WO2001059713A1 - Verfahren zum aufbau einer datenkommunikation zwischen einer basisstation und einer vielzahl von datenträgern sowie basisstation und datenträger zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation (100), insbesondere einer Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren von Zugangsberechtigungsausweisen und einer Vielzahl von Datenträgern 200-i, insbesondere den Zugangsberechtigungsausweisen, welche sich alle in Kommunikationsreichweite mit der Basisstation (100) befinden. Die Erfindung betrifft weiterhin die Basisstation und die Datenträger als Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens. Gemäss dem Verfahren empfängt jeder Datenträger erstmalig ein und denselben von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls und überträgt im Ansprechen auf den Empfang dieses Triggerimpulses seine jeweilige Identifikationskennung ID an die Basisstation (100), siehe Verfahrensschritte S1 und S2. Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Ablauf dieses Verfahrens zu beschleunigen und sicherer zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass für die Übertragung der IDs an die Basisstation (100) eine Vielzahl von Übertragungskanälen K1 ... 16 zur Verfügung steht und jedem Datenträger einer der Übertragungskanänale vorgebbar zugeordnet ist.

Description

Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern sowie Basisstation und Datenträger zur Durchfuhrung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation, insbesondere einer Kontrollemrichtung zum Kontrollieren von Zugangsberechtigungsausweisen und einer Vielzahl von Datenträgern, insbesondere diesen

Zugangsberechtigungsausweisen, welche sich alle in Kommunikationsreichweite mit der Basisstation befinden. Gemäß diesem, im Stand der Technik bekannten Verfahren, empfangt jeder dieser Datenträger ein und denselben von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls und übertragt im Ansprechen auf dessen Empfang seine eweilige Identifikationskennung ID an die Basisstation.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Basisstation 100 und einen Datenträger 200 zur Durchfuhrung des Verfahrens, wie sie in Fig. 7 dargestellt sind.

Ein derartiges Verfahren sowie entsprechende Vorrichtungen werden herkömmlich insbesondere zur Identifikation von Personen oder Sachen vor deren Zugang zu einem besonders gesicherten Raum verwendet. Wollen Personen in diesen Raum eintreten, so müssen sie sich zuvor gegenüber der Basisstation durch den Besitz eines gültigen Zugangsberechtigungsausweises, nachfolgend "Datenträger" genannt, ausweisen. Der Datenträger kann z.B. auch als Ticket für eine Flug- oder Bahnreise ausgebildet sein. Die Basisstation überprüft dann beruhrungslos die Gültigkeit des Datenträgers und gewahrt dem Inhaber des Datenträgers erst nach erfolgreicher Prüfung der Gültigkeit Zutritt zu einem gewünschten Flugzeug oder Zug.

Bei bekannten derartigen Verfahren und Systemen erfolgt die Kommunikation zwischen der Basisstation 100 und den Datenträgern 200 auf Basis magnetischer oder elektromagnetischer Feldausbreitung. Eine derartige beruhrlungslose Kopplung ist in Fig. 7 durch die Spulen 110 und 210 an der Basisstation 100 und dem Datenträger 200 symbolisch dargestellt.

Ist der Datenträger 200 als Transponder ausgebildet, so versorgt das von der Basisstation ausgesendete Feld den Datenträger mit Energie und ermöglicht gleichzeitig eine Übermittlung von Informationen an den Datenträger 200 durch Amplituden- oder Frequenzmodulation eines Tragersignals. Der Datenträger verwendet das gleiche Tragersignal zur Übertragung von Ruckinformationen an die Basisstation, indem er dieses Tragersignal ebenfalls amplituden- oder frequenzmoduliert.

Befinden s ch gleichzeitig mehrere Datenträger in Kommunikations-Reichweite mit der Basisstation, so senden die einzelnen Trager ihre Ruckantworten zeitversetzt, aber synchronisiert durch das gemeinsame Basisstationsfeld. Alternativ dazu sind im Stand der Technik auch nicht deterministische Verfahren wie z.B. beim Ethernet bekannt. Beide Möglichkeiten haben jedoch den Nachteil, daß bei einer großen Anzahl von Datenträgern die Kommunikation mit der Basisstation viel Zeit in Anspruch nimmt. Darüber hinaus kommt es häufig zu unerwünschten Störungen bei der Datenübertragung, weil die Inhaber der Datenträger, und damit die Datenträger selber, das raumlich begrenzte Feld der Basisstation i.d.R. nur relativ kurz durchqueren, so daß nicht genügend Zeit für einen ordnungsgemäßen Aufbau einer Datenkommunikation verbleibt. Ebenso ist es von Nachteil, daß die bidirektionale Datenübertragung herkömmlich nur über auf einem Ubertragungskanal, d.h. nach dem Halbduplex-Verfahren, erfolgt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein bekanntes Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation und einer Vielzahl von Datenträgern, sowie eine Basisstation und einen Datenträger zur Durchfuhrung dieses Verfahrens derart weiterzubilden, daß der Ablauf des Verfahrens beschleunigt und sicherer wird.

Diese Aufgabe wird durch das m Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren sowie durch die in Patentansprüchen 12 und 15 beanspruchten Vorrichtungen gelost .

Gemäß Patentanspruch 1 wird die Aufgabe dadurch gelost, daß bei den zuvor beschriebenen bekannten Verfahren für die Übertragung der Identifikationskennungen der einzelnen Datenträger an die Basisstation eine Vielzahl von Ubertragungskanalen zur Verfugung steht und jedem Datenträger einer der Ubertragungskanale vorgebbar zugeordnet ist. Auf diese Weise wird die verfugbare Übertragungskapazität zwischen Basisstation und der Vielzahl der Datenträger erhöht, so daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer unerwünschten Störung bei gleichzeitiger Übertragung mehrerer IDs minimiert wird.

Die Vielzahl der Ubertragungskanale ermöglicht darüber hinaus einen Parallelbetrieb, d.h. eine gleichzeitige Kommunikation mehrerer Datenträger mit der Basisstation, so daß das Verfahren insgesamt beschleunigt wird. Eine Vielzahl von Datenträgern kann auf diese Weise quasi gleichzeitig kontrolliert bzw. abgefertigt werden. Dies erlaubt eine kürzere Verweildauer der einzelnen Datenträger in Kommunikationsreichweite mit der Basisstation .

Gemäß einem ersten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Störungen be gleichzeitiger Übertragung mehrerer IDs weiterhin dadurch minimiert, daß jedem Datenträger nicht nur ein Ubertragungskanal, sondern auch ein bestimmter Zeitschlitz auf einem der verfugbaren Ubertragungskanale vorgebbar zugeordnet ist.

Die Sicherheit vor einer unerwünschten Kollision von übertragenen Informationen wird insbesondere dadurch sichergestellt, daß die Tragerfrequenzen aller verfugbaren Ubertragungskanale und/oder die Zeitschlitze der einzelnen Ubertragungskanale gleich verteilt sind. Vorteilhafterweise wird das Triggersignal auf ein niederfrequentes, insbesondere magnetisches Basisstations-Tragersignal aufmoduliert, weil der Empfang eines derartigen Tragersignals empfangsseitig, d.h. auf Seiten des Datenträgers, lediglich einen minimalen Energieaufwand erfordert.

Andererseits ist es vorteilhaft, daß Triggersignal auf ein hochfrequentes elektromagnetisches Basisstations- Tragersignal aufzumodulieren, weil ein derartiges Tragersignal eine besonders große Reichweite hat, so daß mit diesem Signal auch Datenträger in größerer Entfernung von der Basisstation angesprochen werden.

Es ist vorteilhaft, daß das erfindungsgemaße Verfahren zusätzlich die Schritte gemäß Patentanspruch 7 aufweist, weil auf diese Weise eine Überprüfung und ggf. eine Bestätigung dahingehend stattfindet, daß auch tatsachlich alle Datenträger in Reichweite der Basisstation ihre Identifikationskennung an die Basisstation übertragen haben.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß das Verfahren zusatzlich die Verfahrensschritte gemäß Patentanspruch 8 aufweist, weil diese Schritte es ermöglichen, die Übertragung einer Identifikationskennung von einzelnen Datenträgern an die Basisstation für den Fall zu wiederholen, daß die Übertragung bei einem ersten vorangegangenen Ubertragungsversuch fehlgeschlagen ist.

Auch für das Senden von Nachrichten von den Datenträgern an die Basisstation besteht die Möglichkeit einer Übertragung auf Basis eines hochfrequenten elektromagnetischen Signals mit dem Vorteil einer großen Reichweite oder die Übertragung mittels eines niederfrequenten Signals mit dem Vorteil einer empfangsseitig nur geringen Energieaufnahme. Vorteilhafterweise wird die Datenkommunikation zwischen dem Datenträger und der Basisstation im wesentlichen über Sonderkanäle, synchronisiert durch den von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls durchgeführt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß diese Kommunikation nicht mit einer gleichzeitig durchgeführten Kommunikation gemäß Patentanspruch 1 zwischen einer anderen Gruppe von Datenträgern und der Basisstation kollidiert .

Eine derartige Kollision wird insbesondere dadurch ausgeschlossen, daß ein dritter Sonderkanal speziell für die Übertragung von IDs, deren Übertragung an die Basisstation im Ansprechen auf den ersten von dem Datenträger empfangenen Triggerimpuls gestört wurde, reserviert ist.

Insbesondere durch das Vorsehen der Sonderkanale aber auch durch das Vorsehen der Vielzahl von Ubertragungskanalen wird sichergestellt, daß das Aussenden und das Empfangen von Nachrichten sowohl für die Basisstation wie auch für die Datenträger auf getrennten Kanälen, also gemäß dem Vollduplex-Verfahren, durchgeführt wird. Auf diese Weise wird die Kollisionsgefahr von übertragenen Informationen verringert und die Sicherheit beim Datenaustausch erhöht.

Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine Basisstation zur Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens gelöst.

Es ist vorteilhaft, wenn die Basisstation eine Empfangseinrichtung mit einer Vielzahl kanalselektiver Funkempfanger aufweist, so daß die Basisstation jederzeit m der Lage ist, gleichzeitig Nachrichten von mehreren Datenträgern über verschiedene Ubertragungskanale zu empfangen .

Schließlich wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen Datenträger zur Verwendung in dem erfindungsgemaßen Verfahren gelost.

Der Datenträger weist in jedem Fall eine Datentrager- Sendeeinrichtung und eine Datenträger-Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit der Basisstation auf. Hinsichtlich seiner Energieversorgung kann er entweder aktiv ausgebildet sein, d.h. er verfugt über eine eigene Energiequelle zur Gewahrleistung seiner Betriebsfahigkeit oder aber er ist passiv, z.B. als Transponder ausgebildet, wobei er die Energie für seinen Betrieb aus dem von der Basisstation ausgesendeten Energiefeld bezieht .

Vorteilhafterweise ist jedem Datenträger für die Übertragung seiner Identifikationskennung ID an die Basisstation ein zu verwendender Ubertragungskanal vorgebbar zugeordnet. Vorteilhafterweise kann die Vorgabe der Zuordnung herstellerseitig, durch einen an den von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls angehangene Markierung oder durch die Kennung einer Antenne erfolgen. In jedem dieser drei Falle ist es vorteilhaft, wenn die Zuordnung der verwendenden Ubertragungskanale oder Zeitschlitze zufallig oder gleich verteilt vorgegeben wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemaßen Verfahrens sowie der in dem Verfahren zu verwendenden Basisstation und Datenträger sind Gegenstand der Patentansprüche.

Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausfuhrungsbeispiels des erfindungsgemaßen Verfahrens sowie der Basisstation und eines Datenträgers unter Bezugnahme auf die beigefugten Figuren, wobei

Fig. 1 den Ablauf des erfindungsgemaßen Verfahrens veranschaulicht,

Fig. 2 Verfahrensschritt S2 des erfindungsgemaßen Verfahrens illustriert,

Fig. 3 alle Schritte des erfindungsgemaßen Verfahrens grafisch veranschaulicht,

Fig. 4 ein Blockschaltbild zum Aufbau einer Basisstation darstellt,

Fig. 5 den Aufbau einer Hochfrequenz-Kommunikationseinrichtung als Bestandteil der Basisstation gemäß Fig. 4 veranschaulicht,

Fig. 6 ein Blockschaltbild über den Aufbau eines Datenträgers darstellt und

Fig. 7 die Kopplung zwischen einer Basisstation und einem Datenträger gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht .

Es erfolgt zunächst eine ausfuhrliche Beschreibung des erfindungsgemaßen Verfahrens anhand der Fig. 1 bis 3. Das erfmdungsgemaße Verfahren dient zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation 100 und einer Vielzahl von Datenträgern 200-1, I = 1 ... n, welche sich alle Kommunikationsreichweite mit der Basisstation 100 befinden. Genauer gesagt, dient dieses erf dungsgemaße Verfahren zur Anmeldung der Vielzahl von Datenträgern bei der Basisstation, damit nach Abschluß dieses Verfahrens zu einem wahlfreien Zeitpunkt eine bidirektionale Kommunikation zwischen den einzelnen Datenträgern und der Basisstation, z.B. zum Zwecke einer eigentlichen Authentisierungsprufung oder einer Zugangsberechtigungsprufung stattfinden kann; aus diesem Grunde wird das erfmdungsgemaße Verfahren nachfolgend auch als Anmeldeverfahren bezeichnet.

Gemäß Fig. 1 beginnt das Anmeldeverfahren m einem ersten Verfahrensschritt Sl mit dem Aussenden eines Triggerimpulses durch die Basisstation an alle Datenträger, die sich in Reichweite der Basisstation befinden. Diejenigen der Datenträger, die einen derartigen Triggerimpuls erstmalig empfangen haben, nachfolgend als "Vielzahl" oder "Gruppe von Datenträgern" bezeichnet, übertragen im Ansprechen auf den erstmaligen Empfang des Triggerimpulses ihre jeweilige Identifikationskennung ID an die Basisstation (Verfahrensschritt S2). Für die Übertragung der IDs an d e Basisstation steht eine Vielzahl von

Ubertragungskanalen Kl ... 16 gemäß Fig. 2 zur Verfugung. Jedem Datenträger ist einer dieser Ubertragungskanale und e Zeitschlitz auf einem dieser Ubertragungskanale für die Übertragung seiner ID an die Basisstation vorgebbar zugeordnet. Die Zuordnung erfolgt dabei entweder herstellerseitig oder durch eine an den von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls angehangene Markierung oder durch die Kennung einer Antenne. In jedem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Zuordnung der Ubertragungskanale und Zeitschlitze bei allen Datenträgern zufallig oder gleich verteilt ist.

Für eine störungsfreie, d.h. kollisionsfreie Übertragung ist es nicht erforderlich, daß jedem Datenträger ein anderer/eigener Ubertragungskanal zugeordnet ist. Vielmehr genügt es dafür, daß jedem Datenträger, d.h. jeder ID, ein eigener Zeitschlitz zugeordnet ist. In Fig. 2 ist allerdings auch ein Storungsfall dargestellt. Dieser liegt grundsatzlich dann vor, wenn zwei Datenträgern für die Übertragung ihrer IDs derselbe Zeitschlitz auf demselben Kanal zugeordnet ist. Dies ist in Fig. 2 auf dem Kanal K 15 für die ID 6 und 7 symbolisch dargestellt; diese beiden IDs werden nicht störungsfrei an die Basisstation übertragen.

Gemäß Fig. 1 speichert die Basisstation in Verfahrensschritt S3 alle störungsfrei empfangenen IDs in einer eigenen Speichereinrichtung 120 in Fig. 4 ab, um sie nachfolgend gemäß Verfahrensschritt S4 sequentiell über einen ersten Sonderkanal ADD an alle Datenträger in ihrer Reichweite wieder zurück zu bertragen. Diese Ruckubertragung erfolgt deswegen sequentiell, weil für die Übertragung ausdrucklich nicht die Ubertragungskanale Kl ... 16, sondern nur der erste Sonderkanal ADD verwendet wird. In Zeile 4 der Fig. 3 wird deutlich, daß dieser Verfahrensschritt S4 synchron zu einem einem zweiten von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls beispielhaft zum Zeitpunkt 400 ms, erfolgt.

Diejenigen Datenträger, welche in den von der Basisstation zurückgesendeten IDs ihre eigene ID wiedererkennen, senden daraufhin gemäß Verfahrensschritt S5 über einen zweiten Sonderkanal KOM eine Bestatigungsmeldung an die Basisstation (siehe Zeile 5 in Fig. 3) .

Nachdem die Basisstation 100 alle gemäß Verfahrensschritt S3 gespeicherten IDs an die Datenträger zuruckubertragen hat, sendet sie zur Markierung des Endes dieses Vorganges eine Adressen-Ende-Kennung an alle Datenträger 200-i. Die Datenträger erkennen damit, daß die Rucksendung der gespeicherten IDs durch die Basisstation abgeschlossen ist und können nach Empfang dieser Ende-Kennung selber feststellen, ob die Übertragung ihrer eigenen ID gemäß Verfahrensschritt S2 an die Basisstation störungsfrei verlaufen ist oder nicht, d.h. ob die Basisstation ihre jeweilige ID empfangen hat oder nicht. Für den Fall, daß die Basisstation die ID eines Datenträgers nicht empfangen hat, schaltet der betreffende Datenträger seine eigene Sendeeinrichtung von einem der Ubertragungskanale Kl ... 16 auf einen dritten Sonderkanal AKA um (Verfahrensschritt S7) und sendet über diesen seine eigene ID erneut an die Basisstation 100 (Schritt S8). Die Wahl eines Zeitschlitzes auf diesem dritten Sonderkanal zur Übertragung der ID kann zufallig durch den Datenträger erfolgen. Die beschriebene Kanalumschaltung gemäß Verfahrensschritt S7 ist deswegen besonders wichtig, damit zu dem Zeitpunkt, wenn der Verfahrensschritt S8 durchgeführt wird, alle erfugbaren Ubertragungskanale Kl ... K16 wieder voll verfugbar sind für die erneute Durchfuhrung eines Verfahrensschrittes S2, diesmal jedoch für neuerlich angesprochene Datenträger. Die erneute Übertragung von ursprünglich kollidierten IDs über den dritten Sonderkanal AKA ist gemäß Verfahrensschritt S8 m der dritten Zeile von Fig. 3 veranschaulicht.

Gemäß Verfahrensschritt S9 in Fig. 1 quittiert die Basisstation 100 den ordnungsgemäßen Empfang der gemäß Verfahrensschritt S8 von den Datenträgern übermittelten IDs durch Aussenden einer Quittierungsmeldung auf dem ersten Sonderkanal ADD an die Datenträger (siehe auch Zeile 4 in Fig. 3) .

Schließlich endet das erfindungsgemaße Anmeldeverfahren gemäß Verfahrensschritt S10 damit, daß die betreffenden Datenträger den Empfang der Quittierungsmeldung durch Senden einer Bestatigungsmeldung an die Basisstation 100 über den zweiten Sonderkanal KOM betätigen (siehe auch Zeile 5 in Fig. 3) .

Nachfolgend werden die Basisstation 100 und die Datenträger 200-1, wie sie zur Durchfuhrung des beschriebenen Anmeldeverfahrens verwendet werden, naher beschrieben .

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Basisstation 100. Sie umfaßt eine Sende- und Empfangsemrichtung 110, welche in einen Niederfrequenz- (NF) und einen Hochfrequenz- (HF)Teil aufgeteilt ist. Der Niederfrequenzteil umfaßt eine Niederfrequenz-Kommunikationseinrichtung 102 zum Ansteuern einer Niederfrequenzantenne 104. Der HF-Teil umfaßt eine HF-Kommunikationseinrichtung 106 zum bidirektionalen Ansteuern einer HF-Antenne. Sowohl die NF-, wie auch die HF-Antenne ist so ausgebildet, daß sie eine Bereich im Umfeld der Basisstation, welcher von den Inhabern der Datenträger, und damit auch von den Datenträgern selber, beim Zugang zu den gesicherten Räumlichkeiten durchquert werden, vollständig abdeckt.

Die Basisstation 100 umfaßt darüber hinaus eine Speichereinrichtung 120 zum Speichern der von den Datenträgern empfangenen Nachrichten, insbesondere der IDs sowie eine Auswerteeinrichtung 130 zum Auswerten der empfangenen Nachrichten. Schließlich umfaßt die Basisstation 100 eine Steuerung 140 zur Steuerung und Koordinierung des Betriebs der zuvor genannten Komponenten Sende- und Empfangseinrichtung 110, Speichereinrichtung 120 und Auswerteeinrichtung 130.

Fig. 5 veranschaulicht den Aufbau des HF-Teils der Basisstation 100. Es ist insbesondere zu erkennen, daß die HF-Kommunikationseinrichtung 106 neben den 16 Ubertragungskanalen Kl bis K 16 auch noch die drei Sonderkanale AKA, KOM und ADD aufweist, wobei die Sonderkanale AKA und KOM auf Seiten der Basisstation als Empfangskanale und der Sonderkanal ADD als Sendekanal ausgebildet sind. Die in Fig. 5 gezeigten Ubertragungskanale Kl ...16 bilden lediglich eine Gruppe von Ubertragungskanalen; die Basisstation kann dagegen eine Vielzahl von derartigen Gruppen von Ubertragungskanalen (hier nicht dargestellt) aufweisen. Die Einstellung des richtigen Kanals erfolgt jeweils durch die Steuerung 140. Im Falle von Störungen kann die Steuerung 140 zwischen den verschiedenen verfugbaren Gruppen von Ubertragungskanalen umschalten. Die Kommunikation der Basisstation, d.h. genauer gesagt der beschriebenen Kanäle in der HF-Kommunikationseinrichtung 106, mit den Datenträgern erfolgt vorzugsweise über die HF-Antenne 108. Zur Abdeckung eines gesamten gewünschten Raumbereiches in der Umgebung der Basisstation weist die HF-Antenne 108 vorzugsweise eine Vielzahl von einzelnen Teil-Antennen 108 l, l = 1-3, auf, welche über eine Antennenweiche 108-4 an die Ubertragungs- und Sonderkanale angekoppelt sind.

Fig. 6 zeigt den Aufbau eines Datenträgers 200-1 zur Verwendung m dem oben beschriebenen Anmeldeverfahren. Er verfugt über eine Datentrager-Sende- und

Empfangseinrichtung, welche spiegelbildlich zu der Sende- und Empfangsemrichtung der Basisstation aufgebaut ist, so daß der Datenträger mit der Basisstation bidirektional kommunizieren kann. Ohne eine nähere Beschreibung der Details sei erwähnt, daß auch der Datenträger 200 einen NF-Teil, umfassend eine NF-Kommunikationseinrichtung 202 und eine NF-Antenne 204 sowie einen HF-Teil, umfassend eine HF-Kommunikationseinrichtung 206 und eine HF-Antenne 208, aufweist. Darüber hinaus umfaßt der Datenträger eine Datentrager-Speicheremrichtung 220 zum Speichern von Daten, welche entweder von der Basisstation empfangen wurden oder an diese zu senden sind, sowie eine Datenträger-Steuereinrichtung 240 zum Koordinieren des Betriebs der Datentrager-Sende- und Empfangseinrichtung 210 und der Speicheremπchtung 220.

Claims

PATENTA SPRUCHE

1. Verfahren zum Aufbau einer Datenkommunikation zwischen einer Basisstation (100), insbesondere einer Kontrollemrichtung zum Kontrollieren von Zugangsberechtigungsausweisen, und einer Vielzahl von Datenträgern (200-ι), l = 1 ...n, insbesondere den Zugangsbereichtigungsausweisen, welche sich alle in Kommunikationsreichweite mit der Basisstation (100) befinden, wobei jeder Datenträger einen Triggerimpuls von der Basisstation empfangt und im Ansprechen auf diesen Empfang seine jeweilige Identifikationskennung ID (1 ... 10) an die Basisstation (100) übertragt (Sl, S2), dadurch gekennzeichnet , daß für die Übertragung der IDs an die Basisstation (100) eine Vielzahl von Ubertragungskanalen (Kl ... 16) zur Verfugung steht und jedem Datenträger (200-i) einer der Ubertragungskanale (Kl ... 16) vorgebbar zugeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Ubertragungskanale (Kl ... 16) eine Vielzahl von Zeitschlitzen aufweist und die IDs jeweils in einem individuellen, dem jeweiligen Datenträger (200) zugeordneten Zeitschlitz übertragen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragerfrequenzen aller verfugbaren Ubertragungskanale (Kl ... 16) und/oder die Zeitschlitze der einzelnen Ubertragungskanale gleichverteilt sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Triggersignal auf em niederfrequentes Basisstations-Tragersignal aufmoduliert ist .

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das niederfrequente Tragersignal em rein magnetisches Signal ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Triggersignal auf em hochfrequentes elektromagnetisches Basisstations- Tragersignal aufmoduliert ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Schritte umfasst :

a) Speicherung aller von den Datenträgern (200-ι) ausgesendeten IDs (1 ... 10) der Basisstation (100) (S3) ;

b) Aussenden aller gespeicherten IDs an jeden aus der Vielzahl der Datenträger durch die Basisstation über einen ersten Sonderkanal (ADD) (S4); und

c) Senden einer Bestätigung über einen zweiten Sonderkanal (KOM) an die Basisstation (100) durch diejenigen Datenträger (200-ι), welche ihre eigene ID von der Basisstation (100) über den ersten Sonderkanal (ADD) zugesandt bekommen haben (S5) .

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin folgende Schritte umfaßt: d) Aussenden einer Adressen-Ende-Kennung durch die Basisstation an alle aus der Vielzahl der Datenträger

(200-ι), nachdem die Basisstation (100) alle gespeicherten IDs ausgesendet hat (S6) ;

e) diejenigen Datenträger (200-ι), welche bis zum Empfang der Adressen-Ende-Kennung ihre eigene ID noch nicht wieder von der Basisstation (100) zurückgesandt bekommen haben, senden ihre ID über einen dritten Sonderkanal (AKA) oder einen zufällig ausgewählten der verfugbaren Ubertragungskanale (Kl ... 16) erneut an die Basisstation

(100) (S7, S8);

f) die Basisstation (100) quittiert den Empfang der erneut gesendeten IDs durch Aussenden einer Quittierungsmeldung über den ersten Sonderkanal (ADD) an die betreffenden Datenträger (S9) ; und

g) die betreffenden Datenträger (200-ι) bestätigen ihrerseits den Empfang der Quittierungsmeldung durch Aussenden einer Bestatigungsmeldung über den zweiten Sonderkanal (KOM) an die Basisstation (100) (S10) .

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussenden von Nachrichten in Form der IDs oder Meldungen von den Datenträgern (200-ι) an die Basisstation (100) m Form von Signalen erfolgt, welche auf em hochfrequentes elektromagnetisches oder em niederfrequentes magnetisches Tragersignal aufmoduliert sind.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragung auf dem ersten (ADD) und dem dritten (AKA) Sonderkanal durch den Triggerimpuls synchronisiert ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Sonderkanal (AKA) für die Übertragung von IDs, deren Übertragung an die Basisstation (100) im Ansprechen auf den ersten von dem Datenträger empfangenen Triggerimpuls gestört wurde, reserviert ist.

12. Basisstation (100) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:

eine Sende- und Empfangseinrichtung (110) zur Kommunikation mit den Datenträgern;

eine Speichereinrichtung (120) zum Speichern der von den Datenträgern (200-i) empfangenen Nachrichten in Form von IDs oder Meldungen;

eine Auswerteeinrichtung (130) zum Lesen und Auswerten der von den Datenträgern empfangenen Nachrichten; und

eine Basisstations-Steuereinrichtung zum Steuern und Koordinieren der Funktionen der Sende-, Empfangs-, Speicher oder Auswerteeinrichtung.

13. Basisstation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinrichtung

(110) für eine Kommunikation mit den Datenträgern (200-i; auf Basis niederfrequenter und/oder hochfrequenter Trägersignale ausgebildet sind.

14. Basisstation nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinrichtung

(110) eine Vielzahl kanalselektiver Funkempfanger aufweist, welche zumindest gleich der Vielzahl der verfugbaren Ubertragungskanale (Kl ... 16) ist, zum gleichzeitigen Empfang von Nachrichten von mehreren Datenträgern .

15. Datenträger (200) zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß er aufweist:

eine Datentrager-Sende- (210) und Empfangseinrichtung zur Kommunikation mit der Basisstation, wobei dem Datenträger em für eine Übertragung seiner ID an die Basisstation (100) zu verwendender Ubertragungskanal (Kl ... 16) vorgebbar zugeordnet ist;

eine Speichereinrichtung (220) zum Speichern von Nachrichten m Form von IDs oder Meldungen von der Basisstation; und

eine Datenträger-Steuereinrichtung (240) zum Steuern der Sende-, Empfangs- und Speichereinrichtung (210, 220) .

16. Datenträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentrager-Sende- und Empfangseinrichtung (210) für eine Kommunikation mit der Basisstation (100) auf Basis niederfrequenter und/oder hochfrequenter Tragersignale ausgebildet ist.

17. Datenträger nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger eine eigene Energiequelle zur Gewährleistung seiner Betriebsfahigkeit aufweist .

18. Datenträger nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger (200) als Transponder ausgebildet ist und die Energie für seinen Betrieb aus dem von der Basisstation (100) ausgesendeten Energiefeld bezieht .

19. Datenträger nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentrager- Sendeemrichtung zur Nutzung von zumindest einem aus der Vielzahl aller verfugbaren Ubertragungskanale (Kl ... 16) und zur Nutzung des zweiten Sonderkanals zur Übertragung der Nachrichten an die Basisstation (100) ausgebildet ist .

20. Datenträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der für die erstmalige Übertragung seiner ID an die Basisstation (100) von dem Datenträger verwendete Ubertragungskanal und/oder Zeitschlitz bei dem Datenträger (200) herstellerseitig voreingestellt ist.

21. Datenträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der für die erstmalige Übertragung seiner ID an die Basisstation (100) von dem Datenträger verwendete Ubertragungskanal und/oder Zeitschlitz bei dem Datenträger (200) durch eine an den von der Basisstation ausgesendeten Triggerimpuls angehangene Markierung vorgegeben ist.

22. Datenträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der für die erstmalige Übertragung seiner ID an die Basisstation (100) von dem Datenträger (200) verwendete Übertragungskanal und/oder Zeitschlitz bei dem Datenträger durch die Kennung einer Antenne vorgegeben ist .

23. Datenträger nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Übertragungskanal (Kl ... 16) oder der verwendete Zeitschlitz zufällig oder gleich verteilt vorgegeben ist