NO865159L - Fremgangsmaate og anordning for ikke-hoerbar identifikasjonskodeutveksling mellom et par traadloese stasjoner. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for utveksling av identifikasjonskode mellom et par trådløse stasjoner, nærmere bestemt en trådløs telefon av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Telefonapparater har som regel en forbindelse med telefon-forbindelsespunktet via en kabel med en lengde på noen meter. Forbindelsen mellom mottageren og telefonapparatet via telefonledningen er betydelig kortere. I løpet av en telefon-samtale er brukeren tvunget til å være på ett sted og kan vanskelig flytte seg fra det stedet i løpet av samtalen.

En forbedring ble det da det oppsto såkalte høyttalende telefoner som gjorde det mulig for brukeren å bevege seg fritt noen meter i løpet av telefonsamtalen.

Med det til formål å utvide bevegelsesområdet til brukeren ble de såkalte ledningsløse telefonene innført i flere land. Utveksling av informasjon mellom en basisstasjon og den tilknyttede mobilstasjonen til et par trådløse stasjoner (ledningsløse telefoner) blir bevirket via en radiokanal. Basisstasjonen er forbundet med hovedforbindelsespunktet eller en privat gren via en forbindelsesboks slik at brukeren får tilgang til det offentlige telefonnettverket. På grunn av det faktum at basisstasjonen og mobi1 stasjonen er koblet sammen via en radiokanal kan bevegelsesområdet til brukeren bli øket til en radius på tilnærmet 200 meter fra den bestemte terminalen.

I Vesttyskland er f. eks. 40 radiokanaler tilgjengelig for transmisjon og informasjon, som opererer ved 900 MHz frekvensområde. Ved det ovenfor nevnte trasmisjonsområdet er sannsynligheten for at samme radiokanal er opptatt av tilliggende ledningsløse telefon liten. Dersom der er en f orb indel sesanmodning så blir en letecyklus for en fri radiotransmisjonsterminal startet, og det blir lagt beslag på kanalen. For å sikre at meldingen som skal bli sendt mellom et par trådløse stasjoner ikke kan bli overhørt av andre par med trådløse stasjoner eller for å sikre debiteringen av samtalen, har hvert par av radiostasjoner en koderingsanord-ning, idet koden (identifikasjonen) til hver sender ved den mobile stasjonen eller i basisstasjonen er en del av appara-tet og er uavhengig av telefonnummeret til deltageren i telefonsamtalen.

Ved mobi 1 stas j onen blir radiokanalletingen startet med påvirkning av en kab el omkobl ingsbryter. Ved basisstasjonen vil en gyldig, innkommende samtale på abonnentens linje trigge en radiokanallet ing. EP-B1 0 074 940 beskriver radiokanalsøking og identifikasjon av kodeveksel bevirket ved radioforbindelsesoppsetting i nærmere detalj. Radiotransmisjonskanalen som er gjenkjent som å være ledig blir besatt, og sender blir aktivert og identifikasjonskoden blir sendt som et datatelegram via radiotransmisjonskanalen. Etter hver frigjøring av et slikt datatelegram ventes det på et erkjen-nel ses telegram for den korresponderende motsatte sttasjon. Når et slikt erkjennelsestelegram er mottatt så blir den mottatte identifikasjonskoden (erkjennelsestelegrammet) sammenlignet med identifikasjonskoden ved senderenden. Når det foreligger samsvar mellom disse to kodene stopper den tilsvarende senderen for paret med radiostasjoner sendingen av identifikasjonskoden.

I en artikkel i "ntz", nummer 38 (1985) vol. 7, side 468 til 471 er det beskrevet en ledningsløs telefon for frekvens-området 800 MHz. På side 468 beskrives det at 40 radiokanaler er automatisk administrert og at ved basisstasjonen i stille-stående tilstand blir alle 40 radiokanaler sekvensmessig avsøkt for å kontrollere om det er et anrop som anmoder for oppsetting av forbindelse med mobil stasjonen. Kanalutspør-ringen blir bevirket cyklisk, idet det først blir kontrollert om den nettopp utspurte radiokanalen er opptatt og om ikke denne kanalen er kjent som å være ledig og påfølgende kobling til radiotransmisjonskanalen som er den neste i cyklusen blir bevirket. På side 470 er det beskrevet at det i løpet av samtalen blir en identifikasjonskode utvekslet hvert femtende sekund. I løpet av denne identifikasjonskodeutvekslingen blir stemmeoverføringen kortt avbrutt og sendingen av datatelegrammet er akkurat hørbart i dette blankeintervallet. Korte avbrudd av stemmeoverføringen er vanligvis følt som en plage for brukeren av en ledningsløs telefon.

Oppfinnelsen har derfor til formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for identif ikasjonskodeutveksl ing i løpet av telefonsamtalen som ikke innbefatter avbrudd i samtalen.

Dette formålet blir tilveiebragt ved hjelp av en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har den fordel at en hørbar utveksling av identifikasjonskode bevirket i løpet av samtalen, idet datatelegrammet som blir sendt er en ikke-hørbar på/av-båndsignalisering. Koblingen fra en i-båndsignal iser ingen til en ikke-hørbar ut-av-bånd-signalisering er lett å tilveiebringe, idet det er mulig å bruke fortrinnsvis standard kommersielle tilgjengelige mikroprosessorer for å generere og vurdere signalene.

Ifølge krav 2 er identifikasjonskoden fordelt over flere telegramblokker, hvorved det blir tilveiebragt en fordelaktig hurtig reaksjonstid og lav frekvensdrift i løpet av transmisjonen av identifikasjonen.

Utførelsesformen ifølge krav 3 har den fordel at identifikasjonskoden sendt med et redusert nivå er et lite bidrag til det totale signalet, slik at identifikasjonskoden kun i liten grad påvirker det totale signalet og virker i seg selv ikke som noen interferens.

Ifølge krav 4 blir i tilfelle av forstyrret drift de individuelle telegramblokkene gjentagende sendt slik at transmi-sjonssikkerheten kan bli øket på en enkel måte.

Dersom transmisjonen av identifikasjonskoden blir bevirker i løpet av samtalen som anvender en amplitudemodulasjonsmetode og transmisjonen av identifikasjonskoden blir bevirket i løpet av forbindelsesoppsettingen ved å anvende en frekvens-nøklingsmetode (krav 5) blir fordelene med en enkel behand-ling av mikroprosessoren tilveiebragt og kun små tilleggs-kostnader og konstruksjonsanstrengelser er nødvendig for symmetri og filtreringsformål.

Ved å anvende telegramstrukturen som er definert i krav 6 blir det tilveiebragt en enkel synkronisering mellom stasjonene til par med trådløse stasjoner.

Ytterligere fordelaktige utførelsesformer og fremgangsmåter ifølge foreliggende oppfinnelse er beskrevet i underkravene.

Kretsanordningen for å tilveiebringe fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er av en enkel konstruksjon og ved sendesiden kreves som ytterligere kretskostnad og konstruk-s j onsanstrengelse kun en omkoblingsbryter og et ytterligere lavpassfilter, både i basisstasjonen og mobilstasjonen. For å separere inn-båndsignaler og ut-av-bånd-signalene er det ikke nødvendig med et filter med steile flanker som lavpassfilter.

Oppfinnelsen skal i det påfølgende beskrives nærmere ved hjelp av eksempel med henvisning til en utførelsesform vist på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et blokkdiagram av et par trådløse

stasjoner.

Fig. 2 viser de individuelle siganliseringsfasene ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 viser blokk-krets-diagrammet av par med radiostasjoner bestående av en basisstasjon BS og en mobilstasjon MS med kun vist de deler som er nødvendige for å forstå oppfinnelsen.

Basisstasjonen BS og mobilstasjonen MS har hver et identifi-kasj onskodelager KSP som er forbundet med henholdsvis en mikroprosessor MPB eller MPM. Identifikasjonskoden lest ved hjelp av respektive mikroprosessorer MPB og MPM blir tilført en kodeomformer CWB og CWM. Utgangen til de respektive kodeomf ormer e CWB og CWM er forbundet med et lavpassf ilter TPlog også med en omkoblingsbryter UB og UM henholdsvis. De respektive omkoblingsbryterne UB og UM er alltid forbundet med et logisk kombineringsnettverk, f.eks. en summeringsfor-sterker SB eller SM, henholdsvis, hvis utgang er forbundet via respektive lavpassfiltere TP4 eller TP5 med respektive sender-/mottageranordningers S/E-B og S/E-M. En forsterker V hvis utgang alltid er forbundet med respektive lavpassfiltere TP2 og TP3 er forbundet med mottagergrenen til sender-/mottageranordningen S/E-B ved basisstasjonen BS eller S/E-M i mobilstasjonen MS henholdsvis. Sperrefrekvensen til lavpassf il teret TP2 er i området av tilnærmet 150 Hz og sperrefrekvensen til lavpassfilteret TP3 er i området på tilnærmet 1,6 kHz. Separering i-båndet og ut-av-bånd-signaliseringen blir bevirket av to lavpassfiltere TP2 og TP3 henholdsvis, idet spesifikke signaler blir vurdert av respektive mikroprosessorer MPB og MPM.

Ved "hviletrinnet" (ikke stemmebruk) blir identifikasjonen, f. eks. et datatelegram med en bit-hastighet på 1,2 kbit/s sendt i talebåndet, som ved det offentlige telefonnettverket er i frekvensbåndet fra 300 til 3 kHz. Ved hjelp av denne i-bånd-signaliseringen kan en hurtig identifikasjonskodeutveksling bli bevirket før oppstart av samtalen.

I løpet av telefonsamtalen må et merkbart avbrudd i samtale-forbindelsen bli forhindret når en slik identifikasjons-utveksling som beskrevet tidligere bli bevirket. Ved denne fasemetoden ifølge foreliggende oppfinnelse blir det bevirket en såkalt ut-av-bånd-signalisering med overlagring av identifikasjon (datatelegram) og samtale. En betydelig lavere bit-hastighet, f.eks. en bit-hastighet på 32 bit/s blir anvendt for transmisjon av dette datatelegrammet.

For modulering av identifikasjonskoden anvendes basebåndmodu-lasjon "SIN-FFSK" eller "Manchester" som har karakteristiske frekvenser på 0,6 kHz og 1,2 kHz. For ut-av-bånd-signalisering blir en lydfrekvens lokalisert utenfor stemmebåndet nøklet ved halve datahastigheten, idet under-bærebølgen, f.eks., lokalisert i området på 127 Hz.

Fig. 2 viser i nærmere detalj forskjellige signaliserings-faser ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Ved et utgående anrop fra mobilstasjonen vil trykk på gaffel-bryteren for å sette opp forbindelsen mellom mobilstasjonen MS og basisstasjonen BS medføre at identifikasjonskoden K blir lest flere ganger og bekreftelsen i basisstasjonen (bekreftelsen Q). Også påfølgende forbindelse av offentlig utveksling A blir bekreftet i basisstasjonen BS og deretter blir bevirket en signalomkobling U, som også blir bekreeftet. Sendingen av et datatelegram nevnt i det ovenfornevnte blir alltid bevirket ved hjelp av i-bånd-signaliseringssenderen IBS. Etter en riktig omkobling til ut-av-bånd-signaliseringen ABS blir linje-klar-tone sendt til mobilstasjonen MS. Dersom nå ved hjelp av et tastatur anbragt i mobilstasjonen MS de slåtte nummerne Z blir matet inn blir koblingen fra ut-av-bånd-signaliseringen ABS til i-bånd-signaliseringen IBS. Den første sifferen sendt av mobilstasjonen MS er bekreftet av basisstasjonen BS (via Q) og umiddelbart deretter sender basisstasjonen BS en nummersendesignalanmodning W. Deretter blir sifferet Z sekvensmessig sendt inntil, via en nummersig-nallagring S, basisstasjonen BS informerer at nummersendings-prosedyren har blitt avsluttet. Ved hjelp av en signalomkobling U blir tilsvarende frigjøring av samtalen og endring til ut-av-bånd-signalisering ABS bevirket. I løpet av sendingen i båndsignalene blir LF-grenen som ikke er nødven-dig "dempet" via en tilsvarende dempekrets.

For en anropsentring av basisstasjonen BS blir identifika-sjonskodene K, som er bekreftet av mobilstasjonen S, alltid sendt for oppsetting av en forbindelse fra basisstasjonen BS ved å anvende i-bånd-signalisering IBS. Etterat forbindelsen er satt opp, blir nummersendetonen aktivert ved hjelp av et telegram F, deretter blir en offentlig forbindelse A bevirket og når den offentlige sentralforbindelsen har blitt tilveiebragt blir tilsvarende signalisering omkobling U bevirket. Når samtalen er avsluttet bevirker stasjonen MS et brudd B av forbindelsen.

I samsvar med den foretrukne utførelsesformen blir identifikasjonskoden fordelt over flere telegramblokker. Den individuelle telegramblokken innbefatter en etter hverandre, en blokksynkronisering, et blokknummer og en spesiell identif ikasj onskodedel. Blokksynkroni ser ingen har en lengde på f.eks. 4 biter, blokknummeret en lengde på 2 biter og, når fordelt i firee blokker, har identifikasjonsdelen en lengde på 5 biter. Med en 20 biters identifikasjonskode er det tilnærmet mulig med 1 million forskjellige identifikasjons-koder slik at en høy grad av beskyttelse mot illegal listing kan bli tilveiebragt. For sending av en slik blokk og ovenfornevnte 32 bit/s bit-hastighet er en tid tilnærmet 344 ms nødvendig og telegramintervallet har en varighet på f.eks.

31 ms.

Asynkron datatransmisjon i forbindelse med halv-dupleks-operasjon frigjør mikroprosessoren og tilveiebringer en tilsvarende støyreduksjon i to-tråds-operasjonsmodusen. Endringen fra ut-av-bånd til i-1 inje-bånd-signaliseringen blir bevirket i tilfelle av feilaktig telegramtransmisjon, mens derimot kobling fra i-bånd til ut-av-bånd-signaliseringen blir bevirket ved hjelp av et spesielt telegram. Mens derimot i-bånd-signal blir sendt med samme nivå som talesig- naiet blir nivået for ut-av-bånd-signalet redusert og over lagret stemmesignalet. I løpet av sendingen av i-bånd-signaler blir de akustiske omformerne (L,M) ved den lednings-løse telefonen koblet til av-tilstanden. Sammenlignet med ut-av-bånd-signaliseringen ABS er bredbåndede filtere nødvendig for i-bånd-signaliseringen IBS. Mikroprosessorene MPB eller MPM henholdsvis, overtar oppgaven med f il teromkobling, signalgenerering og signaldetektering.

For en ledningsløs telefon blir en kodeutveksling bevirket hvert femtende sekund, for identif ikasjonskodeutveksl ingen ved tidligere kjente er det nødvendig med en datatransmisjon med 1,2 kbit/s i talebåndet og en tilsvarende dempning av den akustiske omformeren og telefonlinjen i løpet av datatrans-misjonen. Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse blir en ikke-hørbar identifikasjonskodeutveksling bevirket i løpet av telefonsamtalen, idet identifikasjonskodeutvekslingen blir avsluttet ved en feilaktig transmisjon etter en periode på ca. 3 sekunder. Det er således mulig å bevirke på en enkel måte en identifikasjonskodeutveksling flere ganger i løpet av femten-sekundersperioden for å øke vissheten for at kun tilknyttede par med radiostasjoner er i forbindelse med hverandre.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for utveksling av en identifikasjonskode mellom et par trådløse stasjoner, nærmere bestemt en ledningsløs telefon med flere radiokanaler, ved hvilken for oppsetting av en forbindelse via en radiokanal som er funnet å være ledig ( i-bånd-signalisering) blir en identifikasjonskodeutveksling bevirket mellom tilknyttede par med trådløse stasjoner og ved hvilken når der er overensstemmelse mellom identifikasjonene blir radioforbindelsen koblet, karakterisert ved at i løpet av samtalen blir en kobling fra i-bånd-signalisering (IBS) til ut-av-bånd-signalisering (ABS) gjentagende bevirket og således bevirkes en ikke-hørbar utskiftende identifikasjon mellom stasjonene (BS, MS) til et par med trådløse stasjoner, idet identifikasjonskoden (K) blir sendt i et frekvensbånd som er lokalisert utenfor frekvensbåndet for taletransmisjon.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at med dette formål å utveksle en ikke-hørbar identifikasjonskode fordeles identifikasjonen (K) over flere telegramblokker.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ved en ikke-hørbar identifikasjonskodeutveksling overlagres ut-av-bånd-signalene med et redusert nivå tale-signalet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at i tilfelle av en forstyrret operasjon av en telegramblokk som blir detektert som å være feil gjentas telegramblokken flere ganger.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at ut-av-bånd-signaler amplitudemoduleres og i-bånd-signalene frekvensmoduleres.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at et telegramintervall alltid anbringes mellom telegramblokkene.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at i løpet av samtalen sendes identifikasjonskoden (K) regelmessig med avstand på noen sekunder.

8. Kretsanordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert ved at i transmisjonsretnin-gen blir identifikasjonskoden (K) lagret i basisstasjonen (BS) og i mobilstasjonen (MS) i et identifikasjonskodelager lest ved hjelp av mikroprosessoren (MPB, MPM) og tilført en kodeomformer (CWP, CWM), at et lavpassfilter (TP1) og en omkoblingsbryter (UB, UM) er forbundet med kodeomformeren (CWB, CWM), at for kobling fra i-bånd-signalisering til ut-av-bånd-signalisering (IBS, ABS) forbinder mikroprosessoren (MPB, MPM) en av utgangene til lavpassfilteret (TP1) eller utgangen til kodeomformeren (CWP, CWM) med omkoblingsbryteren (UB, UM) og at i mottagerretningen blir separasjon av i-bånd-signaliseringen fra ut-av-bånd-signalisering (IBS, ABS) bevirket i basisstasjonen (BS) og i mobilstasjonen (MS) ved hjelp av parallell-anordnede lavpassfIltre (TP2, TP3) som har forskjellige sperrefrekvenser og er anordnet i mottagergrenen mellom mikroprosessoren (MPB, MPM) og mottagerforsterkeren (V).

9. Krets ifølge krav 8, karakterisert ved at ut-av-bånd-signaliseringen (ABS) er sendt i et frekvensområde under 300 Hz, som resultat av hvilket transmisjonsbredden reduseres og signalbehandlingsoperasjonen i mikroprosessoren (MPB, MPM) forenkles.

10. Sender for bruk ved en kretsanordning ifølge krav 8, karakterisert ved at identifikasjonskoden (K) lagret i et identifikasjonskodelager (KSP) leses ved hjelp av en mikroprosessor (MPB, MPM) og tilføres en kodeomf ormer (CWP, CWM), at et lavpassf ilter (TP1) og en omkoblingsbryter (UB, UM) er forbundet med kodeomf ormeren (CWP, CWM), at for kobling fra i-bånd-signalisering til ut-av-bånd-signalisering (IBS, ABS) forbinder mikroprosessoren (MPB, MPM) enten ved utgangen til lavpassfilteret (TP1) eller utgangen til kodeomformeren (CWP, CWM) med omkoblingsbryteren (UB, UM).

11. Mottager for bruk med kretsanordningen ifølge krav 8, karakterisert ved at separeringen av i-bånd-signalisering fra ut-av-bånd-signalisering (IBS, ABS) bevirkes ved hjelp av to parallellanordnede lavpassf iltre (TP2, T3) som har forskjellige sperrefrekvenser og som er anordnet i mottagergrenen mellom mikroprosessoren (MPB, MPM) og mottagerforsterkeren V.