufallszahlengenerators 22 erzeugt wurde, empfängt die Mobilstation eine bestimmte Nachricht zum Aktualisieren der Tabelle 25, um gestörte Trägerfrequenzwerte aus den Adressen 1 bis 75 durch nicht gestörte Trägerfrequenzwerte aus den Adressen 76 bis 96 zu ersetzen. Auch hier kann die bestimmte Nachricht zum Aktualisieren der Tabelle 25 die Pt- oder Mt- Nachricht des A-Feldes im DECT-Standard sein.10 shows a flowchart which explains the establishment of a connection between a mobile station and a base station. The flow diagram shown in FIG. 10 essentially comprises the same process steps like the flowchart shown in FIG. 7, but here too a step 38 for updating the table 25 is inserted. Method steps 31 to 36 correspond to the method steps shown in FIG. 7. All of the method steps shown in the flowchart in FIG. 10 are implemented in corresponding devices in the processor 23 of the mobile station. After step 35, in which table 25 was generated by means of random number generator 22, the mobile station receives a specific message for updating table 25 in order to replace faulty carrier frequency values from addresses 1 to 75 with undisturbed carrier frequency values from addresses 76 to 96 . Here, too, the specific message for updating table 25 can be the P t or M t message of the A field in the DECT standard.
In den Fig. 11 bis 13 ist dargestellt, auf welche Weise gestörte Trägerfrequenzwerte aus den sequentiell ausgelesenen ersten 13 Adressen jeder Untergruppe durch nicht gestörte Trägerfrequenzwerte aus den nicht ausgelesenen letzten drei Adressen der Untergruppe ersetzt werden können. Fig. 11 zeigt eine Tabelle 25 mit sechs Untergruppen zu je 16 Trägerfrequenzwerten. Die erste Untergruppe enthält in ihren Adressen 1 bis 16 eine Zufalls-Sequenz von 16 Trägerfrequenzwerten fx. Von diesen 16 Trägerfrequenzwerten werden 13 Trägerfrequenz- werte aus den Adressen 1 bis 13 sequentiell ausgelesen. Wenn die Basisstation feststellt, daß beispielsweise die Trägerfrequenz gestört ist, die dem Trägerfrequenzwert f27 entspricht, der in Adresse 3 der ersten Untergruppe der Tabelle 25 der Basisstation und der Mobilstation gespeichert ist, übersendet sie diese Information der Mobilstation gleichzeitig mit der Anweisung, den sich in der Adresse 16 der ersten Untergruppe der Tabelle 25 befindenden Trägerfrequenzwert f12 mit dem Trägerfrequenzwert f27 zu vertauschen.FIGS. 11 to 13 show the manner in which disturbed carrier frequency values from the sequentially read out first 13 addresses of each subgroup can be replaced by undisturbed carrier frequency values from the undisclosed last three addresses of the subgroup. 11 shows a table 25 with six subgroups, each with 16 carrier frequency values. The first subgroup contains a random sequence of 16 carrier frequency values fx in its addresses 1 to 16. Of these 16 carrier frequency values, 13 carrier frequency values are read out sequentially from addresses 1 to 13. If the base station detects, for example, that the carrier frequency corresponding to the carrier frequency value f 27 , which is stored in address 3 of the first subgroup of table 25 of the base station and the mobile station, is disturbed, it transmits this information to the mobile station simultaneously with the instruction given to exchange the carrier frequency value f 12 located in the address 16 of the first subgroup of table 25 with the carrier frequency value f 2 7.
In Fig. 12 ist eine aktualisierte Tabelle 25 dargestellt, in der die Trägerfrequenzwerte f12 und f27 in der ersten Untergruppe der Tabelle 25 von Fig. 11 die Plätze getauscht haben. Es werden somit in jeder Untergruppe immer die ersten 13 Trägerfrequenzwerte in den Adressen 1 bis 13 sequentiell ausgelesen, wobei die Untergruppen in einer bestimmten Reihenfolge nacheinander ausgelesen werden, wie oben erläutert wurde. Auch wenn gestörte Trägerfrequenzen festgestellt werden, werden weiterhin die ersten 13 Trägerfrequenzwerte aus jeder Untergruppe ausgelesen, wobei die gestörten Trägerfrequenzwerte mit nicht gestörten Trägerfrequenzwerten aus den letzten drei Adressen der entsprechenden Untergruppe ersetzt werden.FIG. 12 shows an updated table 25 in which the carrier frequency values f 12 and f 27 in the first subgroup of table 25 in FIG. 11 have swapped places. It the first 13 carrier frequency values in the addresses 1 to 13 are therefore always read out sequentially in each subgroup, the subgroups being read out in succession in a specific order, as explained above. Even if disturbed carrier frequencies are determined, the first 13 carrier frequency values from each subgroup are still read out, the disturbed carrier frequency values being replaced with undisturbed carrier frequency values from the last three addresses of the corresponding subgroup.
Wenn die Basisstation danach feststellt, daß die dem Trägerfrequenzwert f27 entsprechende Trägerfrequenz nicht mehr gestört ist, sondern nunmehr die dem Trägerfrequenzwert f54 entsprechende Trägerfrequenz gestört ist, tauscht sie zuerst den Trägerfrequenzwert f27 zurück in seine Adresse 3 und entsprechend den Trägerfrequenzwert f12 zurück auf seine Adresse 16 und gibt auch der Mobilstation die entsprechende Anweisung hierzu. Daraufhin wird der nächste gestörte Trägerfrequenzwert f54 von seiner Adresse 13 mit dem Trägerfrequenzwert f54 aus Adresse 16 vertauscht.If the base station then determines that the carrier frequency corresponding to the carrier frequency value f 27 is no longer disturbed, but now the carrier frequency corresponding to the carrier frequency value f 54 is disturbed, it first exchanges the carrier frequency value f 27 back into its address 3 and accordingly the carrier frequency value f 12 to its address 16 and also gives the mobile station the appropriate instruction for this. The next disturbed carrier frequency value f 54 from its address 13 is then exchanged with the carrier frequency value f 54 from address 16.
Es werden somit immer zuerst die ursprünglichen Trägerfrequenzwerte, wenn sie nicht mehr gestört sind, zurück auf ihre alten Plätze bzw. in ihre alten Adressen geschrieben, bevor neue gestörte Trägerfrequenzwerte ersetzt werden.The original carrier frequency values, if they are no longer disturbed, are therefore always written back to their old locations or to their old addresses before new, disturbed carrier frequency values are replaced.
Die in der vorliegenden Beschreibung angegebenen Zahlen für die in der Tabelle 25 gespeicherten und aus ihr ausgelesenen Trägerfrequenzwerte sind lediglich beispielhaft. Abhängig von dem zu erfüllenden Standard können beliebige andere Zahlenwer¬ te verwendet werden. The numbers given in the present description for the carrier frequency values stored in table 25 and read out therefrom are only examples. Depending on the standard to be met, any other Zahlenwer ¬ te be used.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Übertragung von Informationen in verschiedenen Trägerfrequenzen mittels einem Frequenzsprungverfahren, mit den folgenden Schritten:1. Method for the transmission of information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method, with the following steps:
Bereitstellen (22) einer Zufalls-Sequenz einer Anzahl von N möglichen Trägerfrequenzwerten fx in Adressen 1 bis N einer Tabelle (25) , wobei die N möglichen Trägerfrequenzen in n Untergruppen unterteilt werden, periodisch wiederholtes Auslesen (30, 36) zumindest einesProviding (22) a random sequence of a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of a table (25), the N possible carrier frequencies being subdivided into n subgroups, periodically repeated reading (30, 36) of at least one
Teils M der N Trägerfrequenzwerte fx aus der Tabelle (25) , wobei innerhalb jeder Untergruppe die Trägerfrequenzwerte fx sequentiell aus den entsprechenden Adressen und die Untergruppen in einer bestimmten Reihenfolge ausgelesen werden, wobei M≤N, undPart M of the N carrier frequency values fx from the table (25), the carrier frequency values fx being read out sequentially from the corresponding addresses and the subgroups in a specific sequence within each subgroup, where M≤N, and
Übertragen (4, 6) von Informationen in den entsprechenden Trägerfrequenzen.Transmission (4, 6) of information in the corresponding carrier frequencies.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bereitsteilens einer Zufalls-Sequenz einer Anzahl von N möglichen Trägerfrequenzwerten fx in Adressen 1 bis N der Tabelle (25) folgende Schritte umfaßt, Erzeugen (35) jeweils einer Zufalls-Sequenz einer Anzahl k an möglichen verschiedenen Trägerfrequenzwerten fx für jede Untergruppe,2. The method according to claim 1, characterized in that the step of providing a random sequence of a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of the table (25) comprises the following steps, generating (35) a random sequence each Number k of possible different carrier frequency values fx for each subgroup,
Einschreiben der Zufalls-Sequenz der k Trägerfrequenzwerte fx in die entsprechenden Adressen der jeweiligen Untergruppe der Tabelle, wobei k x n = N ist.Writing the random sequence of the k carrier frequency values fx into the corresponding addresses of the respective subgroup of the table, where k x n = N.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen einer Verbindung die folgenden Schritte durchgeführt werden: Abtasten (31) einer Trägerfrequenz,3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the following steps are carried out to establish a connection: scanning (31) a carrier frequency,
Entscheiden (32), ob während einem bestimmten Zeitraum eine bestimmte Nachricht auf dieser Trägerfrequenz empfangen wurde, falls die Entscheidung negativ ist, Auswählen (34) einer neuen Trägerfrequenz und Abtasten (31) dieser neuen Trägerfrequenz, falls die Entscheidung positiv ist, Bereitstellen (36) der Tabelle unter Verwendung der Nachricht.Deciding (32) whether a specific message was received on this carrier frequency during a specific period of time, if the decision is negative, selecting (34) a new carrier frequency and sampling (31) this new carrier frequency, if the decision is positive, providing (36) the table using the message.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Synchronisieren folgende Schritte durchgeführt werden: Abtasten (26) einer Trägerfrequenz, Entscheiden (27), ob während einem bestimmten Zeitraum diese Trägerfrequenz empfangen wurde, falls die Entscheidung negativ ist, Auswählen (28) einer neuen Trägerfrequenz und Abtasten dieser neuen Trägerfrequenz, falls die Entscheidung positiv ist, Suchen (29) der dieser Trägerfrequenz entsprechenden Adresse in der Tabelle und periodisch wiederholtes Auslesen (30, 36) der Trägerfrequenzwerte fx ausgehend von dieser Adresse.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the following steps are carried out for synchronization: scanning (26) a carrier frequency, deciding (27) whether this carrier frequency was received during a certain period of time if the decision is negative, Selecting (28) a new carrier frequency and sampling this new carrier frequency if the decision is positive, searching (29) the address corresponding to this carrier frequency in the table and periodically reading (30, 36) the carrier frequency values fx from this address.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil j der k möglichen Trägerfrequenzwerte aus jeder Untergruppe der Tabelle (25) ausgelesen wird, wobei die restlichen k-j Trägerfrequenzwerte zum Ersetzen von gestörten Trägerfrequenzen der j Trägerfrequenzwerte in der jeweiligen Un- tergruppe verwendet werden und wobei j x n = M ist.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a part j of the k possible carrier frequency values is read from each subgroup of the table (25), the remaining kj carrier frequency values for replacing disturbed carrier frequencies of the j carrier frequency values in the respective subgroup are used and where jxn = M.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Untergruppe der Tabelle vor dem periodisch wiederhol- ten Auslesen (30, 36) unter Ersetzen der Trägerfrequenzwerte, die gestörten Trägerfrequenzen entsprechen, aus den k-j Trägerfrequenzwerten aktualisiert wird.6. The method according to claim 5, characterized in that each subgroup of the table is updated before the periodically repeated reading (30, 36) by replacing the carrier frequency values, which correspond to disturbed carrier frequencies, from the k-j carrier frequency values.
7. Vorrichtung zur Übertragung von Informationen in verschie- denen Trägerfrequenzen mittels einem Frequenzsprungverfahren, mit einer Einrichtung (23) zum Bereitstellen einer Zufalls-Sequenz einer Anzahl von N möglichen Trägerfrequenzwerten fx in Adressen 1 bis N einer Tabelle (25) , wobei die N möglichen Trägerfrequenzen in n Untergruppen unterteilt sind, einer Einrichtung (30, 36) zum periodisch wiederholten Ausle- sen zumindest eines Teils M der N Trägerfrequenzwerte fx aus der Tabelle, wobei innerhalb jeder Untergruppe die Trägerfrequenzwerte fx sequentiell aus den entsprechenden Adressen und die Untergruppen in einer bestimmten Reihenfolge ausgelesen werden, wobei M≤N, und einer Einrichtung (4, 6) zum Übertragen von Informationen in den entsprechenden Trägerfrequenzen.7. Device for transmitting information in different carrier frequencies by means of a frequency hopping method, with a device (23) for providing a random sequence a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of a table (25), the N possible carrier frequencies being subdivided into n subgroups, a device (30, 36) for periodically reading out at least a part M of the N carrier frequency values fx from the table, the carrier frequency values fx being read sequentially from the corresponding addresses and the subgroups in a specific sequence within each subgroup, where M≤N, and a device (4, 6) for transmitting information in the corresponding carrier frequencies.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bereitstellen einer Zufalls-Sequenz einer Anzahl von N möglichen Trägerfrequenzwerten fx in Adressen 1 bis N der Tabelle (25) umfaßt:8. The device according to claim 7, characterized in that the device for providing a random sequence of a number of N possible carrier frequency values fx in addresses 1 to N of the table (25) comprises:
Mittel (35) zum Erzeugen jeweils einer Zufalls-Sequenz einer Anzahl k an möglichen verschiedenen Trägerf equenzwerten fx für jede Untergruppe,Means (35) for generating a random sequence of a number k of possible different carrier frequency values fx for each subgroup,
Mittel zum Einschreiben der Zufalls-Sequenz der k Trägerfrequenzwerte fx in die entsprechenden Adressen der jeweiligen Untergruppe der Tabelle.Means for writing the random sequence of the k carrier frequency values fx into the corresponding addresses of the respective subgroup of the table.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Einrichtung zum Herstellen einer Verbindung vorgesehen ist, die umfaßt: Mittel (31) zum Abtasten einer Trägerfrequenz, Mittel (32) zum Entscheiden, ob während einem bestimmten Zeit¬ raum eine bestimmte Nachricht auf dieser Trägerfrequenz emp¬ fangen wurde, wobei, falls die Entscheidung negativ ist, eine neue Träger¬ frequenz ausgewählt und diese neue Trägerfrequenz abgetastet wird, und falls die Entscheidung positiv ist, die Tabelle unter Verwendung der Nachricht bereitgestellt wird. 9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that a device for establishing a connection is provided, comprising: means (31) for sampling a carrier frequency, means (32) for deciding whether a certain message during a certain period ¬ was captured on this carrier frequency emp ¬, wherein if the decision is negative, a new carrier frequency ¬ selected and this new carrier frequency is scanned, and if the decision is positive, the table using the message is provided.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Synchronisieren vorgesehen ist, die umfaßt:10. The device according to claim 7, 8 or 9, characterized in that a device for synchronization is provided, which comprises:
Mittel (26) zum Abtasten einer Trägerfrequenz,Means (26) for sampling a carrier frequency,
Mittel (27) zum Entscheiden, ob während einem bestimmten Zeitraum diese Trägerfrequenz empfangen wurde, wobei, falls die Entscheidung negativ ist, eine neue Träger- frequenz ausgewählt und diese neue Trägerfrequenz abgetastet wird, und falls die Entscheidung positiv ist, die dieser Trägerfrequenz entsprechende Adresse in der Tabelle gesucht und die Trägerfrequenzwerte fx ausgehend von dieser Adresse periodisch wie- derholt ausgelesen werden.Means (27) for deciding whether this carrier frequency was received during a certain period of time, wherein if the decision is negative, a new carrier frequency is selected and this new carrier frequency is sampled, and if the decision is positive the address corresponding to this carrier frequency in the table and the carrier frequency values fx are read out periodically from this address.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30, 36) zum Auslesen einen Teil j der k möglichen Trägerfrequenzwerte aus jeder Untergruppe der Tabelle ausliest, wobei die restlichen k-j Trägerfrequenzwerte zum Ersetzen von gestörten Trägerfrequenzen der j Trägerfrequenzwerte in der jeweiligen Untergruppe verwendet werden und wobei j x n = M ist.11. The device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the device (30, 36) for reading out a part j of the k possible carrier frequency values from each subgroup of the table, the remaining kj carrier frequency values for replacing disturbed carrier frequencies of the j Carrier frequency values are used in the respective subgroup and where jxn = M.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (37, 38) zum Aktualisieren, die jede Untergruppe der Tabelle vor dem periodisch wiederholten Auslesen unter Ersetzen der Trägerfrequenzwerte, die gestörten Trägerfrequenzen entsprechen, aus den k-j Trägerfrequenzwerten aktualisiert . 12. The apparatus according to claim 11, characterized by means (37, 38) for updating, which updates each subgroup of the table before the periodically repeated reading by replacing the carrier frequency values which correspond to disturbed carrier frequencies from the k-j carrier frequency values.
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