WO1999009671A1

WO1999009671A1 - Verfahren und feststation zur mobilfunkübertragung

Info

Publication number: WO1999009671A1
Application number: PCT/DE1997/001749
Authority: WO
Inventors: Jürgen KOCKMANN
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 1999-02-25

Abstract

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Sequenz an Trägerfrequenzen sowie eine Feststation für eine Mobilfunkübertragung vorgesehen. Die Feststation weist dabei einen Zufallsgenerator (22) auf, der eine Sequenz an Trägerfrequenzen (fx) erzeugt. Eine Einrichtung (24) erfaßt, auf welcher der durch die Zufallsfrequenz vorgegebenen Trägerfrequenzen (fx) eine Störung vorliegt. Eine Einrichtung (21) sperrt Trägerfrequenzen (fx), die als gestört erfaßt wurden. Ein Prozessor (23) ersetzt dann die gesperrte Trägerfrequenz (fx) durch eine andere Trägerfrequenz (fx), die als nicht gestört erfaßt wurde, so daß eine modifizierte Sequenz geschaffen wird. Das HF-Modul (4) verwendet dann die aktuelle Trägerfrequenz der modifizierten Sequenz von dem Prozessor (23) zum Senden/Empfangen von Sprachinformationsdaten.

Description

Beschreibung

Verfahren und Feststation zur Mobilfunkubertragung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Feststation für Mobilfunk-Ubertragungen, bei denen Daten auf mehreren Tragerfrequenzen übertragen werden.

Als Verfahren zur Übertragung von Daten auf mehreren Trager- frequenzen ist das sogenannte Frequency Hopping Spread Spectrum (Frequenzsprung-Streuεpektrum) -System bekannt. Unter einem Frequency Hopping Spread Spectrum-System ist dabei ein System zu verstehen, bei dem zur Funkuber ragung von Daten eine Vielzahl an Tragerfrequenzen bereitgestellt wird und die aktu- eil verwendete Tragerfrequenz periodisch gewechselt wird. Insbesondere bei einem Zeιtmultιplex(TDMA) -System kann ein Wechsel der Tragerfrequenz nach jedem Zeitschlitz oder Zeitrahmen der Zeitmultiplex-Ubertragung (oder Vielfachen davon) erfolgen. Ein solches Frequency Hopping Spread Spectrum-System hat Vorteile dahingehend, daß die Energie der gesamten Funkuber- tragung über sämtliche Tragerfrequenzen 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. F r die Verwendung dieses Frequenzbandes ist gemäß den einschlägigen Vorschriften (FCC part 15, Federal Communications Commission) eine Obergrenze für die maximal pro Trägerfrequenz auftretende Energie festgelegt, um eine Störung anderer Teilnehmer so gering wie möglich zu halten. Weiterhin schreibt die Vorschrift „FCC part 15" vor, daß mindestens 75 verschiedene Tragerfrequenzen bereitgestellt werden musssen.

Als weiterer Vorteil des Frequency Hopping Spread Spectrum- Systems ist zu nennen, daß durch das Bereitstellen einer gro- ßen Anzahl von Tragerfrequenzen das System unempfindlicher gegen Störungen wird. Darüber hinaus erhöht sich die TAbhorsi- cherhe t des Systems gegenüber Dritten, da der Dritte m der Regel nicht weiß, auf welche Trägerfrequenz nach einem gewissen Zeitraum gewechselt wird.

Die Sequenz an Trägerfrequenzen, die zur Übertragung nachein- ander verwendet werden, wird durch einen Algorithmus ermittelt. Ein solcher Algorithmus ist in identischer Weise in der Feststation sowie jeder Mobilstation der Mobilfunkubertragung implementiert. Wenn somit ein Mobilteil mit der zugehörigen Feststation synchronisiert ist, werden das Mobilteil und die Feststation synchron miteinander die durch die Sequenz des Algorithmus vorgegebenen Trägerfrequenzwechsel vornehmen.

Die durch den Algorithmus vorgegebene Sequenz kann ein Modifizierung erhalten, wenn der sogenannte Störer-Ausweichmodus eingeschaltet ist. Wenn der Störer-Ausweichmodus eingeschaltet ist, wird nämlich eine als gestört erfaßte Trägerfrequenz, die durch die Sequenz eigentlich vorgegeben ist, nicht verwendet.

Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Feststation zur Mobilfunkubertragung zu schaffen, die eine Realisierung eines Störer-Ausweichmodus ermöglichen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu ein Verfahren zur Erzeugung einer Sequenz an Trägerfrequenzen für Mobilfunkan- Wendungen vorgesehen, wobei zuerst eine Zufallssequenz an Trägerfrequenzen erzeugt wird. Es wird erfaßt, auf welcher der Trägerfrequenzen eine Störung vorliegt. Störung bedeutet dabei, daß entweder eine Störung im eigentlichen Sinne oder eine Belegung durch einen anderen Sender vorliegt. Eine Störung im Sinne der vorliegenden Beschreibung kann also beispielsweise 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 in diesem Fall eine solche Trä- gerfrequenz, auf die ein Signal aufmoduliert ist, das einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Eine weitere Möglichkeit der Erfassung einer gestörten Trägerfrequenz ist das Auftreten von CRC (zyklische Blocksicherungs) - Fehlern oder Burst-Verlusten.

Eine Sequenz, die durch die genannte Erfassung als gestört erfaßt wurde, wird dann gesperrt. Die gesperrte Trägerfrequenz wird daraufhin durch eine andere Trägerfrequenz ersetzt, die bei der obigen Erfassung als nicht gestört erfaßt wurde.

Eine gesperrte Trägerfrequenz kann wieder freigegeben werden, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.

Eine gesperrte Trägerfrequenz kann aber auch wieder freigegeben werden, wenn eine erneute Erfassung ergibt, daß die ge- sperrte Trägerfrequenz nunmehr nicht mehr gestört ist.

Eine vorbestimmte Trägerfrequenz kann während einer Zeitdauer beibehalten werden, die der Länge eines oder mehrerer Rahmen oder Zeitschlitzen einer Zeitmultiplexübertragung (TDMA) ent- spricht.

Grundsätzlich ist zwischen aktiven Verbindungen, bei denen Daten zwischen einer Feεtstation und einem Mobilteil ausgetauscht werden, und der besonderen Betriebsart des sogenannten Idle-Locked-Mode zu unterscheiden, in denen ein Mobilteil nur in jedem m-ten Rahmen von der Baisstation Daten beispielsweise eines Zeitschlitzes empfängt, um sich nachsynchronisieren zu können .

Bei jedem m-ten Rahmen, wobei m eine ganze Zahl größer als 1 ist, kann daher gemäß der Erfindung eine Trägerfrequenz auch dann verwendet werden, wenn sie als gestört erfaßt wurde. Dies hat den Vorteil, daß Mobilteile, die im sogenannten Idle Locked Mode betrieben werden, ebenfalls ihre Frequenzwechsel nachsynchronisieren können. Idle Locked Mode ist wie bereits erläutert eine Betriebsart, bei der ein Mobilteil zwar empfangsbereit, aber indessen ohne aktive Übertragung mit der Feststation in Verbindung steht. Insbesondere zur Energieersparnis synchronisiert ein Mobilteil, das also in einer Art Stand-By-Zuεtand lediglich empfangsbereit ist, seine Trägerfrequenzen lediglich nach m-Tragerfrequenzen nach, da ja jede Nachsynchronisierung eine aktive Verbindung zu der Feststation impliziert und somit Energie verbraucht.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Feststation für eine Mobilfunkubertragung vorgesehen. Ein Zufallsgenerator erzeugt dabei eine Sequenz an Tragerfrequenzen. Es ist eine Einrichtung zur Erfassung vorgesehen, auf welcher der durch die Zufalls-Sequenz vorgegebenen Tragerfrequenzen eine Störung vorliegt. Hinsichtlich der Erfassung und des Begriffs "Störung" wird auf die obigen Ausfuhrungen verwiesen. Eine Einrichtung sperrt die Tragerfrequenz/en der Sequenz, die als gestört erfaßt wurden. Es ist eine Einrichtung zur Ersetzung der gesperrten Tragerfrequenz durch eine andere Tragerfrequenz vorgesehen, die als nicht gestört erfaßt wurde, so daß eine modifizierte Sequenz, bestehend nur aus ungestörten Tragerfrequen- zen, geschaffen wird. Eine Einrichtung zum Senden/Empfangen auf einer Tragerfrequenz sendet/empfangt schließlich auf einer Tragerfrequenz entsprechend dem aktuellen Wert der modifizierten Sequenz an Tragerfrequenzen

Die Sperreinrichtung kann dabei die gesperrte Tragerfrequenz nach einer vorbeεtimmten Zeitdauer wieder freigeben. Die Sperreinrichtung kann die gesperrte Tragerfrequenz aber auch freigeben, wenn eine erneute Erfassung durch die Erfassungseinrichtung ergibt, daß die gesperrte Tragerfrequenz nicht mehr gestört ist.

Die Sende-/Empfangseinrichtung kann eine bestimmte Tragerfrequenz wahrend einer Zeitdauer beibehalten, die der Länge eines oder mehrerer Rahmen oder Zeitschlitze einer Zeitmulti- plexubertragung (TDMA) entspricht. Die Ersetzungseinrichtung kann bei jedem m-ten Rahmen, wobei m eine ganze Zahl größer als 1 ist, eine als gestört erfaßte Trägerfrequenz fx unersetzt lassen. Wie oben bereits ausgeführt, bringt diese bewußte Nichtersetzung einer als gestört erfaßten Trägerfrequenz Vorteile für die Nachsynchronisierung von Mobilteilen, die sich in dem genannten Idle Locked Modus befinden.

Die Erfassungseinrichtung und die Sperreinrichtung können ins- besondere unabhängig von dem Zufallsgenerator vorgesehen sein.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispielε und bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Mobilfunk-Übertragungssystem mit einer erfin- dungsgemäßen Feststation,

Fig. 2 einen Zeitrahmen eines Datenübertragungsstandards , wie er bei der vorliegenden Erfindung anwendbar ist,

Fig. 3 detailliert den inneren Aufbau einer erfindungsgemäßen Feststation, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Frequency Hopping Spread Spectrum-Systems insbesondere auch für den Fall eines Störer-Ausweichmodus.

Bezugnehmend auf Fig. 1 soll zuerst der allgemeine Aufbau ei- ner Mobilfunkubertragung erläutert werden. Wie allgemein üblich weist die Anordnung zur Funkübertragung von Daten eine Feststation 1 und mehrere Mobilteile (Mobilstationen) , kabellose Telefone 2, 3 ... auf. Die Feststation 1 ist mit einer 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 kommuniziert das Mobilteil 3 nicht mit der Feststation 1, sondern es empfängt vielmehr nur periodisch die Daten beispielsweise eines Zeitschlitzes von der Feststation, um sich auf die Trägerfrequenzen fx nachsychronisieren zu können.

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 Fest- Station 1 wird später beschrieben.

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 meh- reren Trägerfrequenzen fx, von denen zehn dargestellt sind, zeitlich nacheinander Daten in mehreren Zeitschlitzen, im dargestellten Fall 24 Zeitschlitze Zx, in einem Zeitmultiplex- Verfahren TDMA (Time Division Multiple Access) übertragen . Im dargestellten Fall wird dabei im Wechselbetrieb (Duplex) gear- beitet, 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.

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-Stan- dard sind zehn Trägerfrequenzen fx zwischen 1,88 GHz und 1,90 GHz vorgesehen.

Natürlich sind bei der vorliegenden Erfindung auch andere Rahmenstrukturen verwendbar, beispielsweise solche mit im Vergleich zum DECT-Standard halbierter Zeitschlitzanzahl.

Die vorliegende Erfindung findet aber auch insbesondere Anwendung für Übertragungen im sogenannten 2,4 GHz-ISM (Industrial, Scientific, Medical) -Frequenzband. Das allgemein zugängliche ISM-Frequenzband weist eine Bandbreite von 83,5 MHz auf. Über diese 83,5 MHz müssen gemäß der Vorschrift „FCC part 15" mindestens 75 Trägerfrequenzen fx 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 Bei- spiel 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 periodisch gewechselt wird. Für einen solchen Wechsel ist es vorteilhaft, wenn die Daten in Zeitschlitzen Zx übertragen werden (Zeit- multiplex-Verfahren) . Geeignet ist also beispielsweise der DECT-Standard sowie jeder andere abgewandelte und auf diesem DECT-Standard basierende Standard.

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 Tr gerfrequenz-Sequenz- emheit 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 Sinne oder eine Belegung durch einen anderen Sender vorliegt. Eine Störung im Sinne der vorliegenden Beschreibung kann also beispielsweise dadurch erfaßt werden, daß ein empfangenes Signal auf einer Tragerfrequenz demoduliert wird und erfaßt wird, ob auf dieser Tragerfrequenz ein Signalpegel vorliegt oder nicht. Eine gestörte Tragerfrequenz ist also m diesem Fall eine solche Tragerfrequenz, auf die ein Signal aufmoduliert ist, das einen bestimmten Schwellenwert überschreitet .

Störungen m eigentlichen Sinne können durch das Auftreten von CRC-Fehlern oder Burst-Verlusten erfaßt werden.

Die Erfassungseinrichtung 24 bestimmt also anhand des demodu- lierten Signals von dem HF-Modul 4, wie hoch der auf eine bestimmte Tragerfrequenz fx aufmodulierte Signalanteil ist. Falls der erfaßte Signalanteil über einem vorbestimmten Grenz- wert liegt oder einer der oben genannten Fehler aufgetreten ist, gibt die Erfassungsemrichtung 24 ein Storungs-Erfas- sungssignal zu einer Sperr-/Freιgabeemheιt 21. Abhangig von dem Störer-Erfassungssignal von der Erfassungseinrichtung 24 gibt die Sperr-/Freιgabeemheιt 21 eine Sperr- /Freigabemfor- mation zu einem Prozessor 23. Diese Sperr-/Freιgabemformation zeigt an, welche der Tragerfrequenzen fx aufgrund der Erfassung einer Störung durch die Erfassungsemrichtung 24 gesperrt bzw. wieder freigegeben sind, wie spater erläutert werden wird.

Mittels der Erfassungseinrichtung 24 und der Sperr-/Freιgabe- emrichtung 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 vorbestimmten Frequenzbandes. Der Zufallsgenerator 22 führt somit eine von der Prozedur der Frequenzsperrung für den Fall einer Störung unabhängige Prozedur aus. Der Prozessor 23 gibt schließlich ein Ansteuersignal zu dem HF-Modul 4, das den zu verwendenden Trägerfrequenzwert dem HF-Modul 4 vorgibt .

Wie in Fig.3 durch einen Pfeil von dem Prozessor 23 zu dem Zufallsgenerator 22 dargestellt ist, gibt der Prozessor 22 vor, wieviel verschiedene Werte dieser erzeugen soll. Diese Anzahl der zu erzeugenden Werte entspricht der Anzahl der zu erzeugenden Trägerfrequenzen, die beispielsweise gemäß der US-Vorschrift „FCC part 15" wenigstens 75 sein muß.

Insbesondere in einem Mobilteil gibt der Prozessor 23 dem Zu- fallszahlengenerator 22 darüberhinaus einen Startwert für dessen Algorithmus vor. Diesen Startwert erhält die Mobilstation von der Feststation zur Synchronisierung mitgeteilt, die dadurch erreicht wird, daß derselbe Startwert und derselbe Algo- rithmus verwendet wird.

Bezugnehmend auf Fig. 4 soll nun die Betriebsweise einer erfindungsgemäßen Feststation 1 bzw. das erfindungsgemäße 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 durch den Zufallsgenerator 22 erzeugten Sequenz, der dem Prozessor 23 zugeführt wird, der wiederum dem- entsprechend das HF-Modul 4 ansteuert. Für den Rahmen R2 sei angenommen, daß der Zufallsgenerator 22 aufgrund seiner be- rechneten Frequenz einen Frequenzsprung Pl auf eine Trägerfrequenz f3 vorschreibt.

Nunmehr sei der Fall angenommen, daß die Erfassungseinrichtung 24 beispielsweise bei einer vorherigen Übertragung erfaßt hat, daß die Tragerfrequenz f₂ gestört ist, die Erfassungsemrichtung 24 also ein dementsprechendes Storsignal an die Sperr- /Freigabeemheit 21 gegeben hat, die wiederum eine Sperrung der Frequenz f2 der dem Prozessor 23 angezeigt hat. Weiterhin sei angenommen, daß der Zufallsgenerator 22 anhand seiner ermittelten Sequenz für den Rahmen R3 die zuvor als gestört erfaßte Tragerfrequenz f2 vorschreibt. Ausgehend von der Koinzidenz der vorgeschriebenen Tragerfrequenz f2 gemäß der Sequenz des Zufallsgenerators 22 und gleichzeitig des Sperrsignals von der Sperr-/Freιgabeemheιt 21 für dieselbe Tragerfrequenz f2 ersetzt nun der Prozessor 23 die eigentlich vorgeschriebene, aber als gestört erfaßte Tragerfrequenz f2 für den Rahmen R3 durch eine von der Erfassungsemrichtung 24 als nicht gestört erfaßte Tragerfrequenz, beispielsweise die Tragerfrequenz f4, wie durch den Frequenzsprung-Pfeil P3 angezeigt ist. Anstelle der eigentlich durch die Sequenz vorgeschriebenen Tragerfrequenz 2 wird also das HF-Modul 4 auf die Ersatz-Tragerfrequenz f4 angesteuert. Durch Ersetzen der als gestört erfaßten Tragerfrequenz wird also eine modifizierte Sequenz an Tragerfre- quenzen geschaffen. Die modifizierte Sequenz weist dabei nur ungestörte Tragerfrequenzen auf. Dadurch, daß eine als gestört erfaßte Tragerfrequenz ersetzt wird und nicht übersprungen wird durch Übergang zur folgenden Tragerfrequenz, werden die Positionen der ungestörten Tragerfrequenzen in der modifizier- ten Sequenz im Vergleich zur ursprünglichen Sequenz nicht verändert .

Grundlage dieser modifizierten Sequenz bestehend nur aus ungestörten Tragerfrequenzen fx sind also zwei überlagerte, von- einander unabhängige Prozeduren (Zufallsgenerator 22 bzw.

Sperr-/Freιgabeemheιt 21) . Die erste Prozedur beinhaltet den Zufallsgenerator 22, der Werte zwischen 0 und n erzeugt, wobei n die Anzahl der möglichen Trägerfrequenzen ist. Die zweite Prozedur sperrt wie oben erläutert gestörte Frequenzen. Diese Sperrung kann von der Sperr-/Freigabeeinheit 21 wieder aufgehoben werden, sobald eine neuerliche Erfassung durch die Er- fassungseinrichtung 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.

Alternativ kann die Sperr-/Freigabeeinheit 21 automatisch ohne neuerliche Erfassung durch die Erfassungseinrichtung 24 ein Freigabesignal an den Prozessor 23 ausgeben, sobald eine vor- bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Jede der genannten Prozeduren gewährleistet also für sich, daß das gesamte vorgegebene Frequenzspektrum gleich verteilt genutzt wird und so die insgesamt ausgesendete Energie möglichst gut verteilt ist. Durch die Anpassung der Zeiten in der Prozedur zum Sperren von Fre- quenzen können somit Normen eingehalten werden, die Obergrenzen für die auf einer Trägerfrequenz ausgesendete Energie auferlegen .

Der Zufallszahlengenerator 22 ist in bekannter Weise aufgebaut und wird daher im Zuge der vorliegenden Beschreibung nicht weiter erläutert. Von Bedeutung ist indessen, daß der Zufalls- generatior unabhängig von der Sperr-/Freigabeprozedur betrieben wird. Ein identischer Zufallszahlengenerator ist im übrigen in jedem Mobilteil 2, 3 implementiert.

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 Zu- fallszahlengenerators 22 der Feststation 1 initialisiert. An- schließend erzeugen die Zufallszahlengeneratoren im Mobilteil 2, 3 ... und in der Feststation 1 synchron im Takt und autonom voneinander die gleichen Trägerfrequenzwerte. Die Prozedur zur Frequenzsperrung, die durch die Erfassungseinrichtung 24 und die Sperr-/Freιgabeemheιt 21 ausgeführt wird, verwendet wahrend der gesamten Verbindungszeit zwischen der Feststation 1 und einem Mobilteil 2, 3 ... ein unidirek- tionales Protokoll auf der Luftschnittεtelle. Wird von der Er- fasεungseinrichtung 24 eine der möglichen Frequenzen fx von der Feststation 1 als gestört befunden, so teilt also die Feststation 1 allen Mobilteilen, mit denen es Verbindungen be- treibt, mit, daß diese gestörte Frequenz, wenn sie durch die Frequenz des Zufallszahlengenerators erzeugt wird, durch eine andere, als nicht gestört erfaßte Tragerfrequenz zu ersetzen ist. Der Zufallsgenerator 22 wird durch die Frequenzsperrung nicht beeinflußt . Diese Frequenzsperrung wird von der Sperr- /Freigabeemheit 21 wieder zurückgenommen, wenn die gesperrte Tragerfrequenz zur Übertragung wieder geeignet ist bzw. wenn sie langer als eine vorher definierte Zeit gesperrt war.

Die Erfindung bietet somit mehrere Vorteile. Im Idle-Locked- Mode können Mobilteile eine Frequenzsperrung der Feststation 1 nicht quittieren, da sie in dieser besonderen Betriebsart zur Nachsynchronisierung nur empfangen können. Sollte indessen der Rahmen mit einer Information zur Frequenzsperrung bei der Übertragung von der Feststation 1 zum Mobilteil (unidirektio- nales Protokoll) so gestört werden, daß das Mobilteil diese

Information der Frequenzsperrung überhaupt nicht erhalt, wird durch die synchron laufende Zufallsgeneratoren m der Feststation 1 bzw. den Mobilteilen 2, 3 sichergestellt, daß bei den nicht gesperrten Tragerfrequenzen m den Rahmen nach den Rah- men einer gesperrten Tragerfrequenz die Feststation 1 und alle aktiven Mobilteile die gleiche Tragerfrequenz benutzen.

Weiterhin ermöglicht es die Erfindung, einen sogenannten Mul- ti-Frame-Modus zu realisieren. Ein Multi-Frame kann m Rahmen lang sein. Die Feststation 1 und alle Mobilteile benutzen m dem Multi-Frame-Modus n jedem m-ten Rahmen die durch den Zufallsgenerator 22 vorgegebene Trägerfrequenz, auch wenn diese Frequenz eigentlich durch die Sperr-/Freigabeeinheit 21 gesperrt ist. Dadurch wird sichergestellt, daß Mobilteile, die sich in dem sogenannten Idle Locked Modus befinden und nur alle m Rahmen nachsynchronisieren und daher die Signalisierung der Frequenzsperrung im Idle Locked Mode nicht empfangen können, nicht durch Frequenzsperrungen der FestStation 1 in dem Sinne beeinflußt werden, so daß ihre Synchronisierung mit der Feststation 1 insgesamt verloren geht .

Idle Locked Mode ist dabei eine Betriebsart, bei der ein Mobilteil zwar empfangsbereit, aber indessen ohne aktive Übertragung mit der Feststation in Verbindung steht. Insbesondere zur Energieersparnis synchronisiert ein Mobilteil, das also in einer Art Stand-By-Zustand empfangsbereit ist, seine Träger- frequenzen lediglich nach m-Tragerfrequenzen nach, da ja jede Nachsynchronisierung eine aktive Verbindung zu der Feststation impliziert und somit Energie verbraucht.

In Fig. 4 ist beispielsweise dargestellt, daß ein Multi-Frame 5 Rahmen umfaßt. Wie in Fig. 4 ersichtlich, wird daher in dem fünften Rahmen Rx die eigentlich als gestört erfaßte und daher gesperrte Trägerfrequenz f2 benutzt und nicht wie beispielsweise bei dem Rahmen R3 durch eine andere Trägerfrequenz ersetzt . Wenn also beispielsweise das Mobilteil 3 von Fig. 1 in dem sogenannten Idle Locked Modus sich befindet, in dem es keine aktive Kommunikation im Sinne eines Austauschs von Spra- chinformationsdaten mit der Feststation 1 unterhält, empfängt es von der FestStation 1 nur während jedes m-ten Rahmen Syn- chronisierungsdaten. In den übrigen Rahmen findet keine aktive Verbindung mit der Feststation 1 statt, so daß Energie gespart werden kann. Bezugszeichenliste

1 Feststation 2 Mobilteil 3 Mobilteil 4 HF-Modul 6 Antenne Feststation 7 Antenne Mobilteil erster Funkübertragungsweg

9 zweiter Funkübertragungsweg

10 Endstellenleitung

20 Tragerfrequenz-Sequenzeinheit

21 Sperr/Freigabeeinheit

22 Zufallsgenerator

23 Prozessor

24 Erfassungseinrichtung fx Trägerfrequenz

Rx Rahmen

Zx Zeitschlitz

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Mobilfunkubertragung, mit folgenden Schritten: - Erzeugen (22) einer Zufallssequenz an Trägerfrequenzen (fx) ,

Erfassung (24), auf welcher Trägerfrequenz (fx) eine Störung vorliegt,

Sperren (21) der Trägerfrequenz (fx) der Sequenz, die als gestört erfaßt wurde, und

Ersetzen (23) der gesperrten Trägerfrequenz (fx) durch eine andere Trägerfrequenz (fx), die als nicht gestört erfaßt wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesperrte Trägerfrequenz (fx) wieder freigegeben (21) wird, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesperrte Trägerfrequenz (fx) wieder freigegeben (21) wird, wenn eine erneute Erfassung (24) ergibt, daß die gesperrte Trägerfrequenz (fx) nicht mehr gestört ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerfrequenz (fx) während einer Zeitdauer beibehalten wird, die der Länge eines oder mehrerer Rahmen oder Zeit- schlitze einer Zeitmultiplexübertragung (TDMA) entspricht.

5 . Verfahren nach Anspruch 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei jedem m-ten Rahmen, wobei m eine ganze Zahl größer als 1 ist, eine Trägerfrequenz (fx) auch dann verwendet wird, wenn sie als gestört erfaßt (24) wurde.

6. Feststation zur Mobilfunkubertragung, gekennzeichnet durch: einen Zufallsgenerator (22) zum Erzeugen einer Zufallssequenz an Trägerfrequenzen (fx), - eine Einrichtung (24) zum Erfassen, ob auf einer Trägerfrequenz (fx) eine Störung vorliegt, eine Einrichtung (21) zur Sperrung der Trägerfrequenz (fx), die als gestört erfaßt wurde, eine Einrichtung (23) zum Ersetzen der gesperrten Träger- frequenz (fx) durch eine andere Trägerfrequenz (fx), die als nicht gestört erfaßt wurde, so daß eine modifizierte Sequenz geschaffen wird, die nur ungestörte Trägerfrequenzen (fx) aufweist, und eine Einrichtung zum Senden/Empfangen auf einer Trägerfre- quenz (fx) entsprechend dem aktuellen Wert der modifizierten Sequenz an Trägerfrequenzen (fx).

7. Feststation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperreinrichtung (21) die gesperrte Trägerfrequenz (fx) nach einer vorbestimmten Zeitdauer wieder freigibt.

8. Feststation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperreinrichtung (21) die gesperrte Trägerfrequenz (fx) wieder freigibt, wenn eine erneute Erfassung durch die Erfassungsemrichtung (24) ergibt, daß die gesperrte Trägerfrequenz (fx) nicht mehr gestört ist.

9. Feststation nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-/Empfangseinrichtung eine bestimmte Trägerfrequenz (fx) während einer Zeitdauer beibehält, die der Länge eines oder mehrerer Zeitschlitze oder Rahmen einer Zeit ulti- plexübertragung (TDMA) entspricht.

10. Feststation nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersetzungsemrichtung (23) bei jedem m-ten Rahmen, wobei m eine ganze Zahl größer als 1 ist, eine als gestört er- faßte Trägerfrequenz fx nicht durch eine andere Trägerfrequenz ersetzt .

11. Feststation nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (24) und die Sperreinrichtung (22) unabhängig von dem Zufallsgenerator (22) sind.