WO1995024806A1 - Verfahren zum übertragen von datenpaketen über funkkanäle und endgerät dafür - Google Patents

Verfahren zum übertragen von datenpaketen über funkkanäle und endgerät dafür Download PDF

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WO1995024806A1
WO1995024806A1 PCT/EP1995/000474 EP9500474W WO9524806A1 WO 1995024806 A1 WO1995024806 A1 WO 1995024806A1 EP 9500474 W EP9500474 W EP 9500474W WO 9524806 A1 WO9524806 A1 WO 9524806A1
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frequency
channel
network
terminal
frequency channel
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PCT/EP1995/000474
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Inventor
Ulrich Altvater
Original Assignee
Ulrich Altvater
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/52—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on load

Definitions

  • the present invention relates to a method for transmitting data packet sets and a terminal for a packet radio network with a plurality of terminals for transmitting data packet sets.
  • TDMA time-division multiplexing
  • the area to be served is often subdivided into sub-areas in which only a part of the total available frequency channels is used. For example, the same frequency channels are not used in two immediately adjacent areas. B. reduces crosstalk. This process is called “multiple use of frequency” or “frequency reuse”. This also means that additional frequency channel capacities have to be made available, because in a given sub-area not all channels can be used which are assigned to the respective network.
  • the maximum channel capacity is also determined by the very different load behavior of the networks over time, for example, digital telephone networks are used at significantly different times at different times of the day. However, in order to be able to provide the user with a channel at all times, the network operator must provide a large number of redundant channels.
  • Examples of such networks are, for example, the GSM (Groupe Special Mobile) radio network, a European digital radio network in the 900 MHz range called the D1 or D2 network in Germany, or the PCN (Personal Communication Network) radio network, which operates in the 1.7 / 1.3 GHz range and is called E-plus in Germany.
  • GSM Groupe Special Mobile
  • PCN Personal Communication Network
  • this object is achieved by a method for transmitting data packet sets over a plurality of frequency channels, which at least in part are already used in an existing basic network for digital data and / or voice transmission, the new method comprising the steps: 1) determining a frequency channel not currently occupied by the basic network,
  • this object is further achieved by a terminal for an additional network with a plurality of terminals for transmitting packet data sets over a plurality of frequency channels, which are already being used, at least in part, by an existing base network for digital data and / or voice transmission, the terminal being of the type Frequency hopping technology transmits the data packet sets staggered in time to frequency channels that are not occupied by the basic network.
  • the object of the invention is completely achieved in this way.
  • the inventor of the present application has recognized that by using frequency hopping technology it is possible to make better use of existing channels without disturbing the respective base network.
  • the individual packet data sets are transmitted in a staggered manner over different frequency channels, the load being distributed over the available channels which are not currently occupied by the basic network.
  • a first data packet set is transmitted via a first frequency channel that is not currently being used by the base network
  • a second packet data set is transmitted via a second frequency channel that is not currently being used by the base network, and so on.
  • a frequency channel not currently used by the basic network is only used for a short time for the transmission of a data packet set.
  • step 1) comprises the steps:
  • the terminal advantageously comprises a selection circuit for selecting one of the plurality of frequency channels, a test circuit for checking whether the selected frequency channel is occupied by the basic network, and a sequential control system which drives the selection circuit and the test circuit cyclically for so long. until a frequency channel that is not currently occupied has been determined.
  • the advantage here is that the new method and the new terminal adaptively adapt to the basic network.
  • the "holes” that result from the currently unoccupied frequency channels of the basic network are “stuffed” by “listening” to the selected frequency channel before a data packet set is sent on this frequency channel. It is particularly preferred if, in step 1.1), all of the several frequency channels are selected with the same frequency on average over time.
  • the advantage here is that the load is distributed equally over all frequency channels, which ensures an even higher utilization of the existing frequency channels on average over time. In particular, if the selection is made statistically or pseudo-statistically, the likelihood is greater to come across a "free" channel.
  • step 1.2 it is further preferred if the selected frequency channel is listened to in step 1.2) in order to check whether the base network is currently transmitting on this frequency channel.
  • the advantage here is that a disturbance of the basic network is prevented in a simple manner, it only has to be listened to in the selected frequency channel in order to test its occupancy.
  • step 1.2 an organizational channel of the basic network is listened to, which reports all currently occupied and / or all currently free frequency channels.
  • the test circuit comprises a receiver which receives on the selected frequency channel or on the organization channel.
  • This measure is particularly advantageous in terms of circuitry, since the receiver, which is present in the terminal anyway, can also be used to query the assignment of the selected frequency channel.
  • the transmission takes place in a supplementary network between a plurality of terminals, each of which has its own address that is known to other terminals, and if in step 1.1) the one frequency channel is dependent on a system time common to all terminals and on the The address of the terminal for which the shipment is intended is selected so that it is known at each terminal via which frequency channel, for a given system time, certain data packet sets are transmitted for this terminal.
  • a terminal it is preferred for a terminal if it has its own address in the additional network and comprises a system clock, the selection circuit comprising the current system time common to all terminals and the address of the terminal for which the program is intended, the selected one Frequency channel calculated.
  • the advantage here is that several programs can be processed simultaneously via the multiple frequency channels, with the synchronization between the various transmitters and receivers in the additional network taking place via the addresses of the receivers and the system time known to all. This enables an even greater utilization of the existing frequency channels.
  • existing basic networks such as the GSM or PCN networks mentioned at the outset, only use their frequency channels to 50-60%, so that by means of the new method and the new terminals 50 or more additional connections between terminals are possible in an additional network via the frequency channels assigned to the basic network, without the basic network even noticing this.
  • the selected frequency channel is calculated from the address of the terminal and the system time using a pseudo-random number generator.
  • Each terminal could also be provided with its own independent clock, but this would have the disadvantage that time differences in the clocks would lead to data packet sets in the additional network being "lost" because the transmitter and receiver transmit on different frequency channels because of the time offset or received. This could partially take account of these runtime differences be that a sufficient time interval would be left between the transmission of individual data packet sets, so that all terminals have switched to their new reception channel. On the other hand, this would mean that the traffic density in the additional network cannot be particularly high.
  • the synchronization via the central station now enables a much closer distance between the data packet sets, which further increases the utilization of the frequency channels.
  • each terminal uses its own address and the current system time to calculate the frequency channel via which broadcasts can be expected. Every device switches to a new frequency channel in time with the system time and waits for incoming transmissions. If this frequency channel is currently being used by the base network, the receiving terminal recognizes this from the different structures of the incoming data packet sets and ignores them until the switch to a new frequency channel.
  • step 2) it is advantageous if the system time is repeated at a time interval that is divided into fixed time slots, and if steps 1) and 2) are carried out synchronously with the time slots, step 2) generally less than one Time slot required.
  • the system time can, for example, be repeated at intervals of 10 seconds, the time slots each being 10 ms.
  • the cyclic repetition of the system time simplifies in particular the calculation of the next frequency channel to be selected, which is discussed in detail above, from the respective address of the terminal and the current system time.
  • the shortness of the time slots has the advantage that the basic network 95/24806
  • the number of time slots in the time interval is greater than the number of several frequency channels, preferably a full-line multiple thereof.
  • each available frequency channel for transmitting and / or receiving is selected at least once for each terminal.
  • the multiple frequency channels belong to transmission channels of a base station of the base network.
  • a transmission channel and a reception channel belonging to a base station of the base network associated with a two-way connection have a fixed frequency spacing if a transmission channel of the base station not currently occupied by the base network is determined, and if in step 2) after that Transmission of a data packet via the determined transmission channel, a further data packet is transmitted via the reception channel assigned to the transmission channel before step 3) is carried out.
  • the base station always sends in an upper band, here e.g. 1855 - 1865 MHz, while the end stations transmit in a subband, here e.g. 1760 - 1770 MHz, whereby the transmit channel and the receive channel always have a fixed frequency spacing in a two-way connection, here e.g. 95 MHz.
  • a subband here e.g. 1760 - 1770 MHz
  • the transmit channel and the receive channel always have a fixed frequency spacing in a two-way connection, here e.g. 95 MHz.
  • FIG. 1 shows a simplified basic sketch of a basic network with three sub-areas and an additional network superimposed on this basic network
  • FIG. 2 shows a block diagram of a terminal used in the additional network from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a simplified scheme for the selection of a frequency channel as a function of the address of the terminal from FIG. 2 and of the system time.
  • each sub-area 10, 11, 12, the base network 10 has a base station 15 which is connected to end stations 17 via radio channels 16.
  • the different sub-areas 11, 12, 13 are assigned their own frequency channels, for example sub-area 11 has frequency channels f, -f k , sub-area 12 has frequency channels f [ - f m and sub-area 13 has frequency channels f p - f q .
  • a meshed additional network 21 which has a central station 22 and terminal devices 23 which are connected to one another and to the central station 22. This connection of the terminals to one another and to the central station takes place via radio channels 24.
  • the central station 22 is also connected to other networks via an external connection 25.
  • the base station 15 and the end points 16 of the base network are identified by circles in FIG. 1, and the central station 22 and the terminals 23 of the additional network by quadrilaterals. It can be seen that the basic network and the additional network 21 at least partially overlap spatially. Some of the terminals 16 and / or terminals 23 can be mobile users.
  • the network structure and the data packet radio via the additional network 21 is described in detail in the patent applications P 43 04 916 and P 43 04 906 mentioned at the beginning. The content of these patent applications is hereby expressly made the subject of the present application, so that further explanations about the network structure are unnecessary.
  • the additional network 21 uses all frequency channels f, - f q which are assigned to the base network 10.
  • a terminal 23 of the additional network 21 is shown in more detail in the form of a simplified block diagram.
  • the data to be transmitted are entered into the terminal 23 at a connection 28.
  • This data is divided into transmission data 29 and a destination address 30, which reaches a selection circuit 32 via an address line 31.
  • the selection circuit 32 selects, in a manner to be described in more detail, a frequency channel of the base network 10 via which the transmission data are to be transmitted.
  • This frequency channel is passed via a transmission frequency line 33 to an encoder circuit 34, which transforms the transmission data present on line 29 into data packet sets and impresses them on the selected frequency channel.
  • These data packet sets then arrive at a transmitter 35, which transmits them via an antenna connection 36, provided that the selected frequency channel is not currently being used by the base network 10.
  • test circuit 37 which comprises a receiver 38 which is also connected to the transmission frequency line 33.
  • the receiver 38 receives via its antenna connection 39 on the selected frequency channel and forwards the received information via a reception line 41 to a test circuit 42.
  • the test circuit 42 evaluates the received information and reports on a busy line 43, which is connected to the encoder circuit 34, when the selected frequency channel is occupied by the base network 10. If this is the case, the current data packet set is not sent out, rather a new frequency channel is selected in a manner to be described, for which it is then checked whether it is currently being used by the base network 10.
  • a free transmission channel of the base station 15 also means a free reception channel. Since the transmission channel has a higher transmission power than the reception channel, which can originate from a weak terminal 17, only the transmission channel is listened to and, if the transmission channel is free, is first transmitted on this channel and then in the next step on the assigned reception channel, which must necessarily be free . This saves one test step and / or prevents a disturbance in the basic network.
  • the receiver 38 can also receive on the organization channel of a base station 15 of the base network 10, via which the base network 10 continuously outputs all occupied and / or free frequency channels.
  • Test circuit 42 can also process this information to generate a busy signal.
  • the test circuit 42 forwards them via a line 44 to a decoder circuit 45.
  • This decoder circuit 45 decodes the received data packet sets and forwards received data 47 on its output line 46.
  • the decoder circuit 45 supplies signals to a sequencer 51, which includes a system clock 52.
  • the signals transmitted on the output line 48 are system time information which the terminal 23 receives from the central station 22.
  • the central station 22 transmits such time information for the first time immediately after the additional network 21 has been switched on, as a result of which all the terminals 23 are synchronized with one another and with the central station 22. So not too big Precision requirements must be placed on the system clocks 52, the central station 22 transmits again at certain time intervals such time information that is used for further synchronization between the terminals 23.
  • the entire sequence control of the terminal 23 is routed via a synchronization line 53, which connects the sequence control 51 to the selection circuit 32, the encoder circuit 34, the test circuit 42 and the decoder circuit 45. Via the synchronization line 53, the sequence controller 51 ensures that frequency channels are selected and checked in certain time slots, only one frequency channel being selected in each time slot, as will be described below.
  • the system clock 52 is connected at its output 55 to the selection circuit 32 and supplies it with the current system time S (t).
  • the selection circuit 32 is also informed of its own address A Q in the additional network 21. This so-called source address 56 reaches the selection circuit 32 via an address line 57, while the target address A z reaches the selection circuit 32 via the address line 31.
  • the selection circuit 32 calculates the frequency channel f s via which the next data packet set is to be transmitted in a manner to be described in more detail below. Furthermore, the selection circuit 32 calculates the channel frequency f E from the system time S (t) and from the source address A Q , on which programs for the terminal 23 itself are to be expected. This frequency channel f E is reported via a reception frequency line 58 to the receiver 38, which is used in this way twice, so to speak, on the one hand it is used to receive data packet sets intended for the terminal 23 on the frequency channel f E , while on the other hand it is also used to intercept the channel frequency f s on which the own transmitter 35 is to transmit 35 data packet sets.
  • the system time S (t) is divided into x time slots ⁇ y, so that:
  • Each individual time slot ⁇ y is so short that the interference in the base network 10 can be neglected even if an occupied frequency channel is “overheard”.
  • a time slot ⁇ y is so long that, as a rule, a data packet set can be transmitted in one time slot.
  • the selection of a frequency channel in all terminals 23 occurs once per time slot ⁇ y, so that each terminal 23 is ready to receive at any time on the frequency assigned to it in the current time slot.
  • the terminals 23, which are just about to send data packet sets to a destination address A z use this destination address A z and the current system time S (t) to calculate the frequency channel to which the terminal 23 in question, for which the program is intended, has just switched .
  • the selection circuit 32 has an input register 61, into which one of the addresses A z or A Q is loaded via the address lines 31 and 57.
  • a pseudo-random number generator 62 determines a pseudo-random number Z from this number. Since the system time S (t) repeats at time intervals, the pseudo-random number Z is also deterministic insofar as it repeats itself within the specified intervals.
  • This channel number is stored at 64. Using this channel number K ", the current frequency of the frequency channel is determined from a table 65 and output via the transmission frequency line 33 or the reception frequency line 58.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen über mehrere Funkkanäle (16, 24) beschrieben, wobei die Funkkanäle (16, 24) zumindest zum Teil bereits in einem bestehenden zellularen Basisnetz (10) zur digitalen Daten- und/oder Sprachübertragung verwendet werden. In einem ersten Schritt wird ein von dem Basisnetz (10) gerade nicht belegter Funkkanal (16, 24) ermittelt, woraufhin in einem zweiten Schritt ein Datenpaket über den ermittelten Funkkanal (16, 24) übertragen wird. Diese Schritte werden nach Art einer Frequenzsprungtechnik zyklisch so lange wiederholt, bis alle Datenpakete einer Sendung übertragen wurden. Ein entsprechendes Endgerät (23) für ein Zusatznetz (21) mit mehreren Endgeräten (23) wird ebenfalls beschrieben, wobei das Endgerät (23) in der Art der Frequenzsprungtechnik die Datenpakete zeitlich gestaffelt auf von dem Basisnetz (10) jeweils nicht belegten Frequenzkanälen (16, 24) überträgt.

Description

VERFAHREN ZUM ÜBERTRAGEN VON DATENPAKETEN ÜBER FUNKKANÄLE UND ENDGERÄT DAFÜR
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Datenpaketsätzen sowie ein Endgerät für ein Paketfunknetz mit mehreren Endgeräten zum Übertragen von Datenpaketsätzen.
Ein derartiges Verfahren sowie ein derartiges Gerät sind in den nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldungen P 43 04 906.0-53 sowie P 43 04 916.8-31 beschrieben, die im Namen des Anmelders der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurden. Das beschriebene Verfahren sowie das beschriebene Endgerät arbeiten mit einem festen Frequenzkanal, über den die Paketdaten¬ sätze zwischen Endstationen und Zwischenstationen einerseits sowie einer Zentralstation andererseits ausgetauscht werden .
Mit dem steigenden Aufkommen an zu übertragenden Informationen steigt auch der Bedarf , mehrere derartige Netze nachträglich in geographischen Gebieten in Betrieb zu nehmen, wo bereits andere Netze existieren . Aus physikalischen Gründen ist die Zahl der zur Verfügung stehenden terrestrischen Funkkanäle jedoch begrenzt , so daß zur Zeit sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene Anstrengungen unternommen werden , um weitere Frequenzkanäle zur Verfügung stellen zu können .
Ferner muß insbesondere bei den Netzen, die für Echtzeitüber¬ tragung ausgelegt sind, ein hoher Störabstand und eine gewisse Redundanz vorhanden sein, was zusätzlich Frequenzkanalkapazität abfordert . In digitalen Sprachnetzen, die im Zeitmultiplexver- fahren (TDMA) arbeiten , ist dies besonders wichtig , denn wenn die einzelnen verschachtelten Datenpakete nicht mit der erforder¬ lichen Geschwindigkeit übertragen werden können, führt dies bei der Sprache zu Echoeffekten oder zu starken Laufzeitver¬ zögerungen , was beides unerwünscht ist .
Um den Störabstand zu erhöhen, wird das zu bedienende Gebiet darüber hinaus oft in Teilgebiete unterteilt, in denen jeweils nur ein Teil der gesamt zur Verfügung stehenden Frequenzkanäle verwendet wird . So werden zum Beispiel in zwei unmittelbar aneinandergrenzenden Gebieten nicht dieselben Frequenzkanäle verwendet, was z . B. das Übersprechen reduziert. Dieses Verfahren wird mit "Mehrfachausnutzung der Frequenz" oder "Frequency reuse" bezeichnet. Auch dies führt dazu, daß zusätzliche Frequenzkanal¬ kapazitäten bereitgestellt werden müssen, denn in einem gegebenen Teilgebiet können nicht alle Kanäle verwendet werden , die dem j eweiligen Netz zugeordnet sind . Die maximale Kanalkapazität wird ferner durch das zeitlich sehr unterschiedliche Lastverhalten der Netze bestimmt, so sind digitale Telefonnetze z.B. zu verschiedenen Tageszeiten deutlich unterschiedlich ausgelastet. Um dem Anwender jedoch jederzeit einen Kanal zur Verfügung stellen zu können, muß der Netzbe¬ treiber eine große Anzahl von redundanten Kanälen bereitstellen.
Beispiele für derartige Netze, wie sie zur Zeit entweder bereits aufgebaut wurden oder in der Erprobungsphase sind, sind zum Beispiel das Funknetz GSM (Groupe Special Mobile) , ein in Deutschland Dl- oder D2-Netz genanntes europäisches digitales Funknetz im 900 MHz-Bereich, oder das Funknetz PCN (Personal Com unication Network), das im 1,7/1,3 GHz-Bereich arbeitet und in Deutschland E-plus genannt wird. Diese Netze decken einen großen Frequenzbereich für terrestrischen Funk ab, so daß es immer schwieriger wird, für zusätzliche Dienste Kanalkapazitäten bereitzustellen.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren sowie das eingangs genannte Endgerät dahingehend weiterzubilden, das im terrestrischen Frequenzspektrum zusätzlicheÜbertragungskapazitäten geschaffen werden. Dabei sollen bereits bestehende Dienste möglichst wenig gestört werden. Ferner soll der technische Aufwand sich in vertretbarem Rahmen halten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Übertragen von Datenpaketsätzen über mehrere Frequenzkanäle gelöst, die zumindest zum Teil bereits in einem bestehenden Basisnetz zur digitalen Daten- und/oder Sprachübertragung verwendet werden, wobei das neue Verfahren die Schritte aufweist: 1) Ermitteln eines von dem Basisnetz gerade nicht belegten Frequenzkanales,
2) Übertragen eines Datenpaketsatzes über den ermittelten Frequenzkanal, und
3) zyklisches Wiederholen der Schritte 1) und 2) nach Art einer Frequenzspirungtechnik, bis alle Datenpaketsätze einer Sendung übertragen wurden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ferner durch ein Endgerät für ein Zusatznetz mit mehreren Endgeräten zum Übertragen von Paketdatensätzen über mehrere Frequenzkanäle gelöst, die zumindest zum Teil bereits von einem bestehenden Basisnetz zur digitalen Daten- und/oder Sprachübertragung verwendet werden, wobei das Endgerät in der Art der FrequenzSprungtechnik die Datenpaketsätze zeitlich gestaffelt auf von dem Basisnetz jeweils nicht belegten Frequenzkanälen überträgt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auf diese Weise vollständig gelöst. Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat nämlich erkannt, daß es durch die Verwendung der FrequenzSprungtechnik möglich ist, bestehende Kanäle besser auszunutzen, ohne daß das jeweilige Basisnetz gestört wird. Wie in der Frequenz¬ sprungtechnik üblich, werden die einzelnen Paketdatensätze zeitlich gestaffelt über verschiedene Frequenzkanäle übertragen, wobei die Last auf die zur Verfügung stehenden Kanäle verteilt wird, die gerade von dem Basisnetz nicht belegt sind. Mit anderen Worten, ein erster Datenpaketsatz wird über einen ersten Frequenzkanal übertragen, der gerade von dem Basisnetz nicht belegt ist, dann wird ein zweiter Paketdatensatz über einen zweiten Frequenzkanal übertragen, der jetzt von dem Basisnetz gerade nicht belegt wird, und so weiter. Auf diese Weise wird ein gerade von dem Basisnetz nicht belegter Frequenzkanal nur kurzzeitig zur Übertragung eines Datenpaketsatzes verwendet, wobei durch das Frequenz sprungver fahren die Last auf alle Frequenzkanäle verteilt wird . Die kurze zusätzliche Nutzung eines j eweiligen Frequenzkanales zur Übertragung eines Daten¬ paketsatzes stellt insofern keine Beeinträchtigung des Basis¬ netzes dar , da dieser Frequenzkanal ja augenblicklich von dem Basisnetz nicht genutzt wird , sondern wegen der eingangs beschriebenen Vorkehrungen wegen des wechselnden Lastverhaltens , des erforderlichen Störabstandes etc . zu Redundanz zwecken vorgesehen ist und vielleicht erst in einigen Sekunden wieder benutzt wird. Auf diese Weise können über die bereits vorhandenen und anderweitig zugeordneten Frequenzkanäle weitere Daten übertragen werden .
Dabei ist es bevorzugt, wenn der Schritt 1) die Schritte umfaßt:
1. 1) Auswählen eines der mehreren Frequenzkanäle,
1.2 ) Überprüfen, ob der ausgewählte Frequenzkanal von dem Basisnetz belegt wird, und
1.3 ) zyklisches Wiederholen der Schritte 1. 1) und 1.2 ) , bis ein gerade nicht belegter Frequenzkanal ermittelt wurde.
Zu diesem Zweck umfaßt das Endgerät vorteilhafterweise eine Auswahlschaltung zum Auswählen eines der mehreren Frequenzkanäle, eine Prüf Schaltung zum Überprüfen, ob der ausgewählte Frequenz¬ kanal von dem Basisnetz belegt wird, und eine Ablaufsteuerung, die die Auswahlschaltung und die Prüf schaltung zyklisch so lange ansteuert, bis ein gerade nicht belegter Frequenzkanal ermittelt wurde .
Hier ist von Vorteil , daß sich das neue Verfahren und das neue Endgerät adaptiv an das Basisnetz anpassen. Die "Löcher" , die sich durch die aktuell nicht belegten Frequenzkanäle des Basisnetzes ergeben, werden "gestopft" , indem zunächst in den ausgewählten Frequenzkanal "hineingehorcht" wird, bevor ein Datenpaketsatz auf diesem Frequenzkanal gesendet wird. Dabei ist es dann besonders bevorzugt, wenn im Schritt 1.1) im zeitlichen Mittel alle der mehreren Frequenzkanäle gleich häufig ausgewählt werden.
Hier ist von Vorteil, daß die Last auf alle Frequenzkanäle gleich verteilt wird, was im zeitlichen Mittel eine noch höhrere Auslastung der bestehenden Frequenzkanäle sicherstellt. Insbeson¬ dere dann, wenn die Auswahl statistisch oder pseudo-statistisch vorgenommen wird, ist auch die Wahrscheinlichkeit größer, auf einen "freien" Kanal zu stoßen.
Ferner ist es bevorzugt, wenn im Schritt 1.2) der ausgewählte Frequenzkanal abgehört wird, um zu überprüfen, ob das Basisnetz gerade auf diesem Frequenzkanal sendet.
Hier ist von Vorteil, daß eine Störung des Basisnetzes auf einfache Weise verhindert wird, es muß lediglich in den aus¬ gewählten Frequenzkanal hineingehört werden, um seine Belegung zu testen.
Alternativ ist es ebenfalls von Vorteil, wenn im Schritt 1.2) ein Organisationskanal des Basisnetzes abgehört wird, der alle gerade belegten und/oder alle gerade freien Frequenzkanäle meldet.
Hier ist weiter von Vorteil, daß eine Störung des Basisnetzes noch weiter ausgeschlossen wird. Beim Abhören des ausgewählten Frequenzkanales kann es nämlich möglich sein, daß ein schwacher Sender überhört wird, was bei dem Organisationskanal nicht möglich ist, denn dieser wird von der sendestarken Basisstation des Basisnetzes ausgesandt und weist eine entsprechende Sende¬ stärke, da er ja im gesamten Bereich von den Teilnehmern des Basisnetzes empfangen werden muß. In diesem Zusammenhang ist es bei dem neuen Endgerät bevorzugt, wenn die PrüfSchaltung einen Empfänger umfaßt, der auf dem ausgewählten Frequenzkanal oder auf dem Organisationkanal empfängt.
Diese Maßnahme ist insbesondere schaltungstechnisch von Vorteil, denn der sowieso in dem Endgerät vorhandene Empfänger kann zusätzlich dazu verwendet werden, die Belegung des ausgewählten Frequenzkanales abzufragen.
Weiter ist es bevorzugt, wenn die Übertragung in einem Zusatznetz zwischen mehreren Endgeräten erfolgt, von denen jedes eine eigene Adresse aufweist, die anderen Endgeräten bekannt ist, und wenn im Schritt 1.1) der eine Frequenzkanal in Abhängigkeit von einer allen Endgeräten gemeinsamen Systemzeit und von der Adresse des Endgerätes ausgewählt wird, für das die Sendung bestimmt ist, so daß an jedem Endgerät bekannt ist, über welchen Frequenz- kanal bei gegebener Systemzeit für dieses Endgerät bestimmte Datenpaketsätze übertragen werden.
In diesem Zusammenhang ist es für ein Endgerät bevorzugt, wenn es eine eigene Adresse in dem Zusatznetz aufweist und eine Systemzeituhr umfaßt, wobei die AuswahlSchaltung aus der aktuellen, allen Endgeräten gemeinsamen Systemzeit und der Adresse des Endgerätes, für das die Sendung bestimmt ist, den ausgewählten Frequenzkanal berechnet.
Hier ist von Vorteil, daß über die mehreren Frequenzkanäle mehrere Sendungen gleichzeitig abgewickelt werden können, wobei die Synchronisation zwischen den verschiedenen Sendern und Empfängern im Zusatznetz über die Adressen der Empfänger und die allen bekannte Systemzeit erfolgt. Hierdurch ist eine noch größere Ausnutzung der bestehenden Frequenzkanäle möglich. Der Erfinder hat nämlich erkannt, daß bestehende Basisnetze, wie z.B. die eingangs erwähnten GSM- oder PCN-Netze, ihre Frequenz- kanäle nur zu 50 - 60 % ausnutzen, so daß mittels des neuen Verfahrens und der neuen Endgeräte 50 oder mehr zusätzliche Verbindungen zwischen Endgeräten in einem Zusatznetz über die dem Basisnetz zugeordneten Frequenzkanäle möglich sind, ohne daß das Basisnetz dies auch nur bemerkt.
Weiter ist es bevorzugt, wenn mit Hilfe eines Pseudo-Zufalls- zahlengenerators aus der Adresse des Endgerätes und der System¬ zeit der ausgewählte Frequenzkanal berechnet wird.
Dies hat den Vorteil, daß nicht nur eine Gleichverteilung der Last auf alle Frequenzkanäle erreicht wird, die einzelnen Frequenzkanäle werden auch quasi-zufällig daraufhin abgefragt, ob sie gerade durch das Basisnetz belegt sind, was insgesamt dazu führt, daß schneller ein gerade freier Frequenzkanal gefunden wird, als wenn dies stochastisch iterativ durchgeführt würde.
Dabei ist es weiter von Vorteil, wenn die Systemzeit über eine Zentralstation des Zusatznetzes synchronisiert wird.
Zwar wäre es möglich, statt einer eigenen Systemzeit das z.B. von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt ausgesandte Zeitsignal zu verwenden, dies würde jedoch einen höheren technischen Aufwand bedeuten. Jedes Endgerät könnte auch mit einer eigenen unabhängigen Uhr versehen sein, dies hätte jedoch den Nachteil, daß Laufzeitunterschiede bei den Uhren dazu führen würden, daß Datenpaketsätze in dem Zusatznetz "verloren" gingen, weil Sender und Empfänger wegen des Zeitversatzes auf unter¬ schiedlichen Frequenzkanälen senden bzw. empfangen. Diesen LaufZeitunterschieden könnte zum Teil dadurch Rechnung getragen werden, daß zwischen der Aussendung einzelner Datenpaketsätze ein genügender Zeitabstand gelassen würde, so daß alle Endgeräte auf ihren jeweils neuen Empfangskanal umgeschaltet haben. Dies würde aber andererseits dazu führen, daß die Verkehrsdichte in dem Zusatznetz nicht besonders groß sein kann. Durch die Synchronisation über die Zentralstation ist jetzt ein sehr viel dichterer Abstand der Datenpaketsätze möglich, was die Auslastung der Frequenzkanäle weiter erhöht.
In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, daß jedes Endgerät aus seiner eigenen Adresse und der aktuellen Systemzeit jeweils berechnet, über welchen Frequenzkanal Sendungen zu erwarten sind. Im Takt der Systemzeit schaltet jedes Endgerät auf einen neuen Frequenzkanal um und wartet auf eingehende Sendungen. Sollte dieser Frequenzkanal gerade von dem Basisnetz verwendet werden, so erkennt das empfangende Endgerät dies an den unterschiedlichen Strukturen der ankommenden Datenpaketsätze und ignoriert diese bis zum Umschalten auf einen neuen Frequenz¬ kanal.
Dabei ist es von Vorteil, wenn sich die Systemzeit in einem zeitlichen Abstand wiederholt, der in feste Zeitschlitze eingeteilt ist, und wenn die Schritte 1) und 2) synchron mit den Zeitschlitzen durchgeführt werden, wobei der Schritt 2) in der Regel weniger als einen Zeitschlitz erfordert.
Die Systemzeit kann zum Beispiel in zeitlichen Abständen von 10 Sekunden wiederholt werden, wobei die Zeitschlitze jeweils 10 ms betragen. Die zyklische Wiederholung der Systemzeit vereinfacht insbesondere das oben ausführlich diskutierte Berechnen des nächsten, auszuwählenden Frequenzkanales aus der jeweiligen Adresse des Endgerätes und der aktuellen Systemzeit. Die Kürze der Zeitschlitze hat den Vorteil, daß das Basisnetz 95/24806
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selbst dann nur geringfügig beeinträchtigt wird, wenn z.B. aus Versehen doch über einen Frequenzkanal ein Datenpaketsatz ausgeschickt wurde, der gerade von dem Basisnetz belegt ist. Ein Datenpaketsatz, der eine Länge von 10 ms aufweist, ist z.B. in einem Sprachkanal nur als kurzes "Piepen" zu hören, das in dem üblicherweise vorhandenen Rauschen untergeht. Wegen des gewählten Verfahrens zur Auswahl des Frequenzkanales ist es erforderlich, daß die Zahl der Zeitschlitze, in die der System¬ zeitabstand aufgeteilt wird, gleich oder größer als die Zahl der Endgeräte in dem Zusatznetz ist.
Hier ist es bevorzugt, wenn die Zahl der Zeitschlitze in dem zeitlichen Abstand größer ist als die Zahl der mehreren Frequenz¬ kanäle, vorzugsweise ein ganzzeiliges Vielfaches davon beträgt.
Hier ist von Vorteil, daß auf diese einfache Weise die Gleichver¬ teilung der Last auf die Frequenzkanäle sichergestellt wird. Während eines Durchlaufes der Systemzeit wird so für jedes Endgerät zumindest einmal jeder verfügbare Frequenzkanal zum Senden und/oder Empfangen ausgewählt.
Insgesamt ist es bevorzugt, wenn die mehreren Frequenzkanäle zu Sendekanälen einer Basisstation des Basisnetzes zählen.
Dies hat den gleichen Vorteil, wie das Abhören des oben bereits erwähnten Organisationskanales, die Sendekanäle der Basisstation sind nämlich stärker als die Sendekanäle der einzelnen Teil¬ nehmer, die leichter "überhört" werden können als die Basis¬ station. Durch diese Maßnahme wird also sichergestellt, daß nur auf zur Zeit nicht belegten Frequenzkanälen Datenpaketsätze übertragen werden. Ferner ist es bevorzugt, wenn ein Sendekanal und ein bei einer Zweiwegverbindung zugehöriger Empfangskanal einer Basisstation des Basisnetzes einen festen Frequenzabstand aufweisen, wenn im Schritt 1) ein von dem Basisnetz gerade nicht belegter Sendekanal der Basisstation ermittelt wird, und wenn im Schritt 2) nach dem Übertragen eines Datenpaketes über den ermittelten Sendekanal ein weiteres Datenpaket über den dem Sendekanal zugeordneten Empfangskanal übertragen wird, bevor Schritt 3) durchgeführt wird.
Auf diese vorteilhafte Weise wird ausgenutzt, daß z.B. im E-plus- Netz die Basisstation immer in einem Oberband sendet, hier z.B. 1855 - 1865 MHz, während die Endstellen in einem Unterband senden, hier z.B. 1760 - 1770 MHz, wobei der Sendekanal und der Empfangskanal bei einer Zweiwegverbindung immer einen festen Frequenzabstand aufweisen, hier z.B. 95 MHz. Mit anderen Worten, wenn der Sendekanal der Basisstation nicht belegt ist, so ist auch ein um 95 MHz tiefer liegender Empfangskanal der Basis¬ station nicht belegt. Mit einem einzigen Abfragen im Oberband der Basisstation können folglich zwei zur Zeit nicht belegte Frequenzkanäle ermittelt werden, auf denen nacheinander, also in aufeinander folgenden Zeitschlitzen, Datenpakete ausgesendet werden können. Die verfügbare Kanalkapazität wird auf diese Weise verdoppelt, während nur einmal ein gerade nicht belegter Frequenzkanal im Schritt 1) ermittelt werden muß.
Dies hat den weiteren Vorteil, daß nur das nicht so leicht zu "überhörende" Oberband der Basisstation abgehört wird, während dennoch sowohl das Oberband als auch das Unterband der Basis¬ station in dem Zusatznetz verwendet werden können, ohne daß versehentlich auf einem Frequenzkanal übertragen wird, der gerade von dem Basisnetz belegt wird. Es wird also nicht nur die Störsicherheit erhöht, auch die Zahl der verfügbaren Frequenz¬ kanäle wird verdoppelt. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach¬ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderem Kombinationen und in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorstehenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer vereinfachenden Prinzipskizze ein Basisnetz mit drei Teilgebieten sowie ein sich diesem Basisnetz überlagerndes Zusatznetz;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines in dem Zusatznetz aus Fig. 1 verwendeten Endgerätes; und
Fig. 3 ein vereinfachtes Schema für die Auswahl eines Frequenzkanales in Abhängigkeit von der Adresse des Endgerätes aus Fig. 2 sowie von der Systemzeit.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Basisnetz, wie z.B. das GSM- oder das PCN-Netz gezeigt, das in drei Teilgebiete 11, 12, 13 aufgeteilt ist. In jedem Teilgebiet 10, 11, 12 weist das Basisnetz 10 eine Basisstation 15 auf, die über Funkkanäle 16 mit Endstellen 17 verbunden ist. Jede sternförmig mit Endstellen 17 verbundene Basisstation 15 weist ferner eine Außenverbindung 18 auf, über die die Basisstation 15 ihre Endstellen 17 mit Endstellen in anderen Netzen verbindet. Um Übersprechen zu vermeiden, sind den verschiedenen Teilgebieten 11, 12, 13 eigene Frequenzkanäle zugeordnet, so habe das Teilgebiet 11 zum Beispiel die Frequenzkanäle f, - fk, das Teilgebiet 12 die Frequenzkanäle f[ - fm und das Teilgebiet 13 die Frequenzkanäle fp - fq.
Dem Basisnetz 10 überlagert ist ein vermaschtes Zusatznetz 21, das eine Zentralstation 22 sowie miteinander und mit der Zentralstation 22 verbundene Endgeräte 23 aufweist. Diese Verbindung der Endgeräte miteinander und mit der Zentralstation erfolgt über Funkkanäle 24. Auch die Zentralstation 22 ist über eine Außenverbindung 25 mit weiteren Netzen verbunden.
Zur Unterscheidung sind in Fig. 1 die Basisstation 15 und die Endstellen 16 des Basisnetzes durch Kreise und die Zentralstation 22 sowie die Endgeräte 23 des Zusatznetzes durch Vierecke gekennzeichnet. Es ist zu erkennen, daß sich das Basisnetz und das Zusatznetz 21 zumindest teilweise räumlich überdecken. Einige der Endstellen 16 und/oder Endgeräte 23 können mobile Anwender sein. Der Netzaufbau und der Datenpaketfunk über das Zusatznetz 21 ist in den eingangs erwähnten Patentanmeldungen P 43 04 916 sowie P 43 04 906 ausführlich beschrieben. Der Inhalt dieser Patentanmeldungen wird hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht, so daß sich weitere Aus¬ führungen über den Netzaufbau erübrigen.
Während in dem Basisnetz 10 die Frequenzkanäle auf die einzelnen Teilgebiete 11, 12, 13 aufgeteilt sind, verwendet das Zusatznetz 21 sämtliche Frequenzkanäle f, - fq, die dem Basisnetz 10 zugeordnet sind. Durch Einsatz einer jetzt im Zusammenhang mit Fig. 2 näher beschriebenen FrequenzSprungtechnik wird dafür gesorgt, daß der Paketdatenfunk des Zusatznetzes 21 lediglich solche Frequenzkanäle f, - fq verwendet, die aktuell von dem Basisnetz 10 nicht belegt sind. In Fig. 2 ist in Form eines vereinfachenden Blockdiagrammes ein Endgerät 23 des Zusatznetzes 21 näher dargestellt. Die zu übertragenden Daten werden an einem Anschluß 28 in das Endgerät 23 eingegeben. Diese Daten teilen sich auf in Sendedaten 29 sowie eine Zieladresse 30, die über eine Adressleitung 31 in eine Auswahlschaltung 32 gelangt. Die Auswahlschaltung 32 wählt in noch näher zu beschreibender Weise einen Frequenzkanal des Basisnetzes 10 aus, über den die Sendedaten ausgesandt werden sollen. Dieser Frequenzkanal wird über eine Sendefrequenzleitung 33 zu einer Encoder-Schaltung 34 geleitet, welche die auf der Leitung 29 anstehenden Sendedaten in Datenpaketsätze transfor¬ miert und dem ausgewählten Frequenzkanal aufprägt. Diese Datenpaketsätze gelangen dann zu einem Sender 35, der diese über einen Antennenanschluß 36 aussendet, sofern der ausgewählte Frequenzkanal nicht gerade von dem Basisnetz 10 belegt wird.
Diese Überprüfung der möglichen Belegung des ausgewählten Frequenzkanales erfolgt in einer PrüfSchaltung 37, die einen Empfänger 38 umfaßt, der ebenfalls an die Sendefrequenzleitung 33 angeschlossen ist. Der Empfänger 38 empfängt über seinen Antennenanschluß 39 auf dem ausgewählten Frequenzkanal und leitet die empfangenen Informationen über eine Empfangsleitung 41 zu einer Testschaltung 42 weiter. Die Testschaltung 42 wertet die empfangenen Informationen aus und meldet auf einer Belegtleitung 43, die mit der Encoder-Schaltung 34 verbunden ist, wenn der ausgewählte Frequenzkanal von dem Basisnetz 10 belegt ist. Ist dies der Fall, so wird der aktuelle Datenpaketsatz nicht ausgesendet, vielmehr wird auf noch zu beschreibende Weise ein neuer Frequenzkanal ausgewählt, für den dann überprüft wird, ob er gerade von dem Basisnetz 10 belegt ist. Wenn der Sendekanal und der bei einer Zweiwegverbindung zuge¬ hörige Empfangskanal der Basisstation 15 einen festen Frequenz¬ abstand aufweisen, so bedeutet ein freier Sendekanal der Basisstation 15 auch einen freien E pfangskanal. Da der Sende¬ kanal eine höhere Sendeleistung aufweist als der Empfangskanal, der von einer schwachen Endstelle 17 herrühren kann, wird nur der Sendekanal abgehört und bei freiem Sendekanal zunächst auf diesem und dann im nächsten Schritt auf dem zugeordneten Empfangskanal übertragen, der zwangsläufig frei sein muß. Damit wird ein Prüfschritt gespart und/oder eine Störung des Basis¬ netzes vermieden.
Anstatt auf dem ausgewählten Frequenzkanal kann der Empfänger 38 auch auf dem Organisationskanal einer Basisstation 15 des Basisnetzes 10 empfangen, über den das Basisnetz 10 ständig sämtliche belegten und/oder freien Frequenzkanäle ausgibt. Die Testschaltung 42 kann auch diese Information verarbeiten, um ein Belegtsignal zu erzeugen.
Wenn der Empfänger 38 dagegen für das aktuelle Endgerät 23 bestimmte Datenpaketsätze empfangen hat, so leitet die Testschal¬ tung 42 diese über eine Leitung 44 zu einer Decoder-Schaltung 45 weiter. Diese Decoder-Schaltung 45 dekodiert die empfangenen Datenpaketsätze und gibt auf ihrer Ausgangsleitung 46 empfangene Daten 47 weiter. Auf einer zweiten Ausgangsleitung 48 liefert die Decoder-Schaltung 45 Signale an eine Ablaufsteuerung 51, die eine Systemzeituhr 52 umfaßt. Die auf der Ausgangsleitung 48 übertragenen Signale sind Systemzeitinformationen, welche das Endgerät 23 von der Zentralstation 22 empfängt. Die Zentral¬ station 22 sendet eine derartige Zeitinformation zum ersten Mal unmittelbar nach dem Anschalten des Zusatznetzes 21 aus, wodurch alle Endgeräte 23 miteinander und mit der Zentralstation 22 zeitlich synchronisiert werden. Damit keine zu großen Genauigkeitsanforderungen an die Systemzeituhren 52 gestellt werden müssen, überträgt die Zentralstation 22 in bestimmten Zeitabständen erneut derartige Zeitinformationen, die zur weiteren Synchronisation zwischen den Endgeräten 23 verwendet werden.
Die gesamte Ablaufsteuerung des Endgerätes 23 wird über eine Synchronisationsleitung 53 geleitet, die die Ablaufsteuerung 51 mit der Auswahlschaltung 32, der Encoder-Schaltung 34, der Testschaltung 42 sowie der Decoder-Schaltung 45 verbindet. Über die Synchronisationsleitung 53 sorgt die Ablaufsteuerung 51 dafür, daß in bestimmten Zeitschlitzen Frequenzkanäle ausgewählt und überprüft werden, wobei in einem Zeitschlitz jeweils nur ein Frequenzkanal ausgewählt wird, wie dies noch beschrieben werden soll.
Die Systemzeituhr 52 ist an ihrem Ausgang 55 mit der Aus¬ wahlschaltung 32 verbunden und liefert dieser die aktuelle Systemzeit S(t). Der Auswahlschaltung 32 wird ferner noch ihre eigene Adresse AQ in dem Zusatznetz 21 mitgeteilt. Diese sogenannte Quelladresse 56 gelangt über eine Adressleitung 57 in die Auswahlschaltung 32, während die Zieladresse Az über die Adressleitung 31 in die Auswahlschaltung 32 gelangt.
Aus der Systemzeit S(t) sowie aus der Zieladresse Az berechnet die Auswahlschaltung 32 auf noch näher zu beschreibende Weise den Frequenzkanal fs, über den der nächste Datenpaketsatz ausgesendet werden soll. Ferner berechnet die Auswahlschaltung 32 aus der Systemzeit S(t) sowie aus der Quelladresse AQ die Kanalfrequenz fE, auf der Sendungen für das Endgerät 23 selbst zu erwarten sind. Dieser Frequenzkanal fE wird über eine Empfangsfrequenzleitung 58 an den Empfänger 38 gemeldet, der auf diese Weise sozusagen doppelt ausgenutzt wird, zum einen dient er zum Empfang von für das Endgerät 23 bestimmten Daten¬ paketsätzen auf dem Frequenzkanal fE, während er andererseits auch dazu verwendet wird, die Kanalfrequenz fs abzuhorchen, auf welcher der eigene Sender 35 Datenpaketsätze aussenden soll.
Die Systemzeit S(t) ist in x Zeitschlitze Δy aufgeteilt, so daß gilt:
S(t) = n . Δy; n = l...x
Bei einer Gesamtsystemzeit von 10 Sekunden beträgt jeder Zeitschitz Δy z.B. 10 ms, so daß die Zahl der Zeitschlitze x = 1000 beträgt. Jeder einzelne Zeitschlitz Δy ist so kurz, daß auch bei einem "Überhören" eines belegten Frequenzkanales die Störung im Basisnetz 10 vernachlässigt werden kann. Ein Zeitschlitz Δy ist aber so lang, daß in der Regel ein Datenpaket¬ satz in einem Zeitschlitz übertragen werden kann.
Die Zahl x an Zeitschlitzen Δy innerhalb der gesamten Systemzeit x . Δy ist so groß gewählt, daß die Last über der Zeit auf die Frequenzkanäle gleichmäßig verteilt wird, x wird dabei so gewählt, daß während eines "Durchlaufes" der Systemzeit S(t) jedes Endgerät zumindest einmal jeden verfügbaren Frequenzkanal zum Senden und/oder Empfangen verwenden kann. Wenn x deutlich größer ist als die Zahl der verfügbaren Frequenzkanäle, so kann die Auswahl der Frequenzkanäle in der Auswahlschaltung 32 pseudo- statistisch erfolgen, was den Vorteil hat, daß im Mittel eine größere Trefferquote von nicht-belegten Frequenzkanälen zu erwarten ist, als wenn rein deterministisch die verfügbaren Frequenzkanäle der Reihe nach ausgetestet würden. Da sich die Systemzeit S(t) zyklisch wiederholt, muß x ebenfalls größer sein als die Zahl der Endgeräte 23 in dem Zusatznetz 21, denn sonst würden einige Endgeräte 23 nie einen Frequenzkanal zum Empfangen zugewiesen bekommen.
Es bleibt festzuhalten, daß die Auswahl eines Frequenzkanales in allen Endgeräten 23 einmal pro Zeitschlitz Δy erfolgt, so daß jedes Endgerät 23 jederzeit auf der ihm in dem gerade aktuellen Zeitschlitz zugeordneten Frequenz empfangsbereit ist. Die Endgeräte 23, die gerade Datenpaketsätze zu einer Zieladresse Az aussenden wollen, berechnen aus dieser Zieladresse Az und der aktuellen Systemzeit S(t) den Frequenzkanal, auf den sich das betreffende Endgerät 23, für das die Sendung bestimmt ist, gerade aufgeschaltet hat.
Wie dieses Auswählen der Frequenzkanäle erfolgt, soll nun an Hand von Fig. 3 beschrieben werden, wo die Auswahlschaltung 32 in einem vereinfachenden Blockdiagramm dargestellt ist.
Die Auswahlschaltung 32 weist ein Eingangsregister 61 auf, in das über die Adressleitungen 31 und 57 eine der Adressen Az oder AQ geladen wird. Ferner wird in dieses Register 61 über die Leitung 55 die Systemzeit S(t) geladen. Es sei beispielsweise angenommen, daß eine Zieladresse Az = 45 geladen wurde, und daß die aktuelle Systemzeit S(t = 3s) = 300 Δy ist. In diesem Falle ist der Inhalt des Registers 61 = 45300.
Aus dieser Zahl ermittelt ein Pseudo-Zufallszahlengenerator 62 eine Pseudo-Zufallszahl Z. Da sich die Systemzeit S(t) in zeitlichen Abständen wiederholt, ist auch die Pseudo-Zufallszahl Z insofern deterministisch, als sie sich innerhalb der festge¬ legten Abstände wiederholt. Diese Pseudo-Zufallszahl Z wird jetzt bei 63 durch eine Primzahl P geteilt, die die nächstkleinere Primzahl zu der Zahl der Frequenzkanäle in dem Basisnetz 10 ist. Der sich aus dieser Division ergebende Rest ist die Kanalnummer K,,, die zu dem Systemzeitpunkt S(t = n) für die Zieladresse Az berechnet wurde. Diese Kanalnummer wird bei 64 gespeichert. Mittels dieser Kanalnummer K„ wird aus einer Tabelle 65 die aktuelle Frequenz des Frequenzkanales ermittelt und über die Sendefrequenzleitung 33 bzw. die Empfangsfrequenzleitung 58 ausgegeben.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen von Datenpaketsätzen über mehrere Frequenzkanäle (ft - fq) , die zumindest zum Teil bereits in einem bestehenden Basisnetz (10) zur digitalen Daten- und/oder Sprachübertragung verwendet werden, mit den Schritten:
1) Ermitteln eines von dem Basisnetz (10) gerade nicht belegten Frequenzkanales (f, - fq) ,
2) Übertragen eines Datenpaketes über den ermittelten Frequenzkanal (fs) , und
3) zyklisches Wiederholen der Schritte 1) und 2) nach Art einer FrequenzSprungtechnik, bis alle Datenpaket¬ sätze einer Sendung übertragen wurden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt 1) die Unterschritte umfaßt:
1.1) Auswählen (32) eines der mehreren Frequenzkanäle
(fι " fq) ,
1.2) Überprüfen (37), ob der ausgewählte Frequenzkanal f5 von dem Basisnetz (10) belegt wird, und
1.3) zyklisches Wiederholen (51) der Schritte 1.1) und 1.2), bis ein gerade nicht belegter Frequenzkanal (fs) ermittelt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 1.1) im zeitlichen Mittel alle der mehreren Frequenzkanäle (fl - fq) gleich häufig ausgewählt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 1.2) der ausgewählte Frequenzkanal (f5) abgehört wird, um zu überprüfen, ob das Basisnetz (10) gerade auf diesem Frequenzkanal (f5) sendet.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 1.2) ein Organisationkanal des Basisnetzes (10) abgehört wird, der alle gerade belegten und/oder gerade freien Frequenzkanäle (f, - f^ meldet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Übertragung in einem Zusatznetz (21) zwischen mehreren Endgeräten (23) erfolgt, von denen jedes eine eigene Adresse (AQ) aufweist, die anderen Endgeräten (23) bekannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 1.1) der eine Frequenzkanal (f5) in Abhängigkeit von einer allen End¬ geräten gemeinsamen Systemzeit (S(t)) und von der Adresse (Az) des Endgerätes (23) ausgewählt wird, für das die Sendung bestimmt ist, so daß an jedem Endgerät (23) bekannt ist, über welchen Frequenzkanal (f! - fq) bei gegebener Systemzeit (S(t - n) ) für diese Endgerät (23) bestimmte Datenpaketsätze übertragen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Pseudo-Zufallszahlengenerators (62) aus der Adresse (Az) des Endgerätes (23) und der Systemzeit (S(t)) der auszuwählende Frequenzkanal (f, - fq) berechnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Systemzeit (S(t)) über eine Zentralstation (22) des Zusatznetzes (21) synchronisiert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Systemzeit (S(t)) in einem zeitlichen Abstand (x) wiederholt, der in feste Zeitschlitze (Δy) eingeteilt ist, und daß die Schritte 1) und 2) synchron mit den Zeitschlitzen (Δy) durchgeführt werden, wobei der Schritt 2) in der Regel weniger als einen Zeitschlitz (Δy) erfordert.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl (x) der Zeitschlitze (Δy) in dem zeitlichen Abstand größer ist als die Zahl der mehreren Frequenzkanäle (f, - fq) , vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Frequenzkanäle (f, - fq) zu Sendekanälen einer Basisstation (15) des Basisnetzes (10) zählen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem ein Sendekanal und ein bei einer Zweiwegverbindung zugehöriger Empfangskanal einer Basisstation (15) des Basisnetzes (10) einen festen Frequenzabstand aufweisen, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß im Schritt 1) ein von dem Basisnetz (10) gerade nicht belegter Sendekanal der Basisstation (15) ermittelt wird, und daß im Schritt 2) nach dem Übertragen eines Datenpaketes über den übermittelten Sendekanal ein weiteres Datenpaket über den dem Sendekanal zugeordneten Empfangskanal der Basisstation (15) übermittelt wird, bevor Schritt 3) durchgeführt wird.
13. Endgerät für ein Zusatznetz (21) mit mehreren Endgeräten (23) zum Übertragen von Datenpaketsätzen über mehrere Frequenzkanäle (f, - fq) , die zumindest zum Teil bereits von einem bestehenden Basisnetz (10) zur digitalen Daten- und/oder Sprachübertragung verwendet werden, wobei das Endgerät (23) in der Art der Frequenzspruchtechnik die Datenpaketsätze zeitlich gestaffelt auf von dem Basisnetz (10) jeweils nicht belegten Frequenzkanälen (fs, fE) über¬ trägt.
14. Endgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Auswahlschaltung (32) zum Auswählen eines der mehreren Frequenzkanäle (fj - fq) umfaßt, sowie eine PrüfSchaltung (37) aufweist, die überprüft, ob der ausgewählte Frequenzkanal (fs) von dem Basisnetz (10) belegt ist, wobei eine Ablaufsteuerung (51) vorgesehen ist, die die Auswahlschaltung (32) und die PrüfSchaltung (37) zyklisch so lange ansteuert, bis ein gerade nicht belegter Frequenzkanal (fs) ermittelt wurde.
15. Endgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die PrüfSchaltung (37) einen Empfänger (38) umfaßt, der auf dem ausgewählten Frequenzkanal (fs) oder auf einem Organisationskanal des Basisnetzes (10) empfängt, der alle gerade belegten und/oder alle gerade freien Frequenzkanäle (ft - fq) meldet.
16. Endgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß es eine eigene Adresse (AQ) in dem Zusatznetzwerk (21) aufweist und eine Systemzeituhr (52) umfaßt, wobei die Auswahlschaltung (32) aus der aktuellen, allen Endgeräten
(23) gemeinsamen Systemzeit (S(t)) und der Adresse (Az) des Endgerätes (23) , zu dem Datenpaketsätze übertragen werden sollen, den auszuwählenden Frequenzkanal (fs) berechnet.
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US08/704,793 US5889771A (en) 1994-03-07 1995-02-10 Method for transmitting data packet blocks and subscriber unit therefor
DE59505848T DE59505848D1 (de) 1994-03-07 1995-02-10 Verfahren zum übertragen von datenpaketen über funkkanäle und endgerät dafür

Applications Claiming Priority (2)

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DE4407544A DE4407544C2 (de) 1994-03-07 1994-03-07 Verfahren zum Übertragen von Datenpaketsätzen und Endgerät dafür
DEP4407544.8 1994-03-07

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WO (1) WO1995024806A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605223A1 (de) * 1996-02-13 1997-08-14 Sel Alcatel Ag Verfahren zum Betreiben einer Breitband-Verbindung zwischen einem Mobilfunk-Endgerät und einer netzseitigen Mobilfunkeinrichtung sowie Mobilfunk-Endgerät, netzseitige Mobilfunkeinrichtung und Mobilfunksystem

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19651709A1 (de) * 1996-12-12 1998-06-25 Altvater Air Data Systems Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Netzes von Sekundärnutzern
DE19616430A1 (de) * 1996-04-25 1997-11-06 Altvater Air Data Systems Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Netzes
EP0806842A1 (de) * 1996-04-25 1997-11-12 Altvater Airdata Systems GmbH & Co. KG Verfahren zum Betreiben eines Netzes von Sekundärnutzern
DE19651708A1 (de) 1996-12-12 1998-06-25 Altvater Air Data Systems Gmbh Netz zum Übertragen von Datenpaketen und Verfahren zum Betreiben des Netzes
DE19651707A1 (de) * 1996-12-12 1998-08-20 Altvater Air Data Systems Gmbh Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen
DE19801875A1 (de) * 1998-01-20 1999-07-22 Cit Alcatel Verfahren zum Einrichten einer Verbindung in einem synchronen digitalen Nachrichtenübertragungsnetz und Netzelement
DE19824471B4 (de) * 1998-05-30 2005-06-16 Ziegler, Horst, Prof. Dr. Verfahren zur Übertragung von Daten
WO2000016517A2 (en) * 1998-09-11 2000-03-23 Sharewave, Inc. Method and apparatus for accessing a computer network communication channel
US7324544B1 (en) 1998-09-11 2008-01-29 Cirrus Logic, Inc. Network slot synchronization scheme for a computer network communication channel
US20040090983A1 (en) * 1999-09-10 2004-05-13 Gehring Stephan W. Apparatus and method for managing variable-sized data slots within a time division multiple access frame
US7023833B1 (en) * 1999-09-10 2006-04-04 Pulse-Link, Inc. Baseband wireless network for isochronous communication
US7088795B1 (en) * 1999-11-03 2006-08-08 Pulse-Link, Inc. Ultra wide band base band receiver
US7027424B1 (en) 2000-05-24 2006-04-11 Vtech Communications, Ltd. Method for avoiding interference in a digital communication system
GB2374771B (en) * 2000-12-29 2004-07-07 Vtech Communications Ltd Frame structure with diversity
US20040223484A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-11 Ying Xia Synchronization and interference measurement for mesh network
US7693488B2 (en) 2004-09-30 2010-04-06 Vtech Telecommunications Limited System and method for asymmetric enhanced mode operation in a digital communication system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2063901A1 (en) * 1991-03-25 1992-09-26 Arunas G. Slekys Cellular data overlay system
EP0571104A2 (de) * 1992-05-21 1993-11-24 International Business Machines Corporation Datenübertragung in einem zellularen Telefonsystem

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3781818A (en) * 1972-05-08 1973-12-25 Univ Johns Hopkins Data block multiplexing system
GB2063011B (en) * 1979-11-09 1983-10-12 Philips Electronic Associated Information transmission system
DE3689290T2 (de) * 1985-04-22 1994-04-28 Ncr Co Verfahren zur Auswahl eines optimalen Übertragungskanals in einem Kommunikationssystem mit mehreren Stationen.
US5130987A (en) * 1990-03-23 1992-07-14 Metricom, Inc. Method for synchronizing a wide area network without global synchronizing
US5193101A (en) * 1991-02-04 1993-03-09 Motorola, Inc. On-site system frequency sharing with trunking systems using spread spectrum
US5475866A (en) * 1991-08-27 1995-12-12 Motorola Inc. System for informing secondary users of which radio channels are usable in which geographic region
US5548809A (en) * 1992-07-15 1996-08-20 Southwestern Bell Technology Resources, Inc. Spectrum sharing communications system and system for monitoring available spectrum
DE4304906C2 (de) * 1993-02-18 1998-02-19 Ulrich Altvater Vernetztes Rechnersystem und Verfahren zum Betreiben eines vernetzten Rechnersystems
DE4304916C2 (de) * 1993-02-18 1996-07-11 Ulrich Altvater Kommunikationssystem und Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems
US5428819A (en) * 1993-04-27 1995-06-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for radio frequency bandwidth sharing among heterogeneous radio communication system
US5412658A (en) * 1993-10-22 1995-05-02 Bell Communications Research, Inc. Beacon detection method and apparatus for sharing spectrum between wireless communications systems and fixed microwave systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2063901A1 (en) * 1991-03-25 1992-09-26 Arunas G. Slekys Cellular data overlay system
EP0571104A2 (de) * 1992-05-21 1993-11-24 International Business Machines Corporation Datenübertragung in einem zellularen Telefonsystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19605223A1 (de) * 1996-02-13 1997-08-14 Sel Alcatel Ag Verfahren zum Betreiben einer Breitband-Verbindung zwischen einem Mobilfunk-Endgerät und einer netzseitigen Mobilfunkeinrichtung sowie Mobilfunk-Endgerät, netzseitige Mobilfunkeinrichtung und Mobilfunksystem
US5901143A (en) * 1996-02-13 1999-05-04 Alcatel Alsthom Compagnie Generale D Electricite Method of operating a broadband link between a mobile terminal and a network-side mobile radio facility, as well as mobile terminal, network-side mobile radio facility, and mobile radio system

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