DE60100534T2

DE60100534T2 - Vorrichtung für den Ruf-Betrieb in Mobilfunksystemen

Info

Publication number: DE60100534T2
Application number: DE60100534T
Authority: DE
Inventors: Rajiv Basking Ridge Laroia; Junyi Li; Sathyadev Venkata Scotch Plains Uppala
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 2001-01-08
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: CA2366347A1; US8457054B2; US20040258084A1; US6823191B2; CA2366347C; JP2002247640A; DE60100534D1; US20020090960A1; EP1221821B1; JP4004797B2; EP1221821A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere drahtlose Kommunikationen zwischen drahtlosen Endgeräten und Basisstationen.
Stand der Technik
In drahtlosen Kommunikationssystemen können drahtlose Endgeräte Konnektivität mit einer Basisstation aufrechterhalten, ohne aktiv mit der Basisstation zu kommunizieren. Von diesen drahtlosen Endgeräten sagt man, daß sie sich in einem Rufmodus befinden. In einem derartigen System werden die drahtlosen Endgeräte (WT – Wireless Terminals) durch zugeordnete Basisstationen (BS) gerufen, um Kommunikationen einzuleiten. Dafür weisen die Basisstationen typischerweise einen Rufkanal genannten Kanal auf der Abwärtsstrecke auf. In vormals bekannten Rufanordnungen ist der Rufkanal in eine Mehrzahl von Ruf-Zeitschlitzen unterteilt. Einer Gruppe von drahtlosen Endgeräten wird typischerweise ein Ruf-Zeitschlitz mit vorgegebener Periodizität für den Empfang von Rufnachrichten von zugeordneten Basisstationen zugeordnet. Nach der Darstellung in 1 sind drahtlose Endgeräte #1 und #2 dem Zeitschlitz A, drahtlose Endgeräte #3 und #4 dem Zeitschlitz C und so fort zugeordnet. Es wird erwartet, daß jede Mobileinheit diese Ruf-Zeitschlitze auf Rufnachrichten von einer zugeordneten Basisstation überwacht. So überwachen in dem in 1 gezeigten Beispiel das drahtlose Endgerät #1 und #2 nur Zeitschlitze A und B, während drahtlose Endgeräte #3 und #4 nur Zeitschlitze C und D überwachen, und so fort. Dahingehend wird die Periodizität der Ruf-Zeitschlitze lang genug gemacht, sodaß jedes der drahtlosen Endgeräte effektiv den größten Teil seiner Schaltungen zwischen zwei seiner designierten Ruf-Zeitschlitze abschalten und damit Strom sparen kann. Man sagt dann, daß das drahtlose Endgerät in einen sogenannten „Schlaf-"Modus eintritt. Obwohl sich das drahtlose Endgerät im Schlafmodus befindet, muß es immer noch die empfangenen Ruf-Zeitschlitze verfolgen. Vor der Ankunft seines designierten Ruf-Zeitschlitzes wird bewirkt, daß das drahtlose Endgerät „aufwacht", sich auf den Abwärtskanal einstellt und Träger-, Takt- und Rahmensynchronisation erreicht. Dann dekodiert das drahtlose Endgerät den Ruf-Zeitschlitz und wenn seine Kennung in dem designierten Ruf-Zeitschlitz des drahtlosen Endgeräts enthalten ist, weiß es, daß die Rufnachricht für es bestimmt ist. Das drahtlose Endgerät unternimmt dann die in der Rufnachricht angedeutete entsprechende Handlung. Wenn die Rufnachricht nicht für das drahtlose Endgerät bestimmt ist, kehrt das drahtlose Endgerät in den „Schlaf"-Modus zurück und überwacht den nächsten ihm zugeordneten empfangenen Ruf-Zeitschlitz.
Nach der Darstellung in 1 teilen sich mehr als ein drahtloses Endgerät denselben Ruf-Zeitschlitz. Der Grund dafür ist, daß Rufnachrichten für ein bestimmtes drahtloses Endgerät im allgemeinen nicht sehr oft ankommen und Rufnachrichten für unterschiedliche drahtlose Endgeräte in voneinander unabhängigen Zeitschlitzen ankommen. Infolgedessen ist das Teilen der sogenannten Ruf-Zeitschlitze unter mehreren drahtlosen Endgeräten eine wirkungsvollere Art und Weise der Nutzung des Rufkanals. Ein Problem des Teilens der Ruf-Zeitschlitze unter mehreren drahtlosen Endgeräten besteht jedoch darin, daß die Latenzzeit beim Empfang einer Rufnachricht erhöht wird, wenn mehrere Rufnachrichten gleichzeitig für die einen bestimmten Ruf-Zeitschlitz teilenden drahtlosen Endgeräte ankommen. Man bedenke beispielsweise, daß Rufnachrichten im Zeitschlitz A der 1 für das drahtlose Endgerät #1 sowie #2 ankommen, dann kann die zugehörige Basisstation nur eine der Rufnachrichten im Zeitschlitz A übertragen, beispielsweise die Nachricht für das drahtlose Endgerät #1. Dann muß die Basisstation bis zum Zeitschlitz B warten, um die Rufnachricht für das drahtlose Endgerät #2 zu übertragen. Die Latenz kann dann in Abhängigkeit von den Ankunftsraten von Rufnachrichten und der Anzahl von drahtlosen Endgeräten, die sich einen Ruf-Zeitschlitz teilen, unerwünscht lang werden.
In US-A-5511110 ist ein zellulares Telefonrufsystem offenbart, bei dem eine rahmenorientierte Anordnung zur Übertragung und zum Empfang von Mobileinheit-Rufmeldungen mit verringerter Verzögerung benutzt wird. Jeder Mobileinheit im zellularen Telefonnetz wird ein Ruf-zeitschlitz innerhalb der Rahmen auf dem Vorwärtskanal zugewiesen. Wenn eine Mehrzahl von Rufmeldungen entlang dem Vorwärtssteuerkanal zu senden sind und die Rufmeldungen demselben Ruf-zeitschlitz zugewiesen sind, werden die Rufmeldungen in aufeinanderfolgenden Ruf-zeitschlitzen beginnend bei dem zugewiesenen Zeitschlitz anstelle im zugewiesenen Schlitz in einer Reihe von sequenziellen Rahmen übertragen. Um seine Rufmeldungen zu empfangen, untersucht eine Mobileinheit ihren zugewiesenen Rufzeitschlitz und die nächsten sequenziellen Rufzeitschlitze, wenn ihr zugewiesener Ruf-zeitschlitz mit einer Rufanforderung an eine andere Einheit gefüllt worden ist. Die Mobileinheit überprüft sequenzielle Ruf-zeitschlitze weiter, bis sie eine Rufmeldung an sich selbst oder einen leeren Zeitschlitz identifiziert. Die Mobileinheit kann ihren Stromverbrauch herabsetzen, indem sie einige ihrer elektronischen Schaltungen abschaltet, während sie nicht den Inhalt ihres zugewiesenen Zeitschlitzes und wenn nötig den Inhalt aufeinanderfolgender Zeitschlitze überwacht. Auf diese Weise werden Rufmeldungsverzögerungen zwischen Basisstationen und Mobileinheiten auf ein Minimum reduziert, während die durch auf Rahmen basierende Rufmeldungsanordnungen bereitgestellte Stromverbrauchserhaltung im Bereitschaftsmodus aufrechterhalten wird.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung entspricht den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt ein zur Übertragung von Rufnachrichten in drahtlosen Kommunikationssystemen benutztes Zeitschlitzformat des Standes der Technik; 2 zeigt in vereinfachter Blockschaltbildform ein drahtloses Kommunikationssystem mit Vielfachzugriff, bei dem die Erfindung vorteilhafterweise eingesetzt werden kann;
3 zeigt ein einmaliges Multi-Zeitschlitzformat gemäß der Erfindung;
4 zeigt ebenfalls das zur Beschreibung der Erfindung nützliche einmalige Multi-Zeitschlitzformat;
5 zeigt ein einmaliges teilweise überlappendes Multi-Zeitschlitzformat, bei dem benachbarte Multi-Zeitschlitze mindestens einen Zeitschlitz gemein haben;
6 zeigt das einmalige nicht überlappende Multi-Zeitschlitzformat der 3 und 4 und seine Verwendung bei der Ausübung der Erfindung;
7 zeigt das einmalige teilweise überlappende Multi-Zeitschlitzformat, bei dem benachbarte Multi-Zeitschlitze mindestens einen Zeitschlitz gemein haben, und seine Verwendung bei der Ausübung der Erfindung;
8 ist ein Flußdiagramm der Schritte bei dem Vorgang des Empfangens und Beantwortens einer Rufnachricht durch ein drahtloses Endgerät; und
9 ist ein Flußdiagramm der Schritte bei einem Vorgang der Erzeugung und Übertragung von Rufnachrichten an drahtlose Endgeräte durch eine Basisstation.
Ausführliche Beschreibung
2 zeigt in vereinfachter Blockschaltbildform ein drahtloses Vielfachzugriff-Kommunikationssystem, bei dem die Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden kann. Es ist zu beachten, daß, obwohl die einmalige Erfindung der Anmelderin im Zusammenhang mit einem mobilen drahtlosen Kommunikationssystem beschrieben wird, sie gleichermaßen auf nicht mobile, z.B. stationäre drahtlose Kommunikationssysteme anwendbar ist. Ein derartiges mobiles drahtloses Kommunikationssystem ist das OFDM-basierende (Orthogonal Freqency Division Multiplex) Spreizspektrum-Vielfachzugriffssystem.
Insbesondere ist in 2 ein drahtloses Vielfachzugriff-Kommunikationssystem 200 dargestellt. Das System 200 enthält die Basisstation 201 mit der Antenne 202 und einem oder mehreren entfernten drahtlosen Endgeräten, d.h. drahtlosen Endgeräten 203-1, 203-2 bis 203-Y einschließlich der zugehörigen Antennen 204-1, 204-2 bzw. 204-Y. Die Übertragung von Signalen findet zu und von der Basisstation 201 zu und von entfernten drahtlosen Endgeräten 203 statt. Alle drahtlosen Endgeräte 203 teilen sich dynamisch das Übertragungsspektrum.
Im vorliegenden Beispiel enthält die Basisstation 201 den Sender 205, Empfänger 207 und die Steuerung 206 zum Übertragen und Empfangen von drahtlosen Nachrichten über die Antenne 202. Die Steuerung 206 wird zum Steuern der Funktionsweise des Senders 205 und Empfängers 207 entsprechend der Erfindung eingesetzt. Auf ähnliche Weise enthält im vorliegenden Beispiel jedes der drahtlosen Endgeräte 203-1 bis 203-Y den Sender 208, den Empfänger 210 und die Steuerung 209 zum Übertragen und Empfangen von drahtlosen Nachrichten über die Antenne 204. Die Steuerung 209 wird zum Steuern der Funktionsweise des Senders 208 und Empfängers 210 entsprechend der Erfindung eingesetzt.
Die Basisstation 201 überträgt Rufnachrichten zu drahtlosen Endgeräten 203. Typischerweise befinden sich drahtlose Endgeräte 203, wenn sie nicht im Gebrauch sind, in einem gewöhnlich als „Schlaf-"Modus bezeichneten Bereitschaftsmodus. Im Schlafmodus sind die meisten der Schaltungen im drahtlosen Endgerät 203 abgeschaltet, um Energie zu sparen und dadurch die Batterielebensdauer zu verlängern. Damit jedes der drahtlosen Endgeräte 203 erkennt, ob eine dafür bestimmte Rufnachricht vorliegt, muß das bestimmte drahtlose Endgerät 203 aus dem Schlafmodus austreten, das heißt aufwachen, und ankommende Zeitschlitze auf eine zugehörige Rufnachricht überwachen. Wie oben angedeutet zeigt die 1 ein Zeitschlitzformat des Standes der Technik zur Übermittlung von Rufnachrichten zwischen Basisstation 201 und drahtlosen Endgeräten 203. Es ist zu bemerken, daß, da sich mehr als ein drahtloses Endgerät 203 einen Zeitschlitz teilen können, es möglich ist, daß mehr als eine Rufnachricht gleichzeitig zur Übertragung zu drahtlosen Endgeräten 203 ankommt. Da die Basisstation 201 nur eine Rufnachricht in einem Zeitschlitz übertragen kann müssen alle zusätzlichen Rufnachrichten für ihre Übertragung auf nachfolgende Zeitschlitze warten. Je nach der Anzahl gleichzeitig ankommender Rufnachrichten und der Anzahl drahtloser Endgeräte 203, die sich einen Zeitschlitz teilen, kann die Verzögerung bei der Übertragung einer bestimmten Rufnachricht bedeutsam lang sein.
3 zeigt ein einmaliges Multi-Zeitschlitzformat gemäß der Erfindung, das die Latenzzeit bei der Übertragung und dem Empfang von Rufnachrichten bedeutsam verringert. Nach der Darstellung in 3 sind mehrere vorgeschriebene Zeitschlitze zusammen in einem Multi-Zeitschlitz gruppiert, z.B. Zeitschlitze A1 und A2 in Multi-Zeitschlitz #1 und Zeitschlitze A3 und A4 in Multi-Zeitschlitz #2. Diese Multi-Zeitschlitze mit den entsprechenden Rufnachrichten werden von der Basisstation 201 formatiert und zu drahtlosen Endgeräten 203 übertragen. Im vorliegenden Beispiel teilen sich drahtlose Endgeräte 203-1 bis 203-4 den Multi-Zeitschlitz #1. Dahingehend wird von der Basisstation 201 eine Rufnachricht erzeugt und in einem Zeitschlitz eines Multi-Zeitschlitzes eingefügt, der dem aktuellen drahtlosen Endgerät 203 zugeordnet ist, das gerufen werden soll. Es ist zu beachten, daß jede gewünschte Anzahl von Zeitschlitzen in einen Multi-Zeitschlitz gruppiert werden kann und jede gewünschte Anzahl von Multi-Zeitschlitzen sich in einem Zyklus eines zyklisch wiederholten Multi-Zeitschlitzformats befinden kann.
Man beachte, daß durch Gruppieren von Zeitschlitzen in Multi-Zeitschlitzen die Wahrscheinlichkeit einer Blockierung an allen Zeitschlitzen jedes Multi-Zeitschlitzes wegen statistischen Multiplexens bedeutend verringert wird. Infolgedessen ist die Latenzzeit in einem eine Rufnachricht empfangenen drahtlosen Endgerät 203 bedeutsam verringert. Die drahtlosen Endgeräte 203 müssen jedoch mehr einzelne Zeitschlitze überwachen, wodurch ihr Rechenaufwand gesteigert wird.
4 zeigt ebenfalls das bei der Beschreibung der Erfindung nützliche einmalige Multi-Zeitschlitzformat beim Verringern des Rechenaufwandes der drahtlosen Endgeräte 203. Um den in drahtlosen Endgeräten erforderlichen Rechenaufwand bei der Überwachung der Multi-Zeitschlitze auf Rufnachrichten zu verringern folgen die Basisstation 201 und die drahtlosen Endgeräte 203 einem vorgeschriebenen Protokoll beim Einsatz des in 3 gezeigten Multi-Zeitschlitzformats. Insbesondere benutzt die Basisstation 201 stets den ersten verfügbaren Zeitschlitz zur Übertragung von Rufnachrichten zu den drahtlosen Endgeräten 203. Jedes der drahtlosen Endgeräte 203 überwacht seinen zugehörigen Multi-Zeitschlitz auf Rufnachrichten und gibt die Überwachung entweder bei Empfang einer an es gerichteten Rufnachricht oder bei Erkennung eines leeren Zeitschlitzes auf. Ein leerer Zeitschlitz wird als einer definiert, in dem keine Rufnachricht übertragen worden ist.
Der erste verfügbare Zeitschlitz für eine Rufnachricht ist der früheste Zeitschlitz in einem dem drahtlosen Bestimmungsendgerät zugeordneten Multi-Zeitschlitz, in dem die Basisstation 201 die Rufnachricht übertragen kann. Beispielsweise teilen sich drahtlose Endgeräte 203-1 bis 203-4 den Multi-Zeitschlitz #1, der im vorliegenden Beispiel Zeitschlitze A1 und A2 enthält. Angenommen die Basisstation 201 hat in einem aktuellen Multi-Zeitschlitz eine an ein drahtloses Bestimmungsendgerät 203-1 zu sendende Rufnachricht. Wenn die Basisstation 201 im Zeitschlitz A1 keine weiteren zu übertragenden Rufnachrichten hat, überträgt die Basisstation 201 entsprechend dem oben angeführten Protokoll die Rufnachricht im Zeitschlitz A1, der der erste verfügbare Zeitschlitz für die aktuelle Rufnachricht ist. Wenn auch andere Rufnachrichten im Zeitschlitz A1 zu senden sind, entscheidet sich die Basisstation 201, welche Rufnachricht im Zeitschlitz A1 zu senden ist. Wenn beispielsweise die Basisstation 201 sich entscheidet, die aktuelle Rufnachricht für das drahtlose Endgerät 203-1 im Zeitschlitz A1 zu übertragen, dann ist der Zeitschlitz A1 der erste verfügbare für die aktuelle Rufnachricht. Wenn nunmehr die Basisstation 201 sich entschieden hat, eine andere Rufnachricht im Zeitschlitz A1 zu übertragen, dann kann der Zeitschlitz A2 der erste verfügbare Zeitschlitz zum Transportieren der aktuellen Rufnachricht für das drahtlose Endgerät 203-1 sein. Wenn weiterhin die Basisstation 201 sich entschieden hat, andere Rufnachrichten in Zeitschlitzen A1 und A2 im aktuellen Multi-Zeitschlitz zu übertragen, dann kann der erste verfügbare Zeitschlitz für die Rufnachricht für das drahtlose Bestimmungsendgerät 203-1 ein Zeitschlitz des dem drahtlosen Endgerät 203-1 zugeordneten Multi-Zeitschlitzes im nächsten Zyklus des Format sein. In den obigen Beispielen mit mehr als einer zu drahtlosen Endgeräten 203 zu sendenden Rufnachricht in einem Zeitschlitz, der den drahtlosen Endgeräten 203 zugeordneten Multi-Zeitschlitzen gemein ist, stehen die Rufnachrichten im Wettbewerb um den einzigen gemeinsamen Zeitschlitz. Der Wettbewerb um den Zeitschlitz könnte auf zufallsmäßiger Grundlage aufgelöst werden. Das ist jedoch etwas unerwünscht. Eine bessere Lösung ist es, den Wettbewerb durch einen bestimmten festen Vorgang zum Erreichen einer besseren Systemleistung wie beispielsweise Verringerung der Latenzzeit der Übertragung von Rufnachrichten aufzulösen. Gemäß der Erfindung wird ein Vorgang eingesetzt, der den gemeinsamen Zeitschlitz der für das drahtlose Endgerät 203 bestimmten Rufnachricht zuordnet, dessen Multi-Zeitschlitz der früheste unter allen drahtlosen Endgeräten ist. Der Multi-Zeitschlitz, der der früheste ist, wird unten in Beziehung zum Schritt 905 der 9 beschrieben.
Wenn man nunmehr annimmt, daß die Basisstation 201 keine Rufnachricht im Multi-Zeitschlitz #1 zu übertragen hat, dann gibt es keine Übertragung einer Nachricht im Zeitschlitz A1 und der Zeitschlitz ist leer. Wenn die zugehörigen drahtlosen Endgeräte, z.B. 203-1 bis 203-4 erkennen, daß der Zeitschlitz A1 leer ist, halten sie die Überwachung des Zeitschlitzes A2 an und verringern damit den Rechenaufwand. Wenn gemäß der Erfindung die Basisstation 201 mindestens eine Rufnachricht aufweist, die für einem Multi-Zeitschlitz zugeordnete drahtlose Endgeräte zu senden ist, hat die Basisstation 201 niemals einen leeren Zeitschlitz vor einem Zeitschlitz, in dem Rufnachrichten transportiert werden, sodaß die drahtlosen Endgeräte 203-1 bis 203-4 im vorliegenden Beispiel keine übertragenen Rufnachrichten verpassen, weil sie einen leeren Zeitschlitz erkennen, der einem Zeitschlitz mit einer Rufnachricht vorangeht.
Es ist zu beachten, daß in dem einmaligen Multi-Zeitschlitzformat der 3 und 4, eine Blockierung an einem Multi-Zeitschlitz aufgrund von Schwankungen des Rufnachrichtenverkehrs auftreten kann. Ein mögliches Verfahren zum Minimieren dieser Blockierung ist die Verwendung eines Multi-Zeitschlitzes mit einer größeren Anzahl von Zeitschlitzen. Leider erfordert die Verwendung von mehr Zeitschlitzen in den Multi-Zeitschlitzen mehr Rechenaufwand zur Überwachung des Multi-Zeitschlitzes für Rufnachrichten durch die drahtlosen Endgeräte 203.
Die 5 zeigt ein einmaliges teilweise überlappendes Multi-Zeitschlitzformat, bei dem benachbarte Multi-Zeitschlitze mindestens einen Zeitschlitz gemein haben. Die drahtlosen Endgeräte 203 überwachen ihre zugehörigen Multi-Zeitschlitze zur Erkennung von Rufnachrichten. Beispielsweise enthält der Multi-Zeitschlitz #1 Zeitschlitze A1 und A2, der Multi-Zeitschlitz #2 enthält Zeitschlitze A2 und A3 und so fort und die drahtlosen Endgeräte 203-1 und 203-2 teilen sich den Multi-Zeitschlitz #1, die drahtlosen Endgeräte 203-3 und 203-4 teilen sich den Multi-Zeitschlitz #2 und so fort. Infolgedessen ist im vorliegenden Beispiel der Zeitschlitz A2 sowohl dem Multi-Zeitschlitz #1 und dem Multi-Zeitschlitz #2 gemein. Wegen dieses teilweisen Überlappens der Zeitschlitze durch die Multi-Zeitschlitze können die Rufverkehrsnachrichtenbelastungen in den Multi-Zeitschlitzen ausgeglichen werden und dadurch die Wahrscheinlichkeit einer Blockierung an den Multi-Zeitschlitzen verringert werden.
6 zeigt das einmalige nicht überlappende Multi-Zeitschlitzformat der 3 und 4 und seine Verwendung bei der Ausübung der Erfindung. Angenommen, die Basisstation 201 hat zu drahtlosen Endgeräten 203-1, 203-2, 203-3, 203-5 und 203-7 zu übertragende Rufnachrichten. Die Rufnachrichten für drahtlose Endgeräte 203-1, 203-2, 203-5 und 203-7 werden in Zeitschlitzen A1, A2, A3 bzw. A4 übertragen. Die Rufnachricht für das drahtlose Endgerät 201-3 muß jedoch wegen Blockierung im aktuellen Multi-Zeitschlitz #1 in dem als nächstes vorkommenden Multi-Zeitschlitz #1 übertragen werden. So ist ersichtlich, daß die Rufnachricht für das drahtlose Endgerät 203-3 im ersten verfügbaren Zeitschlitz in seinem zugehörigen Multi-Zeitschlitz #1 übertragen wird, der im vorliegenden Beispiel im nächsten Multi-Zeitschlitzzyklus auftritt.
7 zeigt das einmalige teilweise überlappende Multi-Zeitschlitzformat, bei dem benachbarte Multi-Zeitschlitze mindestens einen Zeitschlitz gemein haben, und seine Verwendung bei der Ausübung der Erfindung. Man nimmt wiederum an, daß die Basisstation 201 zu drahtlosen Endgeräten 203-1, 203-2, 203-3, 203-5 und 203-7 zu übertragende Rufnachrichten aufweist. Die Rufnachrichten für drahtlose Endgeräte 203-1, 203-2, 203-3, 203-5 und 203-7 werden in Zeitschlitzen A1, A2, A3, A4 bzw. A5 übertragen. Es ist daher ersichtlich, daß die Verwendung des einmaligen teilweise überlappenden Multi-Zeitschlitzformats eine geringere Latenzzeit beim Empfangen und Erkennen der Rufnachrichten in drahtlosen Endgeräten 203-1, 203-2, 203-3, 203-5 und 203-7 ergibt.
8 ist ein Flußdiagramm der Schritte im Vorgang beim Empfangen, Erkennen und Beantworten einer Rufnachricht durch ein drahtloses Endgerät 203. Der Vorgang beginnt im Stromsparmodus, d.h. Schlafmodus im Schritt 801. Danach wird im Schritt 802 geprüft, ob ein Multi-Zeitschlitz-Zeitgeber abgelaufen ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 802 NEIN ist, wird der Schritt 802 wiederholt, bis er ein JA-Ergebnis ergibt, das anzeigt, daß der Multi-Zeitschlitz-Zeitgeber abgelaufen ist. Der Ablauf des Multi-Zeitschlitz-Zeitgebers zeigt dem zugehörigen drahtlosen Endgerät 203 an, daß es EIN-Schalten, d.h. aufwachen soll, um seinen zugehörige Multi-Zeitschlitz daraufhin zu überwachen, ob es irgendwelche Rufnachrichten empfangen hat. Dann wird im Schritt 803 bewirkt, daß ein Zeitschlitzindex für den aktuellen Multi-Zeitschlitz auf K=1 gesetzt wird. Im Schritt 804 wird bewirkt, daß das zugehörige drahtlose Endgerät 203 eine etwaige Rufnachricht im Zeitschlitz K des Multi-Zeitschlitzes dekodiert. Im Schritt 805 wird geprüft, ob eine etwaige dekodierte Rufnachricht für das besondere drahtlose Endgerät 203 bestimmt ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 805 JA ist, ist die Rufnachricht für dieses besondere drahtlose Endgerät 203 bestimmt und im Schritt 806 wird bewirkt, daß das bestimmte drahtlose Endgerät 203 antwortet. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 805 NEIN ist, wird im Schritt 807 geprüft, ob der Zeitschlitz K leer ist oder ob K ≥ N ist. N stellt die Anzahl von Zeitschlitzen in einem Multi-Zeitschlitz dar. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 807 NEIN ist, wird im Schritt 808 bewirkt, daß das drahtlose Endgerät 203 den Zeitschlitzindex auf K = K+1 setzt und dann wird die Steuerung zum Schritt 804 zurückgegeben und werden zutreffende der Schritte 804 bis 808 wiederholt, bis entweder Schritt 805 oder Schritt 807 ein JA-Ergebnis ergibt. Wenn der Schritt 805 ein JA-Ergebnis ergibt, reagiert der Schritt 806 wie oben beschrieben dementsprechend. Wenn der Schritt 807 ein JA-Ergebnis ergibt, wird im Schritt 809 der Multi-Zeitschlitz-Zeitgeber rückgesetzt und die Steuerung wird zum Schritt 801 zurückgegeben, welcher bewirkt, daß das drahtlose Engeräte 203 in den Schlafmodus eintritt. Danach werden wie oben beschrieben zutreffende der Schritte 801 bis 809 wiederholt.
9 ist ein Flußdiagramm der Schritte in einem Vorgang der Erzeugung und Übertragung von Rufnachrichten zu drahtlosen Endgeräten 203 durch eine Basisstation 201. Der Vorgang wird im Schritt 901 dadurch begonnen, daß die Basisstation 201 eine Rufnachricht für ein bestimmtes drahtloses Bestimmungsendgerät 203 erzeugt. Dann wird im Schritt 902 bewirkt, daß die Basisstation 201 auf den nächsten, dem drahtlosen Bestimmungsendgerät 203 zugeordneten Multi-Zeitschlitz wartet. Dies wird dadurch realisiert, daß im Schritt 903 geprüft wird, ob ein Multi-Zeitschlitz-Zeitgeber abgelaufen ist. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 903 NEIN ist, dann wird der Schritt 903 solange wiederholt, bis er ein JA-Ergebnis ergibt. Das JA-Ergebnis im Schritt 903 zeigte an, daß ein Multi-Zeitschlitz angekommen ist und im Schritt 904 wird bewirkt, daß die Basisstation 201 einen Zeitschlitzindex für den aktuellen Multi-Zeitschlitz auf K=1 setzt. Dann wird im Schritt 905 überprüft, ob es eine Rufnachricht für ein anderes drahtloses Endgerät 203 mit einem zeitlich früheren zugehörigen Multi-Zeitschlitz als dem Multi-Zeitschlitz für das bestimmte drahtlose Bestimmungsendgerät 203 gibt. Ein Multi-Zeitschlitz liegt zeitlich vor einem anderen Multi-Zeitschlitz, d.h. ist früher als dieser, wenn der letzte Zeitschlitz des vorigen Multi-Zeitschlitzes dem letzten Zeitschlitz des letzteren Multi-Zeitschlitzes vorangeht. Zwei Multi-Zeitschlitze sind „zeitlich gleichliegend", wenn ihre letzten Zeitschlitze vollständig überlappen. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 905 NEIN ist, wird im Schritt 906 bewirkt, daß die Basisstation 201 die Rufnachricht zu dem besonderen drahtlosen Bestimmungsendgerät 203 überträgt. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 905 JA ist, dann wird im Schritt 907 bewirkt, daß die Basisstation 201 eine Rufnachricht zu dem anderen im Schritt 905 angezeigten drahtlosen Endgerät 203 überträgt. (Was nicht in 9 dargestellt ist ist, wenn es eine Rufnachricht für ein anderes drahtloses Endgerät 203 mit einem zugehörigen Multi-Zeitschlitz gibt, der zeitlich mit dem Multi-Zeitschlitz für das drahtlose Bestimmungsendgerät 203 gleich liegt, dann kann die Basisstation 201 sich auf zufallsmäßiger Grundlage entscheiden, eine der beiden Rufnachrichten zu übertragen). Danach wird im Schritt 908 geprüft, ob der Zeitschlitzindex K ≥ N ist. N stellt die Anzahl von Zeitschlitzen in einem Multi-Zeitschlitz dar. Wenn das Prüfungsergebnis im Schritt 908 NEIN ist, dann wird im Schritt 909 bewirkt, daß die Basisstation 201 den Zeitschlitzindex auf K = K+1 setzt und die Steuerung wird zum Schritt 905 zurückgegeben. Danach werden zutreffende der Schritte 905 bis 909 solange wiederholt, bis entweder der Schritt 905 ein NEIN-Ergebnis oder der Schritt 908 ein JA-Ergebnis ergibt. Wenn der Schritt 905 ein NEIN-Ergebnis ergibt, wird im Schritt 906 bewirkt, daß die Basisstation 201 die Rufnachricht wie oben beschrieben zu dem besonderen drahtlosen Bestimmungsendgerät 203 überträgt. Wenn der Schritt 908 ein JA-Ergebnis ergibt, wird im Schritt 910 bewirkt, daß die Basisstation 201 den Multi-Zeitschlitz-Zeitgeber rücksetzt und die Steuerung wird zum Schritt 902 zurückgegeben. Dann werden zutreffende der Schritte 902 bis 910 wie oben beschrieben wiederholt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind selbstverständlich nur beispielhaft für die Grundsätze der Erfindung. In der Tat können vom Fachmann zahlreiche andere Verfahren oder Vorrichtungen ausgearbeitet werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu weichen. Darüberhinaus kann die Erfindung als Hardware, als eine integrierte Schaltung, durch Programmierung auf einem Mikroprozessor oder auf einem digitalen Signalprozessor oder dergleichen implementiert werden.

Claims

Vorrichtung zur Verwendung in einer Basisstation (201) eines drahtlosen Kommunikationssystems (200) mit folgendem: Generatormitteln (in 206) zum Erzeugen von Rufnachrichten; und Sendermitteln (205) zum Übertragen von Multi-Zeitschlitzen zu entfernten drahtlosen Endgeräten; gekennzeichnet durch: Formatierermittel (in 206) zum Erzeugen eines Multi-Zeitschlitzformats mit einer Mehrzahl zyklisch wiederkehrender Multi-Zeitschlitze zum Transportieren von Rufnachrichten zu einer Mehrzahl von drahtlosen Endgeräten (203), wobei jeder der Mehrzahl von Multi-Zeitschlitzen (#1, #2) eine Mehrzahl von Zeitschlitzen (A1, A2) enthält, wobei jeder Zeitschlitz zum Transportieren einer Rufnachricht eines drahtlosen Endgeräts bestimmt ist; Wählermitteln (in 206) zum Auswählen eines ersten verfügbaren Zeitschlitzes in einem Multi-Zeitschlitz zum Übertragen einer Rufnachricht zu einem dem Multi-Zeitschlitz zugeordneten drahtlosen Endgerät; und Mitteln (in 206) zum Auflösen eines Wettbewerbs unter einer Mehrzahl von Rufnachrichten, die sich um denselben Zeitschlitz eines Multi-Zeitschlitzes bewerben; wodurch Stromverbrauch verringert und Latenzzeit bei der Übertragung von Rufnachrichten verringert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eines oder mehrere der drahtlosen Endgeräte einem bestimmten Multi-Zeitschlitz zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Multi-Zeitschlitzen nicht überlappend sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2 mit einem Multi-Zeitschlitz-Zeitgeber (in 206, 802) zum Erkennen des Auftretens eines nächsten Multi-Zeitschlitzes, wobei mit den Generatormitteln eine Rufnachricht für ein aktuelles drahtloses Bestimmungsendgerät erzeugt werden kann und mit dem Sendermittel die erzeugte Rufnachricht in dem ausgewählten Zeitschlitz zum aktuellen drahtlosen Bestimmungsendgerät übertragen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei benachbarten der Multi-Zeitschlitze ein oder mehrere Zeitschlitze gemein sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Rufnachricht vom Sendermittel zu einem drahtlosen Endgerät (203) in einem Zeitschlitz eines Multi-Zeitschlitzes übertragen werden soll, der dem zu rufenden aktuellen drahtlosen Endgerät zugeordnet ist, wobei mit dem Detektormittel weiterhin bestimmt werden kann, ob eine Rufnachricht für ein drahtloses Endgerät vorliegt, dessen Multi-Zeitschlitz früher als der Multi-Zeitschlitz des aktuellen zu rufenden drahtlosen Endgeräts ist und mit dem Sendermittel eine Rufnachricht in einem Zeitschlitz des Multi-Zeitschlitzes übertragen werden kann, der dem drahtlosen Endgerät zugeordnet ist, dem bestimmt wird, daß es den frühesten Multi-Zeitschlitz aufweist.
Vorrichtung zur Verwendung in einem drahtlosen Endgerät (203) eines drahtlosen Kommunikationssystems (200) zum Empfangen von Rufnachrichten mit folgendem: Steuerungsmitteln (209) zum steuerbaren Halten des drahtlosen Endgeräts in einer Bereitschafts-Betriebsart; und Empfängermitteln (210); dadurch gekennzeichnet, daß mit den Empfängermitteln ein Multi-Zeitschlitzformat mit einer Mehrzahl von zyklisch wiederkehrenden Multi-Zeitschlitzen zum Transportieren von Rufnachrichten zu einer Mehrzahl von drahtlosen Endgeräten (203) empfangen werden kann (über 204), wobei jeder der Mehrzahl von Multi-Zeitschlitzen eine Mehrzahl von Zeitschlitzen umfaßt, wobei jeder Zeitschlitz zum Transportieren einer Rufnachricht für ein drahtloses Endgerät bestimmt ist; und mit den Steuerungsmitteln steuerbar bewirkt werden kann, daß das drahtlose Endgerät in eine Überwachungsbetriebsart zum Überwachen von nur dem Intervall eines empfangenen Multi-Zeitschlitzes eingeht, der dem drahtlosen Endgerät für eine für das drahtlose Endgerät bestimmte Rufnachricht zugeordnet ist und sonst in die Bereitschafts-Betriebsart zurückkehrt; wobei Stromverbrauch verringert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei mit den Steuerungsmitteln bestimmt werden kann, ob der dem drahtlosen Endgerät zugeordnete Multi-Zeitschlitz eine für das drahtlose Endgerät bestimmte Rufnachricht enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das drahtlose Endgerät Sendermittel (208) umfaßt, mit dem Steuerungsmittel das drahtlose Endgerät zum Übertragen einer Rufantwortnachricht über das Sendermittel angesteuert werden kann, wenn bestimmt wird, daß der dem drahtlosen Endgerät zugeordnete Multi-Zeitschlitz eine für das drahtlose Endgerät bestimmte Rufnachricht enthält, und mit dem Steuerungsmittel bewirkt werden kann, daß das drahtlose Endgerät in die Bereitschafts-Betriebsart übergeht, wenn bestimmt wird, daß der Multi-Zeitschlitz keine für das drahtlose Endgerät bestimmte Rufnachricht enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Multi-Zeitschlitzformat derart ist, daß ein Multi-Zeitschlitz mindestens einen Zeitschlitz aufweist, der seinen benachbarten Multi-Zeitschlitzen gemein ist, wodurch die Multi-Zeitschlitze die Fähigkeit aufweisen, sich den gemeinsamen mindestens einen Zeitschlitz zu teilen, woraus sich eine geringere Blockierung ergibt.