DE10200006A1

DE10200006A1 - Adaptive Frequenzsprungstrategie

Info

Publication number: DE10200006A1
Application number: DE10200006A
Authority: DE
Inventors: Huw Bryn Jones
Original assignee: VTech Communications Ltd
Current assignee: VTech Communications Ltd
Priority date: 2001-01-03
Filing date: 2002-01-02
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2022-01-03
Also published as: CA2366939A1; GB2372908B; GB0100093D0; DE10200006B4; GB0200083D0; GB2372908A; US7103030B2; US20020186749A1

Abstract

Es wird eine Technik zur Steuerung der Frequenzzuweisung in der Sprungsequenz eines digitalen Frequenzsprung-Kommunikationssystems präsentiert. Die Sprungsequenz wird anfänglich derart gebildet, dass es wahrscheinlich ist, dass sich aufeinanderfolgende Kanäle hinsichtlich der Frequenz wesentlich unterscheiden. Daher können Kanalsubstitutionsbefehle zweimal auf aufeinanderfolgenden Sprüngen ohne Bestätigung insoweit übertragen werden, als die Wahrscheinlichkeit für eine Breitbandrauschquelle reduziert ist, die aufeinanderfolgende Kanäle blockiert. Die Anzahl an identifizierten Kanälen in der Sprungsequenz, die eine Substitution erfordern, wird überwacht, so dass ein Sprungsequenzreparaturvorgang oder ein Abbruch der Kommunikationsverbindung ausgeführt werden kann, wenn der Kanalsubstitutionsdatenverkehr zu groß wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf drahtlose, digitale Kommunika tionsvorgänge. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Fre quenzsprungstrategie zur Verwendung in Frequenzsprung-Streuspektrum- Kommunikationsvorgängen.

2. Stand der Technik

Bauelemente, die drahtlose Kommunikationstechniken beinhalten, werden in der modernen Gesellschaft zunehmend vorherrschend. Ein zwangsläufi ges Ergebnis dieses Trends besteht darin, dass Frequenzspektren dichter benutzt werden und zunehmend zu Interferenz neigen. Gleichzeitig ist Nut zern zunehmend die Privatheit und Sicherheit von Kommunikationsvor gängen wichtig. Demzufolge wenden sich Systemingenieure, die eine Viel zahl von drahtlosen Kommunikationssystemen entwerfen, einschließlich Mobiltelefonen und schnurlosen Telefonen, zunehmend digitalen Streu spektrum-Signalübertragungsverfahren zu, um eine bessere Sprachquali tät, eine höhere Sicherheit und eine effizientere Bandbreitennutzung zu erzielen, als mit anderen Signalübertragungsverfahren erzielbar ist, wie Amplituden- oder Frequenzmodulation ohne Bandbreitenaufweitung.

Eine populäre Streuspektrum-Signalübertragungstechnik sind Frequenz sprung-Streuspektrum(FHSS)-Protokolle. Ein FHSS-Sendeempfänger ar beitet durch schnelles Ändern seiner abgestimmten Trägerfrequenz nach einem bekannten Muster, das Sprungsequenz oder Sprungmuster genannt wird. Durch Verwenden verschiedener Sprungsequenzen können mehrere Nutzer gleichzeitig über verschiedene Kommunikationskanäle kommunizie ren, die alle innerhalb einer gemeinsamen Frequenzbandbreite liegen. FHSS bietet in rauschbehafteten Umgebungen eine bessere Sprachquali tät als andere Lösungen, da ein kurzes Segment von Sprachdaten einfach stillgeschaltet wird, wenn es auf einem "schlechten" Kanal übertragen wird. Somit ist die resultierende Verschlechterung der Sprachqualität für den Nutzer nicht bemerkbar, wenn die Anzahl von schlechten Kanälen in der Sprungsequenz relativ gering ist.

Ein weiterer Aspekt von FHSS-Systemen, der besonders vorteilhaft ist, ist die Fähigkeit, statische Interferenzquellen bei einer bestimmten Frequenz durch dynamisches Ändern der Frequenzkanäle in der Sprungsequenz zu umgehen, indem ein Kanal, der identifiziert wurde, dass er übermäßiges Rauschen aufweist, durch einen neuen Frequenzkanal substituiert wird. Auf dem Fachgebiet sind zahlreiche Verfahren zum Überwachen der Ka nalleistungsfähigkeit und zum Bestimmen bekannt, wann ein Kanal aus der Sprungsequenz entfernt werden sollte.

Typische FHSS-Systeme des Standes der Technik behandeln jedoch den Gesamtpool von Frequenzkanälen nach dem Zufallsprinzip, bevor ein an fänglicher Subsatz von Kanälen gewählt wird, auf denen ein Kommunikati onsvorgang stattfinden soll, wodurch ein zufälliger Pool von Ersatzkanälen verbleibt, der zur Substitution bereitsteht. Somit sind häufig benachbarte Kanäle in der Sprungsequenz hinsichtlich der Frequenz ähnlich. Wenn dies auftritt, kann eine Breitbandinterferenzquelle mehrere aufeinanderfolgende Kanäle in der Sprungsequenz blockieren. Dieser Umstand führt zu einer stärkeren Verschlechterung der Tonqualität durch längere Perioden von "stillgeschaltetem" Ton und verhindert die Datenkommunikationsvorgänge, die für eine Implementierung von dynamischen Kanalzuweisungstechniken erforderlich sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wird eine verbesserte Technik zur Sprungsequenzkanalauswahl und -substitution in einem Frequenzsprung-Kommunikationssystem präsentiert. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine anfängliche Sprungsequenz dadurch abgeleitet, dass die Mehrzahl von Frequenzkanälen, über die Kommunikationsvorgänge stattfinden können, in Subsätze derart unterteilt wird, dass die Frequenzbereiche von Kanälen innerhalb jedes Subsatzes nicht überlappen. Die Frequenzen innerhalb jedes Subsatzes werden pseudozufällig permutiert, wobei die spezielle Permutation für die Kommu nikationsverbindung, für welche die Sprungsequenz abgeleitet wird, ein deutig ist. Dann wird die Sprungsequenz durch Kombinieren von Kanälen aus den Subsätzen derart erzeugt, dass keine zwei Kanäle von dem glei chen Subsatz benachbart zueinander sind (z. B. durch Verschachteln der Subsätze). Verfügbare Frequenzkanäle, die nicht in die Sprungsequenz eingebaut sind, werden zur Verwendung als Ersatzfrequenzen reserviert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Ersatzfrequenzen derart geordnet, dass sie nach Bedarf in der Reihenfolge der Ordnung in die Sprungsequenz substituiert werden können. Die empfangene Signal stärke wird für jeden der nicht verwendeten Ersatzfrequenzkanäle gemes sen, um den Rauschpegel zu identifizieren, der auf jedem Kanal vorhan den ist. Die Ersatzkanäle werden in der Reihenfolge ansteigender empfan gener Signalstärke geordnet.

Während des Betriebs der Kommunikationsverbindung werden verrauschte Kanäle identifiziert, die eine Substitution erfordern, wie mittels der Detekti on von Fehlern in aufeinanderfolgenden Übertragungen auf dem Fre quenzkanal. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Überlastab wehrwert basierend auf der Anzahl an Frequenzkanälen in der Sprungse quenz abgeleitet, die eine Substitution erforderten, um das resultierende Anwachsen der Menge an Verkehr auf der Verbindung zu reflektieren, das durch derartige Kanalsubstitutionen bedingt ist. Wenn der Überlastab wehrwert unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegt, wird der identifizierte Kanal durch einen der Ersatzkanäle substituiert, indem ein nicht bestätigter Substitutionsbefehl auf zwei aufeinanderfolgenden Frequenzsprüngen ge sendet wird.

Wenn der Überlastabwehrwert den ersten Schwellenwert übersteigt, je doch unterhalb eines zweiten Schwellenwertes bleibt, dann wird ein Repa raturprozess gestartet, wodurch die gesamte Sprungsequenz über die Kommunikationsverbindung übertragen wird. Wenn der Überlastabwehr wert den zweiten Schwellenwert übersteigt, dann ist die Kommunikations verbindung nicht von ausreichender Qualität, um Kommunikationsvorgän ge zu tragen, und die Verbindung wird in einer geordneten Weise durch das Kommunikationssystem abgeschaltet.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Kommunikationssystem darstellt, in dem die Erfindung implementiert werden kann.

Fig. 2 ist eine Tabelle von Frequenzkanälen in einem Frequenzsprung- Kommunikationssystem, aus der die Sprungsequenz abgeleitet wird.

Fig. 3 ist eine Tabelle von Frequenzkanälen, die eine Sprungsequenz und einen Satz von Ersatzkanälen gemäß der dargestellten Ausführungsform der Erfindung demonstriert.

Fig. 4 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Schnurlostelefon- Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Fig. 5 ist ein Flussdiagramm, das den Sprungsequenzkanal- Substitutionsprozess gemäß der dargestellten Ausführungsform darlegt.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wenngleich diese Erfindung einer Ausführung in vielen verschiedenen Formen zugänglich ist, sind in den Zeichnungen spezifische Ausführungs formen gezeigt und werden hierin detailliert beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist als beispielhafte Realisierung für das Prinzip der Erfindung zu betrachten, die lediglich zur Erläuterung und Illustration der Erfindung und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung in irgendeiner Weise auf die dar gestellten Ausführungsformen zu beschränken.

Die Zeichnungen beschreiben ein System zur Zuweisung von Frequenzka nälen in einem FHSS-System. Zwecks Einfachheit sind die Ausführungs formen basierend auf einem Schnurlostelefonsystem mit einem einzigen Handapparat dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung ohne Weiteres in Verbindung mit Schnurlostelefonen mit mehreren Handappara ten ebenso wie mit anderen drahtlosen Frequenzsprung-Kommunikations systemen eingesetzt werden kann.

Fig. 1 der Zeichnungen stellt ein FHSS-Kommunikationssystem dar, das aus einem Handapparat 2 eines Schnurlostelefons und einer Basisstation 6 besteht. Der Handapparat 2 und die Basisstation 6 kommunizieren über eine drahtlose FHSS-Kommunikationsverbindung 4.

Fig. 2 stellt eine Speichertabelle 10 dar, die jeden Frequenzkanal spei chert, der innerhalb des FHSS-Kommunikationssystems zugewiesen wur de. In der Ausführungsform von Fig. 2 sind 102 verschiedene Frequenzen vorgesehen. Jeder Kanal in Tabelle 10 belegt ein Byte an RAM. Speziell sind sieben Bit jedes Bytes erforderlich, die Frequenzzahl zu identifizieren, während das als Ersatz fungierende achte Bit jedes Bytes als Rauschmar kierung verwendet werden kann, um Fehler auf jedem Kanal zu verfolgen, ohne dass irgendeine zusätzliche Speicherzuweisung erforderlich ist. Die Rauschmarkierung stellt einen Hinweis dafür bereit, ob ein Fehler in Daten vorhanden war, die auf einer speziellen Frequenz während der vorherigen Übertragung darauf empfangen wurden. Die Kanäle in Tabelle 10 sind an fänglich durch die Frequenz aufeinanderfolgend sortiert, wie die in Fig. 2 dargestellte ansteigende Reihenfolge.

Der Pool von Kanälen, die für Übertragungsvorgänge verfügbar sind, wird in eine Mehrzahl von Untertabellen unterteilt, die jeweils aus Kanälen in nerhalb nicht überlappender Frequenzbereiche bestehen. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist Tabelle 10 in zwei Untertabellen 20 und 30 unterteilt. Die Kanäle innerhalb jeder Untertabelle werden dann gemäß dem Ausgangs signal eines Pseudozufallszahlgenerators (nicht gezeigt) unabhängig per mutiert. Zum Beispiel kann ein lineares Rückkopplungs-Schieberegister (LFSR) von 32 Bit unter Verwendung von Galoise-Rückkopplung innerhalb eines Mikroprozessors für allgemeine Zwecke implementiert werden. In einer Ausführungsform wird der Pseudozufallszahlgenerator durch eine binäre 32-Bit-Zahl initialisiert, die von ID-Zahlen abgeleitet ist, die für die Basisstation 6 und den Handapparat 2 eindeutig sind, die unter Verwen dung der resultierenden Sprungsequenz kommunizieren. Zum Beispiel können stationsspezifische eindeutige ID-Zahlen dazu verwendet werden, die Initialisierung des Pseudozufallszahlgenerators zu erzeugen. Dies stellt sicher, dass wenigstens am Anfang jede Kommunikationsverbindung in dem FHSS-System eine andere Sprungsequenz verwendet.

Die permutierten Untertabellen 20 und 30 werden verschachtelt, um eine Master-Kanaltabelle 40 (Fig. 3) zu erzeugen. Die resultierende Tabelle von Frequenzen alterniert zwischen Kanälen mit höherer Frequenz (von Tabelle 30) und Kanälen mit niedrigerer Frequenz (von Tabelle 20). Die Master-Tabelle 40 wird dann in einen Satz von Arbeitsfrequenzen 50 unter teilt, welche die Anfangssprungsequenz, über die Kommunikationsvorgän ge zwischen dem Handapparat 2 und der Basisstation 6 stattfinden, und einen Ersatzkanalsatz 60 beinhalten, der aus Frequenzen besteht, die nicht Teil der Anfangssprungsequenz sind, die jedoch zur Verwendung als Substitutkanäle reserviert sind.

Die Kanalzuweisungsprozeduren, die während des Betriebs des Schnur lostelefonsets ausgeführt werden, sind in Fig. 4 dargestellt. Der Betrieb wird zuerst dadurch festgelegt, ob sich das Telefonset in einem abgehobe nen Zustand befindet (d. h. aktiv für Sprachkommunikationsvorgänge ver wendet wird) oder nicht, Schritt 105. Wenn das Telefonset nicht abgeho ben ist, wie wenn der Handapparat unbenutzt ruht, kann ein Frequenz überwachungsprotokoll ausgeführt werden, so dass schlechte oder ver rauschte Frequenzkanäle innerhalb des Ersatzkanalsatzes 60 nicht in die Sprungsequenz substituiert werden, wenn die Kommunikationsverbindung später zur Durchführung eines Gesprächs verwendet wird. In der darge stellten Ausführungsform ist das Frequenzüberwachungsprotokoll in der Basisstation 6 derart implementiert, dass der Handapparat 4, der typi scherweise batteriebetrieben ist, weitgehend stromlos bleibt, um Leistung zu sparen.

Während sie aufgelegt ist, fährt die Basisstation 6 fort, die empfangene Rauschleistung auf jeder Frequenz in dem Satz von Ersatzkanälen 60 se quentiell zu messen, Schritt 110. Für jede Ersatzfrequenz bestimmt die Basisstation 6, ob die empfangene Rauschleistung geringer als jene ist, die auf der Frequenz gemessen wurde, die ihr im Kanalsatz 60 vorausgeht, Schritt 120. Wenn die Rauschleistung auf dem aktiven Kanal geringer als die Rauschleistung auf dem vorausgehenden Kanal ist, dann sollten der aktive und der vorausgehende Frequenzwert getauscht werden, Schritt 130, so dass die "sauberere" Frequenz höher eingeordnet wird, als sie vor der verrauschteren Frequenz in dem Ersatzkanalsatz 60 positioniert war. Ansonsten verbleiben die Kanäle in ihrer existierenden Orientierung. Die Basiseinheit 6 fährt dann zu dem nächsten Kanal im Satz 60 fort, Schritt 140, und wiederholt den zuvor erwähnten Prozess.

Nach der Messung des letzten Kanals in dem Ersatzsatz 60 kehrt die Ba sisstation 6 zu dem ersten Kanal im Satz 60 zurück und beginnt den Über wachungsprozess von Neuem. Auf diese Weise ordnet die Basisstation 6 die Frequenzkanäle im Ersatzsatz 60 in absteigender Qualitätsreihenfolge, vom saubersten zum verrauschtesten, so dass im aktuellen Betrieb der ruhigste Ersatzfrequenzkanal unmittelbar ausgewählt werden kann, wenn eine dynamische Kanalzuweisung erforderlich ist. Wenngleich ohne Weite res andere Verfahren zum Wählen eines Ersatzkanals während einer Ka nalsubstitutionsprozedur ausgeführt werden können, erlaubt dieses spe zielle Verfahren somit die schnelle Auswahl eines sauberen Kanals ohne weitere Berechnung, während es lediglich eine minimale Verarbeitung und minimalen Speicherzusatz erfordert, indem nur ein einziger zusätzlicher, wiederverwendbarer Stapel im Speicher verwendet wird, um den Rausch pegel des vorherigen Kanals in der Sprungsequenz zu speichern.

Wenn das Telefonset in Schritt 105 abgehoben ist, so dass zwischen dem Handapparat 4 und der Basiseinheit 6 eine aktive Kommunikationsverbin dung aufgebaut wurde, dann kann ein Frequenzsubstitutionsprotokoll aus geführt werden, um einen Pegel hoher Qualität von Frequenzkanälen auf rechtzuerhalten, die in der Sprungsequenz verwendet werden. Das be schriebene Protokoll stellt sicher, dass beide Enden der Kommunikations verbindung eine gemeinsame Sprungsequenz aufrechterhalten, während lediglich eine maßvolle Steuerdatenbandbreite zwischen der Basisstation und dem Handapparat erforderlich ist.

Die Basisstation 6 überwacht die Kommunikationsverbindung 4 auf einer Sprung-zu-Sprung-Basis, wobei das Vorhandensein von Fehlern in den während jedem Sprung übertragenen Daten detektiert wird, Schritt 150. Derartige Fehler können durch Standardfehlerdetektions- und/oder Korrek turmechanismen detektiert werden, die auf dem Gebiet digitaler Kommuni kationsvorgänge bekannt sind. Wenn kein Datenfehler auf einem speziel len Sprungsequenzkanal auftritt, dann wird die Rauschmarkierung für je nen Kanal zurückgesetzt, Schritt 155, und der Prozess wiederholt sich, wenn das System fortfährt, den nächsten Kanal in der Sprungsequenz zu überwachen, Schritt 160.

In der dargestellten Ausführungsform wird ein Frequenzkanal als "schlecht" erachtet (und somit einer Ersetzung bedürftig), wenn er bei zwei aufeinan derfolgenden Gelegenheiten nicht ohne Fehler fortfährt. Daher fordern transiente Interferenzquellen nicht unnötigerweise eine Kanalsubstitution an, die zu einem zugehörigen Steuerdatenverkehr führen würde, der schnell die sehr begrenzte Bandbreite verbrauchen kann, die häufig für ei ne Steuerdatensignalisierung zwischen der Basisstation und dem Handap parat bestimmt ist. Wenn in den empfangenen Daten ein Fehler detektiert wird, dann wird die Rauschmarkierung für den aktiven Kanal, der in der Sprungsequenztabelle 50 gespeichert ist, in Schritt 170 überprüft. Wenn die Rauschmarkierung noch nicht gesetzt wurde, dann wird sie in Schritt 180 gesetzt, und der Prozess fährt fort, den nächsten Kanal in der Sprungsequenz zu überwachen. Wenn die Rauschmarkierung bereits gesetzt ist, was anzeigt, dass eine zweite nachfolgende Übertragung auf dem aktiven Frequenzkanal verfälscht wurde, dann wird der aktive Kanal ersetzt, Schritt 190, bevor sich der Prozess wiederholt.

Der Kanalersetzungsprozess 190 ist in Fig. 5 dargestellt. Die dargestellte Ausführungsform verwendet verschiedene Techniken bei der Ausführung der Kanalersetzung, einschließlich automatischer Neusendung, automati scher Reparatur und Überlastabwehr. Gemäß des Überlastabwehrmerk mals ist die Antwort der Basisstation 6 auf die Detektion eines schlechten Kanals in der Sprungsequenz von der Anzahl an Kanälen abhängig, die identifiziert wurden, dass eine Ersetzung erforderlich ist. Die Durchführung einer großen Anzahl an Kanalsubstitutionen (wie sie auftreten können, wenn eine Sprachverbindung zum ersten Mal aufgebaut wird) kann eine Kommunikationsverbindung, die bereits schlecht ist, potentiell verschlech tern, so dass die Steuerdatenüberlast anderen Verkehr auf der Verbindung blockieren kann. Wenn ein zufriedenstellender Satz von Betriebsfrequen zen nicht zu finden ist, wie zum Beispiel wenn sich der Nutzer eines Schnurlostelefons 2 aus dem Bereich der Basisstation 6 herausbewegt, erlaubt es außerdem das Überlastabwehrmerkmal dem System, die Ver bindung in einer ordnungsgemäßen Weise abzuschalten. Demgemäß ist ein Byte des RAM einem Überlastabwehrwert (CCV) zugewiesen, der ein Indiz der Qualität einer Kommunikationsverbindung widerspiegelt, wie eine laufende Gesamtzahl an Kanälen, die identifiziert wurden, dass sie eine Ersetzung erfordern, die Anzahl an Fehlern pro Durchlauf durch die Sprungsequenz, ein laufender Mittelwert von Kanälen, die eine Ersetzung erfordern etc.

Wenn von einem Kanal identifiziert wird, dass eine Ersetzung erforderlich ist, wird zuerst der CCV mit einem ersten Schwellenwert T1 verglichen (Schritt 200). Wenn der CCV kleiner als T1 ist, was ein moderates Niveau an Kanalersetzungsverkehr anzeigt, ersetzt die Basisstation 6 die schlech te Sprungsequenzfrequenz durch die am höchsten eingeordnete Frequenz in dem Ersatzsatz 60 (Schritt 210). Der schlechte Kanal, der aus der Sprungsequenz herausgetauscht wird, wird in der am niedrigsten einge ordneten Position in dem Ersatzsatz 60 platziert.

Nachdem die Basisstation 6 die schlechte Frequenz ausgetauscht hat, muss sie außerdem die Frequenzsubstitution in der Sprungsequenz zu dem Handapparat übertragen, so dass die Sprungsequenz des Handappa rats synchronisiert bleibt. Bei einigen Anwendungen ist es aufgrund der zusätzlichen Komplexität, des Zusatzspeichers und -prozessors und der Kommunikationsbandbreite, die dadurch erforderlich sind, unerwünscht, ein zuverlässiges Sende-/Bestätigungs-/Pausen-Kommunikationsprotokoll für einen Frequenzersatz auszuführen. Außerdem kann unter einem Sen de-/Bestätigungs-IPausenprotokoll ein lineares Anwachsen von blockierten Sprüngen zu einem exponentiellen Anwachsen des Steuerdatenverkehrs führen, was möglicherweise einen begrenzten Anteil einer Steuersignalisie rungsbandbreite überlastet. Andererseits kann ein Ausfall der Übertragung eines Frequenzsubstitutionsbefehls über eine Kommunikationsverbindung wesentliche Probleme verursachen, da nachfolgende Kommunikationsvor gänge während der Sprungsequenzposition, bei der die ausgefallene Sub stitution stattfand, notwendigerweise ebenso ausfallen. Dies führt zu noch weiteren Reduktionen der Kommunikationskapazität und erhöhter Steuer datensignalisierung. Außerdem wird die "neue" Frequenz potentiell ver schwendet, insoweit als sie sofort wieder heraussubstituiert wird, ungeach tet dessen, ob sie verrauscht ist oder nicht.

Folglich ist in der dargestellten Ausführungsform ein automatisches Wie dersendemerkmal implementiert, so dass das Frequenzsubstitutionsbe fehlspaket sofort zweimal auf aufeinanderfolgenden Frequenzsprüngen gesendet wird, in den Schritten 220 und 230. Da der Satz mit hohen Fre quenzen und der Satz mit niedrigen Frequenzen während der Erzeugung der Sprungsequenz verschachtelt wurden, werden die nachfolgenden Sub stitutionsbefehle auf einem Hoch-/Niedrig-Frequenzpaar übertragen, womit die Wahrscheinlichkeit beträchtlich reduziert ist, dass beide Befehle auf grund irgendeines gegebenen Breitbandrauschens oder einer Interferenz quelle verfälscht werden. Ein Senden der Substitutionsbefehle direkt nach der Identifizierung des Kanals, der eine Ersetzung erfordert, garantiert, dass keinerlei Substitutionsbefehl auf dem substituierten Kanal gesendet wird, der möglicherweise noch nicht durch den Handapparat implementiert wurde.

Der automatische Wiedersende-Substitutionsprozess wird somit für jede Frequenz durchgeführt, die eine Substitution erfordert, während der CCV unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes bleibt. Wenn beide Fre quenzsubstitutionsbefehle den Handapparat nicht erreichen, dann wird so fort ein neuer Kanal mit der Rauschmarkierung markiert und nachfolgend wieder mit einer weiteren Übertragung von Substitutionsbefehlen substitu iert, so dass das System inhärent flexibel ist.

Ein weiteres implementiertes Merkmal in der dargestellten Ausführungs form ist die automatische Reparatur der Sprungsequenz. Wenn Substituti onsbefehle trotz der zuvor erwähnten automatischen Wiedersendetechnik versagen, werden saubere Ersatzfrequenzen verschwendet, und der Steu erdatenverkehr nimmt zu. Somit wird ein spezieller Reparaturbefehl bereit gestellt, der die vollständige momentane Hardware-Einstellung überträgt, womit die Arbeitsfrequenzsätze im Handapparat 2 und der Basisstation 6 neu synchronisiert werden. Wenn somit der CCV in Schritt 240 einen ers ten Schwellenwert T1 übersteigt, jedoch unterhalb eines zweiten Schwel lenwerts T2 liegt, wird dann ein Reparaturbefehl gesendet (Schritt 250), um die Sprungsequenzen der Basis und des Handapparats vollständig neu zu synchronisieren.

Wenn schließlich der CCV den zweiten Schwellenwert T2 in Schritt 240 übersteigt, wie es auftritt, wenn keine sauberen Frequenzen zu finden sind und die Kommunikationsbandbreite durch Steuerdaten für Frequenzsubsti tutionen überlastet ist, dann beendet die Basisstation 6 die Kommunikati onsverbindung in einer geordneten Weise, Schritt 260.

Die Auswertung des aktiven Kanals und der Substitutionsprozess, wie vor stehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben, können auch in einem Testmodus verwendet werden, um die Qualität einer Sprungsequenz zu verifizieren, selbst wenn das Telefonset nicht verwen det wird, um aktive Kommunikationsvorgänge zu führen. Gemäß diesem Betriebsmodus senden die Basis und der Handapparat Testdaten über die Kommunikationsverbindung 4, so dass die zuvor erwähnten Prozeduren ausgeführt werden können, indem die Testdaten hinsichtlich Übertragungs fehlern überwacht werden. Dieses "Übertragungstesten" der Kommunikati onsverbindung kann wünschenswert sein, da ein reines Testen der emp fangenen Signalstärke auf nicht verwendeten Frequenzkanälen mögli cherweise einige Faktoren nicht berücksichtigt, die zu Rauschen auf einer Kommunikationsverbindung während der tatsächlichen Verwendung bei tragen können, wie starke Interferenz benachbarter Kanäle, eine schwan kende Empfindlichkeit über die Kommunikationsbandbreite hinweg, ver schiedene Rauschquellen innerhalb des Sendeempfänger- Schaltungsaufbaus etc.

Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen erläutern und illustrie ren lediglich die Erfindung, und die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, insoweit als ein Fachmann anhand der vorliegenden Offenbarung in der Lage ist, Modifikationen und Variationen hierin durchzuführen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zur Zuweisung von Frequenzen in einer Frequenzsprung- Streuspektrum-Kommunikationsverbindung, über die Daten von einem ers ten Sendeempfänger zu einem zweiten Sendeempfänger übertragen wer den, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Wählen einer Sprungsequenz, die in jedem des ersten und des zweiten Sendeempfängers gespeichert wird und aus einer Mehrzahl von Frequenz kanälen besteht, über die der erste und der zweite Sendeempfänger kom munizieren;
Identifizieren eines Frequenzkanals in der Sprungsequenz als nicht zufrie denstellend;
Durchführen einer Frequenzkanalsubstitution durch Ersetzen der nicht zu friedenstellenden Frequenz durch eine alternative Frequenz in der Sprung sequenz des zweiten Sendeempfängers;
Senden eines nicht bestätigten Substitutionsbefehls ein erstes Mal durch den zweiten Sendeempfänger, der anfordert, dass der erste Sendeempfän ger die Frequenzkanalsubstitution in seiner Sprungsequenz durchführt;
Senden des nicht bestätigten Substitutionsbefehls ein zweites Mal durch den zweiten Sendeempfänger, der anfordert, dass der erste Sendeempfän ger die Frequenzkanalsubstitution in seiner Sprungsequenz durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Identifizierens eines Frequenzkanals in der Sprungsequenz als nicht zufriedenstellend des Wei teren aus dem Unterschritt des Detektierens eines Fehlers in Daten be steht, die über den nicht zufriedenstellenden Frequenzkanal während zwei aufeinanderfolgenden Sprüngen auf jenem Kanal übertragen wurden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Schritt des Wählens einer Sprungsequenz des Weiteren aus den Unterschritten besteht:
Teilen der Mehrzahl von Frequenzkanälen in wenigstens einen ersten Sub satz von Kanälen und einen zweiten Subsatz von Kanälen, wobei jeder der Kanäle in dem ersten Subsatz eine höhere Frequenz als jeder der Kanäle in dem zweiten Subsatz aufweist;
Permutieren der Kanäle innerhalb des ersten Subsatzes in einer Pseudozu fallsweise;
Permutieren der Kanäle innerhalb des zweiten Subsatzes in einer Pseudo zufallsweise;
Wählen einer Sprungsequenz, die aus Kanälen aus dem ersten Subsatz und dem zweiten Subsatz derart besteht, dass zwei Kanäle aus einem ge gebenen Subsatz nicht benachbart zueinander in der Sequenz liegen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schritt des Sen dens des Substitutionsbefehls ein zweites Mal auf dem Frequenzkanal in der Sprungsequenz auftritt, der unmittelbar auf jenen folgt, während dem der Substitutionsbefehl das erste Mal gesendet wurde.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Schritt des Durchführens einer Frequenzsubstitution des Weiteren aus den Unterschrit ten besteht:
Ordnen einer Mehrzahl von Ersatzfrequenzkanälen hinsichtlich der Kanal qualität;
Wählen des am höchsten eingeordneten Ersatzfrequenzkanals als alterna tive Frequenz.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Unterschritt des Ordnens der Mehrzahl von Ersatzfrequenzkanälen des Weiteren aus den Unterschritten besteht:
Messen der empfangenen Signalstärke auf jedem Ersatzfrequenzkanal, während keine Kommunikationsvorgänge aus dem Kommunikationssystem darauf auftreten;
Ordnen der Ersatzfrequenzkanäle in der Reihenfolge ansteigender emp fangener Signalstärke.

7. Verfahren zur Erzeugung einer Frequenzsprungsequenz in einem Fre quenzsprung-Streuspektrum-Kommunikationssystem, bei dem Übertra gungsvorgänge über eine Mehrzahl von Frequenzkanälen stattfinden, wo bei das Verfahren die Schritte umfasst:
Teilen der Mehrzahl von Frequenzkanälen in einen ersten Subsatz von Ka nälen und einen zweiten Subsatz von Kanälen, wobei jeder der Kanäle in dem ersten Subsatz eine höhere Frequenz als jeder der Kanäle in dem zweiten Subsatz aufweist;
Permutieren der Kanäle innerhalb des ersten Subsatzes in einer Pseudozu fallsweise;
Permutieren der Kanäle innerhalb des zweiten Subsatzes in einer Pseudo zufallsweise;
Wählen einer Sprungsequenz, die aus Kanälen besteht, die abwechselnd aus dem ersten Subsatz und dem zweiten Subsatz derart genommen wer den, dass keine zwei Kanäle aus dem gleichen Subsatz benachbart zuein ander in der Sequenz liegen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Pseudozufallsweise, in welcher der erste und der zweite Subsatz vertauscht werden, über einen Pseudozu fallszahlgenerator bestimmt wird, der mit einem Wert initialisiert wird, der für ein oder mehrere Geräte, aus denen das Kommunikationssystem besteht, charakteristisch ist.

9. Verfahren zum Ordnen der Qualität von Frequenzkanälen in einem Satz von Ersatzfrequenzen, die nicht in der Sprungsequenz eines Frequenz sprung-Kommunikationssystems enthalten sind, wobei das Verfahren aus den Schritten besteht:
Messen der empfangenen Signalstärke auf jedem der Ersatzfrequenzkanä le;
Ordnen der Ersatzfrequenzen in der Reihenfolge ansteigender empfange ner Signalstärke.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die empfangene Signalstärke auf je dem Ersatzfrequenzkanal sequentiell über den Satz von Ersatzfrequenzka nälen hinweg gemessen wird und der Schritt des Ordnens der Ersatzfre quenzen aus den Unterschritten besteht:
Bestimmen, ob die empfangene Signalstärke auf einem speziellen Ersatz frequenzkanal kleiner als jene ist, die auf einem vorherigen Ersatzfrequenz kanal gemessen wurde, der unmittelbar über dem speziellen Ersatzfre quenzkanal in dem Satz von Ersatzkanälen eingeordnet wurde;
Vertauschen der Positionen des speziellen Ersatzfrequenzkanals und des vorherigen Ersatzfrequenzkanals, wenn die empfangene Signalstärke auf dem speziellen Ersatzkanal kleiner als jene des vorherigen Ersatzkanals ist.

11. Verfahren zur Steuerung der Substitution von Frequenzkanälen in der Sprungsequenz einer Frequenzsprung-Kommunikationsverbindung, die aus einer Mehrzahl von Frequenzkanälen besteht, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Identifizieren eines Frequenzkanals in der Sprungsequenz, der eine Substi tution erfordert;
Bestimmen eines Überlastabwehrwerts, der indikativ für die Anzahl von Frequenzkanälen in der Sprungsequenz ist, die identifiziert wurden, dass sie eine Substitution erfordern;
Substituieren des identifizierten Frequenzkanals durch einen anderen Fre quenzkanal, wenn der Überlastabwehrwert kleiner als ein erster Schwel lenwert ist;
Implementieren eines Sprungsequenz-Reparaturvorgangs, bei dem die ge samte Sprungsequenz über die Kommunikationsverbindung transportiert wird, wenn der Überlastabwehrwert den ersten Schwellenwert übersteigt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren des Weiteren aus dem Schritt des Abschaltens der Kommunikationsverbindung besteht, wenn der Überlastabwehrwert einen zweiten Schwellenwert übersteigt, wobei der zweite Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert ist.

13. Verfahren zur Steuerung der Substitution von Frequenzkanälen in der Sprungsequenz einer Frequenzsprung-Kommunikationsverbindung, die aus einer Mehrzahl von Frequenzkanälen besteht, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Identifizieren eines Frequenzkanals in der Sprungsequenz, der eine Substi tution erfordert;
Bestimmen eines Überlastabwehrwerts, der für die Anzahl von Frequenz kanälen in der Sprungsequenz indikativ ist, die identifiziert wurden, dass sie eine Substitution erfordern;
Substituieren des identifizierten Frequenzkanals durch einen anderen Fre quenzkanal, wenn der Überlastabwehrwert kleiner als ein Schwellenwert ist;
Abschalten der Kommunikationsverbindung, wenn der Überlastabwehrwert den Schwellenwert übersteigt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem der Schritt des Substituierens des identifizierten Frequenzkanals durch einen anderen Fre quenzkanal aus dem Unterschritt des Sendens eines Befehls, der für die er forderliche Frequenzsubstitution indikativ ist, auf zwei aufeinanderfolgenden Frequenzsprüngen besteht; und wobei das Verfahren des Weiteren die vo rangehenden Schritte beinhaltet:
Teilen der Mehrzahl von Frequenzkanälen in einen ersten Subsatz von Ka nälen und einen zweiten Subsatz von Kanälen, wobei jeder der Kanäle in dem ersten Subsatz eine höhere Frequenz als jeder der Kanäle in dem zweiten Subsatz aufweist;
Permutieren der Kanäle innerhalb des ersten Subsatzes in einer Pseudozu fallsweise;
Permutieren der Kanäle innerhalb des zweiten Subsatzes in einer Pseudo zufallsweise;
Wählen einer Sprungsequenz, die aus Kanälen besteht, die abwechselnd aus dem ersten Subsatz und dem zweiten Subsatz derart genommen wer den, dass keine zwei Kanäle von dem gleichen Subsatz benachbart zuein ander in der Sequenz sind.