WO2005107300A1 - Verfahren und vorrichtung zum zeitgleichen betrieb mindestens zweier drahtloser verbindungsstrecken - Google Patents

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WO2005107300A1
WO2005107300A1 PCT/EP2005/050913 EP2005050913W WO2005107300A1 WO 2005107300 A1 WO2005107300 A1 WO 2005107300A1 EP 2005050913 W EP2005050913 W EP 2005050913W WO 2005107300 A1 WO2005107300 A1 WO 2005107300A1
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WO
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slot
transmission method
transmission
slots
events
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PCT/EP2005/050913
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Exeler
Anton Kruk
Jürgen Voigt
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks

Definitions

  • the invention relates to a method for the simultaneous operation of at least two wireless links according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for the simultaneous operation of at least two wireless links.
  • DECT Digital Enhanced Cordless Telecommunications
  • WECT Standard Digital Cordless Telecommunications
  • the WDCT standard uses carrier frequencies in the free ISM band (2.4 GHz).
  • the Bluetooth standard has emerged in recent years, which promises an inexpensive connection between various devices, for example between a computer and a digital camera.
  • the Bluetooth standard also has its carrier frequency in the ISM band.
  • a digital transmission method transmits the data by means of a sequence of frames (frames), which in turn can be sub-frames (subframes) and have several slots (time slots).
  • the slots are used to define times at which slot events can occur, that is to say the transmission of a data packet can take place.
  • the period of time that is occupied by a slot or a frame is referred to as a slot cycle or frame cycle.
  • a TDMA procedure can only be used regularly if the frame and slot cycles match. If slot cycles or frame cycles do not match, or neither slot cycles nor frame cycles - as is the case with WDCT and Bluetooth, for example - the known TDMA method does not achieve satisfactory results.
  • This object is based on the method according to the preamble of claim 1 by its characterizing
  • Frequency bands lie, whereby the transmission methods also transmit data in a sequence of frames divided into several slots with defined frame and slot cycles, the frame and / or slot cycles of the transmission methods are of different lengths in time, the first transmission method is isochronous and signal fields of the links are such overlap that signals from two different transmission methods are received at at least one receiver of a link, the slot events of the second transmission method are dynamically distributed to the slots available in the second transmission method depending on slot events of the first transmission method.
  • the slot events are distributed, that is to say the assignment of data packets to specific slots, in such a way that the slot events of the second transmission method take place at the times when the first, isochronous transmission method has no slot event.
  • the dynamic adaptation makes it possible that, despite the different frame and / or slot cycles, interference-free coexistence of both transmission methods is achieved. In particular, it is therefore not necessary to modify the first transmission method.
  • This pre- The proposed procedure is referred to below as slot hopping.
  • slot hopping In particular in the case of different frame and slot cycles, the coexistence of two fundamentally different transmission methods, in particular with respect to their temporal course, can be realized.
  • the proposed method can in principle also be used for line-bound transmission links if two signals which overlap in their carrier frequency ranges are to be carried on one line.
  • the method can also be used in a non-isochronous first transmission method, with additional precautions then having to be taken in order to determine the slots actually available for slot events.
  • the dynamic distribution of the slot events is advantageously defined as a deterministic slot change sequence.
  • the respective receiver In order for the transmission along the transmission path to work with the proposed slot change method, the respective receiver must know which slots of a frame the sender places the slot events on. This basically means that the transmitter must signal the respective slots to the receiver.
  • a deterministic slot change sequence is used, i.e. a sequence that can be determined using at least one parameter without naming all the individual elements of the sequence, it is sufficient to transmit the at least one named parameter to the receiver (for example a start value) and the slot change sequence from To have the recipient identified. This eliminates the need to signal each slot and increases the performance of the transmission link.
  • the slot change sequence is derived from an identity identifier used in the second transmission method. If such a determinable slot change sequence is used, it is sufficient to use the identity identifier to be transmitted between transmitter and receiver so that the receiver can automatically determine the slot change sequence used by the transmitter. This keeps the data volume low, which must be transmitted to the receiver to determine the respective slots.
  • the slot change sequence is determined by means of a pseudo-random sequence.
  • the pseudo-random sequence is a sequence of numbers that, starting from a starting value, consists of apparently randomly selected, yet precisely determined numbers. It offers an easy way to create a slot change sequence and to make the entire sequence known based on its starting value. Furthermore, the effects of a systematic disturbance can be reduced and the security against eavesdropping improved.
  • the dynamic distribution of the slot events is advantageously selected in such a way that a plurality of mutually independent connections can exist along the first and / or second connection path.
  • the first transmission method is advantageously a Bluetooth transmission method.
  • Bluetooth has found its way into various products, especially for end customers. It is now possible that Bluetooth can coexist with a second transmission method and therefore advantageously no interventions on existing Bluetooth devices are required.
  • the second transmission method is a TDMA-based transmission method, in particular a WDCT transmission method.
  • WDCT standard - as a prominent example of a TDMA-based standard, has found widespread use due to its performance, which is associated with a very high number of operated WDCT devices.
  • the invention now allows the first transmission method in addition to a WDCT
  • a dummy bearer sent according to the second transmission method is advantageously determined by a receiver by evaluating slot events on at least two receiving slots.
  • the receiver receives an identity message from a transmitter, the receiver initially has no information about which slot change sequence is used by the transmitter and at which position of the slot change sequence the transmitter is currently located. Since the dummy bearer sent by the transmitter is also transmitted using the slot change method, the receiver can now use the dummy bearer by evaluating the at least two Determine reception slots, that is, the reception slots are evaluated until the slot change sequence of the dummy bearer has been detected. An increase in the reception slots evaluated by the receiver regularly leads to an accelerated determination of the slot change sequence of the dummy bearer.
  • the individual slots advantageously run through independent frequency change sequences. This simplifies the detection of the slot change sequence.
  • the second transmission method is a WDCT transmission method with 10 slots per frame.
  • the proposed method can thus be implemented particularly inexpensively. Further details can be found in the exemplary embodiment.
  • the Bluetooth transmission method at least partially transmits data as HV3 data packets. Are along the Bluetooth link HV3-
  • the invention relates to a transmitting device and a receiving device for simultaneous operation of the previously described connection links, with a slot allocation device or a slot evaluation device, which carry out a method according to the features described above.
  • 1 shows the sequence of two simultaneous connections using WDCT and Bluetooth
  • 2a shows a slot adaptation of a handset when a dummy bearer is sent from a base station in slot 0
  • FIG. 2b shows a slot adaptation of a handset when a dummy bearer is sent from a base station in slot 4
  • FIG. 3 shows the basic structure of a connection path with a transmitting device and a receiving device.
  • FIG. 1 shows the temporal course of a signal transmission along a WDCT connection path, the connection path being simultaneously overlaid by a Bluetooth transmission path.
  • the course is shown here for a period of 3 frames of the WDCT process.
  • the WDCT signal is shown in the upper part and the Bluetooth signal in the lower part.
  • Each area A, B, C represents an Fxame which extends over a total duration of 10 ms and is divided into a total of 10 slots with a width of 1 ms.
  • Each frame is divided into two subframes, namely a subframe TX in transmit mode and a subframe RX in receive mode.
  • the subframe TX extends from slot 0 to slot 4, the subframe RX from slot 5 to slot 9.
  • a slot of the WDCT method is used for a slot event, this is indicated by a rectangle. In the inside of the rectangle, a Roman number is noted for which connection the slot event is used within the WDCT link. (In this example, three connections I, II and III are used at the same time.)
  • the signal course on the Bluetooth connection path is not to be explained in more detail here, since this is a known standard which is to be regarded as an unchangeable specification.
  • the virtual start time S is determined, which represents the start of a Bluetooth frame. The determination of this starting time S can be determined by evaluating the Bluetooth signal curve. If a synchronization signal from the Bluetooth transmitter is available, this signal can be used immediately for the synchronization of the WDCT connection to the Bluetooth connection.
  • the end of the WDCT slot event in slot 3 then coincides approximately with the entry of the third Bluetooth slot event just mentioned.
  • the WDCT connection uses slots 5, 6 and 9 to receive data relating to the connections mentioned. Slots 7 and 8 remain unused because there would be significant overlaps with Bluetooth slot events.
  • the dynamic distribution is continued in a respectively adapted form in the two following frames (areas B and C), with the signal curve from the end of the third frame appearing again as from the start time S.
  • a slot adaptation is shown which is used in the situation just described in order to easily change the slot change sequence used by a transmitter, for example a base station, by means of which to determine the dummy bearer being sent.
  • a receiver for example a handset
  • the receiver After a receiver, for example a handset, has received an identity message, it is now necessary to determine the dummy bearer from the transmitted signal sequence.
  • the receiver only knows that the dummy bearer is located in a slot of the subframe TX, that is to say in one of the slots 0 to slot 4.
  • the receiver opens in this example five receiving slots (R0 to R4) and checks the input of a dummy bearer for each slot.
  • the dummy bearer is sent by the transmitter in slot 0.
  • the receiver then defines the slot in which the dummy bearer was received as slot 2. It is therefore possible for two further reception slots to be available on both sides of slot 2.
  • the dummy bearer is sent by the transmitter in slot 4.
  • the receiver defines slot 2 so that two further reception slots are available on both sides of the slot in which the dummy bearer was received.
  • the handset receives an identity message from the base station.
  • the handset After a time synchronization of the slots of the handset to the base station, the handset first defines R2 (slot 2) as the receiving slot.
  • the slot position of the dummy bearer of the base station is determined for each frame using the information obtained from the five receiving slots. This can then be used to determine which slot change sequence the base station is using.
  • FIG. 3 shows a transmission device 10 for the simultaneous operation of at least two wireless connecting links 12, 14, the first connecting link 12 after the WDCT
  • Transmission method and the second link 14 is operated according to the Bluetooth transmission method.
  • the transmission device 10 has a data preparation device 16, a slot allocation device 18 and a transmitter 20.
  • data are processed in accordance with the WDCT standard and forwarded to the slot allocation device 18.
  • the data packets are distributed to specific slots in accordance with the method described above.
  • the data packets arranged in this way are forwarded to the transmitter 20 and transmitted to the receiving device 22 by means of the first connecting link 12.
  • the receiving device 22 has a receiver 24, a ne slot evaluation device 26 and a data processing device 28. After the data packets transmitted by the first link 12 have been received by the receiver 24, they arrive at the slot evaluation device 26.
  • the slots specified from the slot change sequence are evaluated and their data packets assigned to a specific connection.
  • the data processed in this way are then forwarded by the slot evaluation device 26 to the data processing device 28, where they are processed in a known manner in accordance with the WDCT standard.
  • the transmitting device 10 or receiving device 22 described here represents an inexpensive solution that does not require any additional costs due to additional devices (for example an HF filter).
  • additional devices for example an HF filter.
  • a robust algorithm is used, which can be implemented without continuous signaling of the slot change sequence.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtlo­ser Verbindungsstrecken, wobei mindestens eine erste Verbin­dungsstrecke (12) ein erstes digitales Übertragungsverfahren und mindestens eine zweite Verbindungsstrecke (14) ein zwei­tes digitales Übertragungsverfahren aufweist, deren Träger­frequenzen in sich zumindest überschneidenden Frequenzbändern liegen, wobei ferner die Übertragungsverfahren Daten in einer Abfolge von in mehrere Slots unterteilten Frames mit defi­nierten Frame- und Slotzyklen übermitteln, die Frame­-und/oder Slotzyklen der Übertragungsverfahren zeitlich unter­schiedlich lang sind, das erste Übertragungsverfahren iso­chron ist und sich Signalfelder der Verbindungsstrecken (12,14) derart überschneiden, dass an mindestens einem Emp­fänger (24) einer Verbindungsstrecke (12,14) Signale aus zwei verschiedenen Übertragungsverfahren empfangen werden, wobei Slotereignisse des zweiten Übertragungsverfahrens in.Abhän­gigkeit von Slotereignissen des ersten Übertragungsverfahrens auf die im zweiten Übertragungsverfahren verfügbaren Slots dynamisch verteilt werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Sendevorrichtung (10) mit Slotvergabeeinrichtung (18) und ei­ne Empfangsvorrichtung (22) mit Slotauswerteeinrichtung (26).

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken.
Verfahren zum Betrieb von drahtlosen Verbindungsstrecken sind bekannt. Dazu zählen beispielsweise DECT, WDCT, HomeRF, WLAN, HyperLan2 und Bluetooth. Aus der Vielzahl der bekannten Ver- fahren hat sich seit vielen Jahren der DECT-Standard (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) bewährt, da es sich um eine ausgereifte, leistungsfähige Technologie handelt, die sowohl für Sprach- als auch für Datenübermittlung genutzt werden kann. Aus dem DECT-Standard ist unter anderem der WDCT-Standard (Worldwide Digital Cordless Telecommunications) hervorgegangen. Der WDCT-Standard benutzt Trägerfrequenzen im freien ISM-Band (2,4 GHz). In den letzten Jahren ist zudem der Bluetooth-Standard in Erscheinung getreten, der eine preisgünstig zu realisierende Verbindung zwischen verschiede- nen Geräten, zum Beispiel zwischen einem Computer und einer Digitalkamera, verspricht. Auch der Bluetooth-Standard hat seine Trägerfrequenz im ISM-Band.
Waren in der Vergangenheit die gleichzeitige Anwesenheit von Geräten mit einer Übertragungseinrichtung gemäß dem WDCT- Standard und Geräten gemäß dem Bluetooth-Standard die Ausnahme, so ist deren gleichzeitiger Betrieb heute vermehrt anzutreffen. Da jedoch beide Standards im 2,4 GHz-Band arbeiten und beide Systeme ein sogenanntes Frequenzwechselverfahren (Frequency Hopping) verwenden, führt der gleichzeitige Betrieb regelmäßig zu erheblichen Beeinträchtigungen. Aufgrund von sich zu gleicher Zeit auf gleicher Frequenz überschnei- denden Datenpaketen entstehen bei einer Sprachverbindung sehr störende Knackgeräusche, reduziert sich bei Datenverbindungen aufgrund von notwendigen Fehlerkorrekturen die Übertragungsgeschwindigkeit und/oder vermindert sich die effektive Reich- weite der Verbindungsstrecke.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, bei mehreren drahtlosen Verbindungsstrecken den jeweiligen Frequenzbereich her- auszufiltern und damit nur den einem bestimmten Verfahren zu- geordneten Frequenzbereich auszuwerten. Da der WDCT-Standard und der Bluetooth—Standard aber in im Wesentlichen deckungsgleichen Frequenzbereichen arbeiten, ist diese HF-Filterung nicht praktikabel. Ferner ist es bekannt, zwei Übertragungsverfahren mittels einer TDMA-Koordination (Time Division Mul- tiple Access) zu separieren. Dazu muss jedoch die folgende Bedingung erfüllt sein: Ein digitales Übertragungsverfahren überträgt die Daten mittels einer Abfolge von Frames (Rahmen) , die wiederum Sub-Frames (untergeordnete Rahmen) aufgeteilt sein können und mehrere Slots (Zeitschlitze) aufweisen. Anhand der Slots sind Zeitpunkte definiert, zu denen Slotereignisse eintreten können, das heißt die Übertragung eines., Datenpakets stattfinden kann. Die Zeitdauer, die von einem Slot beziehungsweise von einem Frame in Anspruch genommen wird, wird als Slotzyklus beziehungsweise Framezyklus be- zeichnet. Ein TDMA-Verfahren lässt sich regelmäßig nur dann anwenden, wenn die Frame- und Slotzyklen übereinstimmen. Stimmen Slotzyklen oder Framezyklen nicht überein, beziehungsweise weder Slotzyklen noch Framezyklen -wie dies beispielsweise bei WDCT und Bluetooth der Fall ist-, erzielt das bekannte TDMA-Verfahren keine befriedigenden Ergebnisse.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken mit mindestens zwei digitalen Über- tragungsverfahren, deren Trägerfrequenzen sich zumindest ü- berschneiden, anzugeben, welche einen störungsreduzierten be- ziehungsweise störungsfreien Betrieb der Verbindungsstrecken gewährleiste .
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Verfahren gemäß dem 0- berbegriff des Anspruches 1 durch dessen kennzeichnendes
Merkmal, ausgehend von der Sendevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13 sowie Empfangsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken, wobei mindestens eine erste Verbindungsstrecke ein erstes digitales Übertragungsverfahren und mindestens eine zweite Verbindungsstrecke ein zweites digitales Übertragungsverfahren aufweist, deren Trägerfrequenzen in sich zumindest überschneidenden
Frequenzbändern liegen, wobei ferner die Übertragungsverfahren Daten in einer Abfolge von in mehrere Slots unterteilten Frames mit definierten Frame und Slotzyklen übermitteln, die Frame- und/oder Slotzyklen der Übertragungsverfahren zeitlich unterschiedlich lang sind, das erste Übertragungsverfahren -isochron ist und sich Signalfelder der Verbindungsstrecken derart überschneiden, dass an mindestens einem Empfänger einer Verbindungsstrecke Signale aus zwei verschiedenen Übertragungsverfahren empfangen werden, werden erfindungsgemäß die Slotereignisse des zweiten Übertragungsverfahrens in Abhängigkeit von Slotereignissen des ersten Übertragungsverfahrens auf die im zweiten Übertragungsverfahren verfügbaren Slots dynamisch verteilt. Dabei erfolgt die Verteilung der Slotereignisse, das heißt, die Zuweisung von Datenpaketen auf bestimmte Slots, derart, dass die Slotereignisse des zweiten Übertragungsverfahrens zu den Zeiten stattfinden, an denen das erste, isochrone Übertragungsverfahren kein Slotereignis aufweist. Die dynamische Anpassung macht es dabei möglich, dass trotz der unterschiedlichen Frame- und/oder Slotzyklen eine störungsfreie Koexistenz beider Übertragungsverfahren erreicht wird. Insbesondere ist es daher nicht erforderlich, das erste Übertragungsverfahren zu modifizieren. Dieses vor- geschlagene Verfahren soll nachfolgend als Slotwechselverfahren (Slot Hopping) bezeichnet werden. Insbesondere bei unterschiedlichen Frame- und Slotzyklen lässt sich also die Koexistenz zweier grundsätzlich unterschiedlicher Übertragungs- verfahren, insbesondere bezogen auf ihren zeitlichen Verlauf, realisieren. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das vorgeschlagene Verfahren grundsätzlich auch bei leitungsgebundenen Übertragungsstrecken angewendet werden kann, wenn zwei sich in ihren Trägerfrequenzbereichen überschneidende Signale auf einer Leitung geführt werden sollen. Zudem kann das Verfahren auch bei einem nicht isochronen ersten Übertragungsverfahren eingesetzt werden, wobei dann zusätzliche Vorkehrungen getroffen werden müssen, um die für Slotereignisse tatsächlich zur Verfügung stehenden Slots zu ermitteln.
Vorteilhafterweise ist die dynamische Verteilung der Slotereignisse als deterministische Slotwechselsequenz definiert. Damit die Übertragung entlang der Übertragungsstrecke mit dem vorgeschlagenen Slotwechselverfahren funktioniert, muss es dem jeweiligen Empfänger bekannt sein, auf welchen Slots eines Frames der Sender die Slotere-ignisse platziert. Dies führt grundsätzlich dazu, dass der Sender dem Empfänger die jeweiligen Slots signalisieren muss. Wird nun eine deterministische Slotwechselsequenz verwendet, also eine Sequenz die anhand mindestens eines Parameters ermittelbar ist ohne dabei alle einzelnen Elemente der Sequenz zu benennen, so ist es ausreichend, dem Empfänger den mindestens einen genannten Parameter zu übermitteln (beispielsweise einen Startwert) und die Slotwechselsequenz vom Empfänger ermitteln zu lassen. Da- mit entfällt die Notwendigkeit jeden Slot zu signalisieren, und die Leistungsfähigkeit der Übertragungsstrecke wird gesteigert .
Es ist vorteilhaft, wenn die Slotwechselsequenz aus einer im zweiten Übertragungsverfahren verwendeten Identitätskennung abgeleitet wird. Wird eine derartig bestimmbare Slotwechselsequenz verwendet, ist es ausreichend, die Identitätskennung zwischen Sender und Empfänger zu übermitteln, sodass der Empfänger die vom Sender verwendete Slotwechselsequenz selbsttätig ermitteln kann. Dadurch wird das Datenvolumen gering gehalten, welches dem Empfänger zur Ermittlung der jeweiligen Slots übermittelt werden muss.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Slotwechselsequenz mittels einer Pseudo-Zufallsfolge festgelegt. Bei der Pseudo-Zufallsfolge handelt es sich um eine Zahlenfolge, die, ausgehend vom einem Startwert, aus scheinbar zufällig gewählten, gleichwohl genau determinierten Zahlen besteht. Sie bietet eine einfache Möglichkeit, eine Slotwechselsequenz zu bilden und die gesamte Folge anhand ihres Startwerts bekannt zu machen. Des Weiteren können so die Auswirkungen einer sys- tematischen Störung verringert und die Abhörsicherheit verbessert werden.
Mit Vorteil wird die dynamische Verteilung der Slotereignisse derart gewählt, dass entlang erster und/oder zweiter Verbin- dungsstrecke mehrere untereinander unabhängige Verbindungen bestehen können. Dies bedeutet zum einen, dass im zweiten Ü- bertragungsverfahren möglichst alle Slots für eine Verbindungsnutzung bereitgehalten werden, in denen sich ein Slotereignis des zweiten Übertragungsverfahrens nicht mit einem Slotereignis des ersten Übertragungsverfahrens überschneiden würde. Zum anderen bedeutet dies, dass beim Aufbau einer weiteren Verbindung entlang der ersten Verbindungsstrecke, die Slotwechselsequenz derart angepasst wird, dass die neu hinzugekommene Verbindung ungestört arbeiten kann. Stellt sich bei der Optimierung der maximal möglichen Verbindungen heraus, dass gelegentliche Überschneidungen von Slotereignissen eintreten werden, so kann erwogen werden, ein sonst kollidierendes Slotereignis im zweiten Übertragungsverfahren zu unterdrücken, um die erste Verbindungsstrecke nicht zu beeinflus- sen. Es ist vorteilhaft, wenn die Slotwechselsequenz je Verbindung zeitversetzt verwendet wird. Damit lassen sich die einzelnen Verbindungen untereinander besonders einfach separieren.
Vorteilhafterweise ist das erste Übertragungsverfahren ein Bluetooth-Übertragungsverfahren. Bluetooth hat in Erwartung günstig herzustellender Geräte Eingang in diverse Produkte, insbesondere für Endkunden, gefunden. Es ist nunmehr möglich, dass Bluetooth mit einem zweiten Übertragungsverfahren koe- xistieren kann und daher vorteilhafterweise keine Eingriffe an bestehenden Bluetooth-Geräten erforderlich sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das zweite Übertragungsverfahren ein TDMA-basiertes Übertragungs- verfahren, insbesondere ein WDCT-Übertragungsver ahren. Der
WDCT-Standard - als prominentes Beispiel eines TDMA-basierten Standards, hat aufgrund seiner Leistungs ähigkeit eine große Verbreitung gefunden, was mit einer sehr hohen Zahl an betriebenen WDCT-Geräten einhergeht . Durch die Erfindung kann nun das erste Übertragungsverfahren neben einem WDCT-
Übertxagungsverfahren betrieben werden. Die bisher in äqui- distanten Abständen angeordneten Slotereignisse einer WDCT- Verbindung liegen nun zeitabhängig, also individuell für jeden Frame, auf unterschiedlichen, jeweils vom ersten Übertra- gungsverfahren nicht benutzten Positionen.
Vorteilhafterweise wird ein gemäß dem zweiten Übertragungsverfahren gesendeter Dummy-Bearer von einem Empfänger durch die Auswertung von Slotereignissen auf mindestens zwei Empfangsslots ermittelt. Wenn der Empfänger von einem Sender eine Identitätsnachricht empfängt, hat der Empfänger zunächst keine Information darüber, welche Slotwechselsequenz vom Sender verwendet wird und an welcher Position der Slotwechselsequenz sich der Sender gerade befindet. Da der vom Sender ge- sendete Dummy-Bearer ebenfalls unter Verwendung des Slotwechselverfahrens übermittelt wird, kann der Empfänger den Dummy- Bearer nun durch die Auswertung der mindestens zwei Empfangsslots ermitteln, das heißt, die Empfangsslots werden solange ausgewertet, bis die Slotwechselsequenz des Dummy- Bearerss detektiert wurde. Dabei führt regelmäßig eine Erhöhung der vom Empfänger ausgewerteten Empfangsslots zu einer beschleunigten Ermittlung der Slotwechselsequenz des Dummy- Bearerss .
Mit Vorteil durchlaufen die einzelnen Slots jeweils eigenständige Frequenzwechselsequenzen. Dadurch wird die Detektion der Slotwechselsequenz vereinfacht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Übertragungsverfahren ein WDCT-Übertragungsverfahren mit 10 Slots je Frame. Damit lässt sich das vorgeschlagene Verfahren beson- ders günstig realisieren. Weitere Details hierzu sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Es ist vorteilhaft, wenn das Bluetooth-Übertragungsverfahren zumindest teilweise Daten als HV3-Datenpakete übermittelt. Werden entlang der Bluetooth-Verbindungsstrecke HV3-
_-. Datenpakete übertragen -was in der Praxis sehr häufig der Fall sein dürfte-, so ergibt sich ein besonders zuverlässiger paralleler Betrieb von erstem und zweiten Übertragungsverfahren.
Ferner betrifft die Erfindung eine Sendevorrichtung und eine Empfangsvorrichtung zum zeitgleichen Betrieb der zuvor be- • schriebenen Verbindungsstrecken, mit einer Slotvergabeeinrichtung beziehungsweise einer Slotauswerteeinrichtung, die ein Verfahren gemäß der vorstehend beschriebenen Merkmale durchführen .
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 den Ablauf zweier gleichzeitiger Verbindungen mittels WDCT und Bluetooth, Figur 2a eine Slotanpassung eines Mobilteils wenn ein Dummy- Bearer von einer Basisstation im Slot 0 gesendet wird,
Figur 2b eine Slotanpassung eines Mobilteils wenn ein Dummy- Bearer von einer Basisstation im Slot 4 gesendet wird, und Figur 3 den prinzipiellen Aufbau einer Verbindungsstrecke mit einer Sendevorrichtung und einer Empfangsvorrichtung.
Figur 1 zeigt den zeitlichen Verlauf einer Signalübertragung entlang einer WDCT-Verbindungsstrecke, wobei die Verbindungsstrecke zeitgleich von einer Bluetooth-Übertragungsstrecke überlagert wird. Der Verlauf ist hier für eine Zeitdauer von 3 Frames des WDCT-Verfahrens dargestellt. Dabei ist in jedem Bereich A, B beziehungsweise C jeweils im oberen Teil das WDCT-Signal und im unteren Teil das Bluetooth-Signal darge-.. stellt. Jeder Bereich A, B, C stellt einen Fxame dar, der sich über eine Gesamtdauer von 10 ms erstreckt und in insgesamt 10 Slots der Breite 1 ms aufgeteilt ist. Jeder Frame ist in zwei Sub-Frames aufgeteilt, nämlich einem Sub-Frame TX im Sendebetrieb und einem Sub-Frame RX im Empfangsbetrieb. Der Sub-Frame TX erstreckt sich von Slot 0 bis Slot 4, der SubFrame RX von Slot 5 bis Slot 9. Wird ein Slot des WDCT- • Verfahrens für ein Slotereignis genutzt, so -wird dies durch ein Rechteck angezeigt. Dabei ist im Inneren des Rechtecks mit einer römischen Zahl vermerkt, für welche Verbindung innerhalb der WDCT-Verbindungsstrecke das Slotereignis genutzt wird. (In diesem Beispiel werden drei Verbindungen I, II und III gleichzeitig genutzt.) Der Signalverlauf auf der Bluetooth-Verbindungsstrecke soll hier nicht näher erläutert wer- den, da es sich hier um einen bekannten Standard handelt, der als unveränderliche Vorgabe betrachtet werden soll. Zunächst wird der virtuelle Startzeitpunkt S ermittelt, der den Beginn eines Bluetooth-Frames darstellt. Die Bestimmung dieses Startzeitpunkts S kann mittels einer Auswertung des Bluetooth-Signalverlaufs bestimmt werden. Wenn ein Synchroni- sationssignal des Bluetooth-Senders verfügbar ist, 'so kann dieses Signal unmittelbar für die Synchronisation der WDCT- Verbindung zur Bluetooth-Verbindung genutzt werden. Besonders einfach ist dies möglich, wenn WDCT-Sender und Bluetooth- Sender in einem Gehäuse oder auf einer Platine integriert sind. Der nach dem StartZeitpunkt S stattfindende Signalverlauf lässt sich unmittelbar der Figur 1 entnehmen. Es sollen daher lediglich einige Anmerkungen zum Bereich A gemacht werden. Zum StartZeitpunkt S setzt ein erstes Bluetooth- Slotereignis ein, welchem dann ein zweites Bluetooth- Slotereignis folgt. 'Dabei fällt das Ende des zweiten Bluetooth-Slotereignisses ungefähr mit dem Anfang des Slot 1 (WDCT) zusammen. Genaugenommen ergibt sich hier eine minimale zeitliche Lücke von etwa 9 μs . Die nun bis zum Eintritt des dritten Bluetooth-Slotereignisses entstehende Pause wird von der WDCT-Verbindung genutzt, um innerhalb der Slots 1, 2 und 3 Datenpakete zu den Verbindungen I, II und III zu übertragen. Das Ende des WDCT-Slotereignisses in Slot 3 fällt dann ungefähr mit dem Eintritt des eben genannten dritten Bluetooth-Slotereignisses zusammen. Im Sub-Frame RX nutzt die WDCT-Verbindung die Slots 5, 6 und 9, um Daten bezüglich der genannten Verbindungen zu empfangen. Slots 7 und 8 bleiben ungenutzt, da sich hier erhebliche Überlagerungen mit Bluetooth-Slotereignissen ergeben würden. Die dynamische Verteilung setzt sich in jeweils angepasster Form in den beiden folgenden Frames (Bereich B und C) fort, wobei sich ab dem Ende des dritten Frames der Signalverlauf wieder wie ab dem Startzeitpunkt S darstellt.
Anhand der Figuren 2a und 2b wird eine Slotanpassung gezeigt, die in der gerade geschilderten Situation verwendet wird, um auf einfache Weise die vom einem Sender, beispielsweise einer Basisstation, benutzte Slotwechselsequenz, mittels derer auch der Dummy-Bearer gesendet wird zu ermitteln. Nachdem ein Empfänger, beispielsweise ein Mobilteil, eine Identitätsnachricht empfangen hat, ist es nun erforderlich, aus der gesendeten Signalfolge den Dummy-Bearer zu ermitteln. Der Empfän- ger weiß zu diesem Zeitpunkt lediglich, dass sich der Dummy- Bearer in einem Slot des Sub-Frames TX befindet, also in einem der Slots 0 bis Slot 4. Um nun die Slotwechselsequenz des Dummy-Bearerss zu ermitteln, öffnet der Empfänger in diesem Beispiel fünf Empfangsslots (R0 bis R4) und prüft für jeden Slot den Eingang eines Dummy-Bearerss . Im Fall der Figur 2a wird der Dummy-Bearer vom Sender im Slot 0 gesendet . Der Empfänger definiert daraufhin den Slot, in dem der Dummy-Bearer empfangen wurde, als Slot 2 Dadurch ist es möglich, dass auf beiden Seiten des Slots 2 zwei weitere Empfangsslots bereit- stehen. Im Fall der Figur 2b wird der Dummy-Bearer vom Sender im Slot 4 gesendet. Auch hier definiert der Empfänger den Slot 2 wieder so, dass auf beiden Seiten des Slots, in dem der Dummy-Bearer empfangen wurde, je zwei weitere Empfangsslots bereitstehen.
Das vollständige Vorgehen der Synchronisation, mit der eine Datenübertragung ermöglicht wird, wird nun anhand eines Beispiels erläutert. Dabei sei angenommen, dass sich ein Mobilteil mit einer Basisstation synchronisieren soll. Dazu sind folgende Schritte erforderlich:
a) Das Mobilteil empfängt eine Identitätsnachricht der Basisstation. >
b) Nach einer zeitlichen Synchronisation der Slots des Mobilteils auf die Basisstation legt das Mobilteil zunächst R2 (Slot 2) als Empfangsslot fest.
c) Für die nächsten beiden Frames, werden alle fünf Empfangsslots im Mobilteil geöffnet. Durch die verwende¬ te Slotwechselsequenz ist sichergestellt, dass der Dummy-Bearer, der von der Basisstation gesendet wird, maxi- mal um +/- 2 Slots vom Slot R2 entfernt sein kann. (Es sei angemerkt, dass vom Mobilteil andere Slots der Basisstation aufgrund des gleichzeitig angewendeten slotspezifischen Frequenzwechselverfahrens nicht empfan- gen werden . )
d) Mittels der aus den fünf Empfangsslots gewonnenen Informationen wird für jeden Frame die Slotposition des Dum- my-Bearerss der Basisstation bestimmt. Daraus lässt sich dann ermitteln, welche Slotwechselsequenz die Basisstation verwendet.
e) Damit lässt sich nun die zeitliche Positionierung der Frames des Mobilteils so korrigieren, dass die Frames des Mobilteils synchron zu den Frames der Basisstation laufen.
Da dem Mobilteil nun die Slotwechselsequenz bekannt ist und die Frames synchron zur Basisstation liegen, kann der zuvor beschriebene Datenaustausch entlang der WDCT- Verbindungsstrecke beginnen.
Figur 3 zeigt eine Sendevorrichtung 10 zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken 12, 14, wobei die erste Verbindungsstrecke 12 nach dem WDCT-
Übertragungsverfahren und die zweite Verbindungsstrecke 14 nach dem Bluetooth-Übertragungsverfahren betrieben wird. Die Sendevorrichtung 10 weist eine Datenaufbereitungseinrichtung 16, eine Slotvergabeeinrichtung 18 und einen Sender 20 auf. In der Datenaufbereitungseinrichtung 16 werden Daten gemäß dem WDCT-Standard aufbereitet und an die Slotvergabeeinrichtung 18 weitergeleitet. In der Slotvergabeeinrichtung 18 werden die Datenpakete gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren auf bestimmte Slots verteilt. Die so angeordneten Datenpakete werden an den Sender 20 weitergeleitet und mittels der ersten Verbindungsstrecke 12 an die Empfangsvorrichtung 22 übertragen. Die Empfangsvorrichtung 22 weist einen Empfänger 24, ei- ne Slotauswerteeinrichtung 26 und eine Datenverarbeitungseinrichtung 28 auf. Nachdem die von der ersten Verbindungsstrecke 12 übertragenen Datenpakete vom Empfänger 24 empfangen wurden, gelangen sie zur Slotauswerteeinrichtung 26. Hier werden die aus der Slotwechselsequenz vorgegebenen Slots ausgewertet und deren Datenpakete einer bestimmten Verbindung zugeordnet. Die derart aufbereiteten Daten werden dann von der Slotauswerteeinrichtung 26 an die Datenverarbeitungseinrichtung 28 weitergeleitet, wo sie in bekannter Weise gemäß dem WDCT-Standard weiterverarbeitet werden.
Die hier beschriebene Sendevorrichtung 10 beziehungsweise Empfangsvorrichtung 22 stellt eine kostengünstige Lösung dar, die keine Zusatzkosten durch zusätzliche Vorrichtungen (zum Beispiel einem HF-Filter) erfordert. Zudem wird ein robuster Algorithmus verwendet, der ohne eine kontinuierliche Signalisierung der Slotwechselsequenz implementiert werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken, wobei mindestens eine erste Verbindungsstrecke ein erstes digitales Übertragungsverfahren und mindestens eine zweite Verbindungsstrecke ein zweites digitales Übertragungsverfahren aufweist, deren Trägerfrequenzen in sich zumindest überschneidenden Frequenzbändern liegen, wobei ferner die Übertragungsverfahren Daten in einer Abfolge von in mehrere Slots unterteilten Frames mit definierten Frame- und Slotzyklen übermitteln, die Frame- und/oder Slotzyklen der Übertragungsverfahren zeitlich unterschiedlich lang sind, das erste Übertragungsverfahren isochron ist und sich Signalfelder der Verbindungsstrecken der- art überschneiden, dass an mindestens einem Empfänger einer Verbindungsstrecke Signale aus zwei verschiedenen Übertragungsverfahren empfangen werden, dadurch gekennzeichnet, dass Slotereignisse des zweiten Übertragungsverfahrens in Abhängigkeit von Slotereignissen des ersten Ü- bertragungsverfahrens auf die im zweiten Übertragungsverfahren verfügbaren Slots dynamisch verteilt..werden.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Vertei- lung der Slotereignisse als deterministische Slotwechselsequenz definiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Slotwechselsequenz aus einer im zweiten Über- tragungsverfahren verwendeten Identitätskennung abgeleitet wird.
4 . Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Slotwechselsequenz mittels einer Pseudo-Zufallsfolge festgelegt ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamische Verteilung derart gewählt wird, dass entlang erster und/oder zweiter Verbindungsstrecke (12,14) mehrere untereinander unabhän- gige Verbindungen bestehen können.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Slotwechselsequenz je Verbindung zeitversetzt verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Übertragungsverfahren ein Bluetooth-Übertragungsverfahren ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Übertragungsverfahren ein TDMA-basiertes Übertragungsverfahren, insbesondere ein WDCT-Übertragungsverfahren, ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemäß dem zweiten Übertragungsverfahren gesendeter Dummy-Bearer von einem Empfänger durch die Auswertung von Slotereignissen auf mindestens zwei Empfangsslots ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Slots jeweils eigenständige Frequenzwechselsequenzen durchlaufen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , dass das zweite Übertragungsverfahren ein WDCT-Übertragungsverfahren mit 10 Slots je Frame ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bluetooth-Übertragungsverfahren zumindest teilweise Daten als HV3-Datenpakete übermittelt.
13. Sendevorrichtung (10) zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken (12,14), gekennzeichnet durch eine Verfahrensschritte eines Verfah- rens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchführende Slotvergabeeinrichtung (18) .
14. Empfangsvorrichtung (22) zum zeitgleichen Betrieb mindestens zweier drahtloser Verbindungsstrecken (12,14), ge- kennzeichnet durch eine Verfahrensschritte eines
Verfahrens gemäß der einem der Ansprüche 1 bis 12 durchführende Slotauswerteeinrichtung (26) .
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