DE102018000044A1

DE102018000044A1 - Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung in Schmalbandsystemen

Info

Publication number: DE102018000044A1
Application number: DE102018000044.4A
Authority: DE
Inventors: Hristo Petkov; Raphael Mzyk; Thomas Kauppert; Klaus Gottschalk
Original assignee: Diehl Metering Systems GmbH
Current assignee: Diehl Metering Systems GmbH
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2018-01-04
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2038-01-05
Also published as: US20200213964A1; CA3072116A1; CN111149395B; US11265836B2; JP7341129B2; JP2020535736A; WO2019063119A1; EP3689052A1; CN111149395A; KR20200058419A; KR102670868B1; DE102018000044B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung zwischen einer Basisstation (101) und einem Endgerät (102), vorzugsweise einer Mehrzahl von Endgeräten (102), wobei das Endgerät (102) sowie die Basisstation (101) über je eine eigene Frequenzreferenzeinheit verfügen und die Übertragung der Daten zwischen Basisstation (101) und Endgerät (102) über verschiedene Frequenzen erfolgt, mit folgenden Verfahrensschritten:eine Grund-Sendefrequenz (201) zum Senden von Daten vom Endgerät (102) zur Basisstation (101) wird festgelegt;das Endgerät (102) legt eine Endgerät-Sendefrequenz (202) zum Senden von Daten vom Endgerät (102) zur Basisstation (101) endgeräteseitig fest, wobei zwischen Grund-Sendefrequenz (201) und Endgerät-Sendefrequenz (202) ein Frequenz-Offset Δfbesteht;das Endgerät (102) öffnet ein Empfangsfenster zum Empfangen von von der Basisstation (101) stammenden Daten, wobei der Frequenz-Offset Δffür die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt wird;die Basisstation (101) ermittelt die Endgerät-Sendefrequenz (202);die Basisstation (101) sendet ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz (202) Daten an das Endgerät (102).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung in Schmalbandsystemen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 2 und 9.
Technologischer Hintergrund
Die Datenübertragung von Messeinheiten, wie z. B. Sensoren, Verbrauchsmessern bzw. Verbrauchszählern oder Komponenten von Smart-Home-Steuerungen, gewinnt im täglichen Gebrauch zunehmend an Bedeutung. Diese Messeinheiten stellen dabei einzelne Endgeräte in einem Kommunikationssystem dar. In solch einem System werden kleine Datenmengen von einer großen Anzahl an Endgeräten zu einer Basisstation übertragen. Ein wichtiger Anwendungsbereich von Messeinheiten ist der Einsatz von intelligenten Verbrauchszählern, sogenannten Smart Metern. Diese sind in der Regel in ein Versorgungsnetz eingebundene Verbrauchszähler, z. B. für Energie, Strom, Gas oder Wasser, die dem jeweiligen Anschlussbenutzer den tatsächlichen Verbrauch anzeigen. Das Kommunikationssystem zur Übertragung der Verbrauchsdaten stellt dabei der Versorger bereit, indem er Basisstationen in Form von Konzentratoren, zum Sammeln der Verbrauchsdaten, betreibt. Intelligente Verbrauchszähler haben den Vorteil, dass manuelle Ablesungen der Zählerstände entfallen und seitens des Versorgers kurzfristigere Rechnungstellungen gemäß dem tatsächlichen Verbrauch vorgenommen werden können. Durch kurzfristigere Ableseintervalle ist wiederum eine genauere Kopplung der Endkundentarife an die Entwicklung der Börsenstrompreise möglich. Auch können die Versorgungsnetze wesentlich besser ausgelastet werden.
Für die unidirektionale und bidirektionale Datenübertragung zwischen Endgeräten und Basisstation sind verschiedene Systeme bekannt, wie z. B. DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) oder RFID (Radio Frequency Identification). In solchen Systemen werden für gewöhnlich Referenzfrequenzen oder Referenzzeiten von der Basisstation vorgegeben, auf die sich die Endgeräte synchronisieren. Durch Quarztoleranzen kann es allerdings zu Frequenz- und/oder Zeitungenauigkeiten in den Endgeräten kommen. Diese Quarztoleranzen werden beispielsweise durch Temperatureinflüsse, Alterung und/oder Herstellungstoleranzen bedingt und führen zu einem Frequenz-Offset. Aufgrund der möglichen Toleranzen müssen die Kanäle zum Senden der Endgeräte im Uplink entsprechend breit gewählt werden, damit sich die einzelnen Endgeräte nicht gegenseitig stören. Für die Empfangsfenster der Endgeräte im Downlink sind ebenso breit gewählte Empfangskanäle notwendig.
Um die Empfindlichkeit eines Endgeräts, und damit beispielsweise die Übertragungsqualität zu verbessern, besteht die Möglichkeit ein Schmalbandsystem zur Datenübertragung zu verwenden. Aufgrund der Quarztoleranzen kann jedoch der Empfangsfilter eines Endgeräts nicht ohne weiteres sehr schmal gewählt werden. Aufgrund des Frequenz-Offsets kann beispielsweise der Fall eintreten, dass die Basisstation nicht eindeutig bestimmen kann, in welchem Kanal das Endgerät tatsächlich gesendet hat. So ist beispielsweise in einem Mehrkanalsystem die frequenzgenaue Rücksendung durch die Basisstation schwierig, da die Frequenz des geöffneten Empfangsfensters des Endgeräts nicht bekannt ist.
Nächstliegender Stand der Technik
Ein System zur bidirektionalen Datenübertragung in Schmalbandsystemen ist aus der DE 10 2011 082 100 A1 bekannt. Dieses System ermöglicht es, dass die Endgeräte trotz unterschiedlicher Frequenzabweichungen in einem sehr engen Frequenzraster senden, ohne sich gegenseitig zu stören. Die Frequenzen der Endgeräte können damit sehr nah an den Bandgrenzen liegen, was die verfügbare Uplink-Bandbreite erhöht und die Datenübertragungsrate erhöhen kann.
Die EP 2 369 763 B1 offenbart ein Kommunikationssystem bestehend aus Sendeempfängereinheiten eines ersten und eines zweiten Typs, wobei Sendeempfängereinheiten des ersten Typs Frequenzvergleichseinheiten umfassen, um die von den Sendeempfängereinheiten des zweiten Typs empfangene Frequenzen mit einer Referenzfrequenz zu vergleichen und ein Versatzsignal zu bilden, wobei die Referenzfrequenz gemäß dem Versatzsignal eingestellt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neuartiges Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung in Schmalbandsystemen zur Verfügung zu stellen, bei dem bei einer effizienteren Ausnutzung der Bandbreite gleichzeitig eine verbesserte Übertragungsqualität ermöglicht wird.
Lösung der Aufgabe
Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 2 und 9 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren vorgesehen zur bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung zwischen einer Basisstation und einem Endgerät, vorzugsweise einer Mehrzahl von Endgeräten, wobei das Endgerät sowie die Basisstation über je eine eigene Frequenzreferenzeinheit verfügen und die Übertragung der Daten zwischen Basisstation und Endgerät über verschiedene Frequenzen erfolgt, mit folgenden Verfahrensschritten:

vom Endgerät wird eine Grund-Sendefrequenz zum Senden von Daten zur Basisstation festgelegt;
das Endgerät legt eine Endgerät-Sendefrequenz zum Senden von Daten vom Endgerät zur Basisstation endgeräteseitig fest, wobei zwischen Grund-Sendefrequenz und Endgerät-Sendefrequenz ein Frequenz-Offset Δf_offset besteht;
das Endgerät öffnet ein Empfangsfenster zum Empfangen von von der Basisstation stammenden Daten, wobei der Frequenz-Offset Δf_offset für die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt wird;
die Basisstation ermittelt die Endgerät-Sendefrequenz;
die Basisstation sendet ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz Daten an das Endgerät.

Die gesamte Datenübertragung, insbesondere in einem Schmalbandsystem, geht somit von einer Grund-Sendefrequenz aus, von der die Endgerät-Sendefrequenzen abgeleitet werden. Das Endgerät kann seine Endgerät-Sendefrequenz frei festlegen. Die Sendefrequenz des Endgeräts ist somit unabhängig von vorgegebenen Kanälen bzw. Kanalrastern. Vorzugsweise kann die Endgerät-Sendefrequenz gleich der Grund-Sendefrequenz sein und somit einen Frequenz-Offset Δf_offset von 0 Hz aufweisen. Ausgehend von den vom Endgerät gesendeten Daten ermittelt die Basisstation die Endgerät-Sendefrequenz. Die Frequenz zum Rücksenden wird ebenfalls von der Endgerät-Sendefrequenz abgeleitet.
Nebengeordnet beansprucht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung zwischen einer Basisstation und einem Endgerät, vorzugsweise einer Mehrzahl von Endgeräten, wobei das Endgerät sowie die Basisstation über je eine eigene Frequenzreferenzeinheit verfügen und die Übertragung der Daten zwischen Basisstation und Endgerät über verschiedene Frequenzen erfolgt, insbesondere nach Anspruch 1, mit folgenden Verfahrensschritten:

das Endgerät öffnet ein Empfangsfenster zum Empfangen von von der Basisstation stammenden Daten, welches einen Frequenzversatz Δf_up/down zur Endgerät-Sendefrequenz aufweist;
das Endgerät berücksichtigt Δf_up/down für die Öffnung des Empfangsfensters;
die Basisstation ermittelt die Endgerät-Sendefrequenz der vom Endgerät gesendeten Daten;
die Basisstation sendet ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz des Endgeräts und unter Einbeziehung von Δf_up/down Daten an das Endgerät.

Das Endgerät sendet auf einer Endgerät-Sendefrequenz. Beim Öffnen des Empfangsfensters für die Endgerät-Sendefrequenz berücksichtigt das Endgerät entsprechend Δf_up/down . Die Basisstation empfängt Daten auf der Endgerät-Sendefrequenz und ermittelt die Endgerät-Sendefrequenz. Bei der Übertragung von Daten von der Basisstation zurück an das Endgerät bezieht die Basisstation die ermittelte Endgerät-Sendefrequenz des Endgeräts und Δf_up/down ein. Hierfür wird der Frequenzversatz Δf_up/down zur Endgerät-Sendefrequenz ergänzt. Das Endgerät öffnet sein Empfangsfenster bei einer Frequenz, die einen Frequenzversatz Δf_up/down zur ersten Endgerät-Sendefrequenz aufweist. Ausgehend von der Grund-Sendefrequenz kann beispielsweise zusätzlich der Frequenzunterschied Δf_offset zur Endgerät-Sendefrequenz vom Endgerät festgelegt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung ermöglicht es, als zusätzliche Verfahrensschritte vorzusehen, dass

das Endgerät eine weitere Endgerät-Sendefrequenz zum Senden von Daten vom Endgerät zur Basisstation endgeräteseitig festlegt, wobei zwischen Grund-Sendefrequenz und weiterer Endgerät-Sendefrequenz ein weiterer Frequenz-Offset Δf'_offset besteht;
das Endgerät Δf'_offset für die Öffnung des Empfangsfensters der weiteren Endgerät-Sendefrequenz berücksichtigt;
die Basisstation die Endgerät-Sendefrequenz der vom Endgerät in der weiteren Endgerät-Sendefrequenz gesendeten Daten ermittelt.

Die bidirektionale Übertragung zwischen der Basisstation und dem Endgerät kann bei weiteren Endgerät-Sendefrequenzen in gleicher Weise verlaufen. Hierbei kann auch ausgehend von der Grund-Sendefrequenz der Frequenzunterschied Δf'_offset zu einer weiteren Endgerät-Sendefrequenz vom Endgerät festgelegt werden. Das Endgerät kann beim Öffnen des Empfangsfensters Δf'_offset und gegebenenfalls zusätzlich Δf_up/down und/oder Δf_offset berücksichtigen. Die Basisstation berücksichtigt ebenfalls die ermittelte Endgerät-Sendefrequenz des Endgeräts sowie gegebenenfalls zusätzlich Δf_up/down bei der Übertragung von Daten zurück an das Endgerät.
Vorteilhafterweise kann damit das Problem der Kanalzuordnung entfallen, da der Rücksendekanal der Basisstation ausgehend von der Endgerät-Sendefrequenz bestimmt wird. Somit ermöglicht die Erfindung, dass Endgeräte in einem Schmalbandsystem senden, ohne einer vorgegebenen Kanalzuordnung folgen zu müssen. Die Endgerät-Sendefrequenz kann damit auch bei Frequenzen außerhalb der Kanäle liegen.
Zweckmäßigerweise kann die Grund-Sendefrequenz fix sein und im Vorfeld festgelegt worden sein. Bei der Datenübertragung zwischen Endgerät und Basisstation wird die Grund-Sendefrequenz vom Endgerät festgelegt, allerdings kann die Grund-Sendefrequenz im Endgerät beispielsweise bereits bei Fertigung oder der Installation des Endgeräts festgelegt worden sein.
Es besteht ferner die Möglichkeit, dass die erste Endgerät-Sendefrequenz um eine Frequenztoleranz Δf_T von der Grund-Sendefrequenz abweicht. Die Frequenztoleranz Δf_T kann beispielsweise aufgrund von Temperatureinflüssen auftreten.
Die Frequenztoleranz Δf_T kann zudem durch einen Offset zwischen den Frequenzreferenzeinheiten der Basisstation und dem Endgerät bedingt werden. Bei den Frequenzreferenzeinheiten kann es sich beispielsweise um Schwing-Quarze handeln. Durch diese kann es beispielsweise zu Frequenz- und/oder Zeitungenauigkeiten kommen. Die Endgeräte sind von diesen Ungenauigkeiten für gewöhnlich stärker betroffen als die Basisstation. Die Basisstation kann für gewöhnlich eine feste Energieversorgung und eventuell zusätzliche Synchronisierungsmöglichkeiten haben. Diese Frequenztoleranz Δf_T wird beispielsweise durch Temperatureinflüsse, Alterung und/oder Herstellungstoleranzen des Schwing--Quarzes bedingt und führt zu einem Frequenz-Offset zwischen der Basisstation und dem Endgerät.
Zweckmäßigerweise kann der Basisstation die Grund-Sendefrequenz bekannt sein. Ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz kann die Basisstation somit beispielsweise die Frequenztoleranz Δf_T zur Grund-Sendefrequenz des Endgeräts bestimmen. Es besteht somit z. B. die Möglichkeit die Frequenztoleranz Δf_T beim Übertragen oder Empfangen von Daten an oder vom Endgerät auf einfache Weise zu berücksichtigen.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Frequenzversatz Δf_up/down ein fixer, im Vorfeld festgelegter Wert ist. Damit kann sichergestellt werden, dass die Basisstation und jedes Endgerät den gleichen Frequenzversatz Δf_up/down verwenden und somit die gleiche Frequenz entsprechend zum Senden bzw. zum Empfangen nutzen. Vorteilhafterweise kann der Frequenzversatz Δf_up/down fix sein, d. h. nicht änderbar bzw. nicht in einfacher Weise änderbar, um zu verhindern, dass es beispielsweise während des Betriebs zu einer Nichtübereinstimmung des Frequenzversatzes Δf_up/down zwischen Basisstation und Endgerät kommen kann.
Besonders zweckmäßig ist es daher, dass der Frequenzversatz Δf_up/down der Basisstation sowie dem Endgerät bekannt ist.
Vorteilhafterweise kann das Endgerät die Endgerät-Sendefrequenz derart festlegen, dass gestörte Frequenzen und/oder gestörte Frequenzbereiche vermieden werden. Beispielsweise kann das Endgerät hierfür eine Hidden Node Detection durchführen, um z. B. Störer zu identifizieren. Auf dieser Grundlage kann das Endgerät die Endgerät-Sendefrequenz festlegen. Das Endgerät kann zum Festlegen der Endgerät-Sendefrequenz z. B. den Frequenz-Offset Δf_offset aktiv einstellen. Somit kann das Endgerät selbstständig auf störende Einflüsse aus seiner Umgebung reagieren und die Übertragungsqualität verbessern.
Ebenso vorteilhaft kann es sein, dass das Endgerät die eigene Sendeleistung vermisst und auf dieser Grundlage die Endgerät-Sendefrequenz festlegt. Ursachen von Schwankungen in der Sendeleistung können beispielsweise Fading-Effekte hervorgerufen durch Interferenzen, Abschattungen, Mehrwegausbreitungen oder den Doppler-Effekt sein. Als Indikator kann z. B. der Received Signal Strength Indicator (RSSI) verwendet werden. So kann beispielsweise der RSSI-Wert des letzten Pakets im Downlink gemessen werden. Wird z. B. die Signalstärke für eine erfolgreiche Kommunikation auf der aktuellen Frequenz unterschritten, kann auf eine bessere Frequenz gewechselt werden. Durch die entsprechende Anpassung der Endgerät-Sendefrequenz kann somit die Übertragungsqualität verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann die Basisstation die Daten an das jeweilige Endgerät unter Einbeziehung der Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts übermitteln. Beispielsweise kann die Basisstation die physikalisch maximal mögliche Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts abschätzen oder kennen, oder z. B. ausgehend von der Grund-Sendefrequenz bestimmt haben. Beim Senden von Daten an das Endgerät kann somit die Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts mit berücksichtigt werden. Ferner kann die Basisstation beispielsweise die bestimmte Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts an das Endgerät übermitteln. Das Endgerät kann dadurch z. B. seinen Quarz-Offset zur Basisstation bei weiteren Übertragungen berücksichtigen.
Zudem ist es möglich, dass das Endgerät seine Frequenztoleranz Δf_T für die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt. Das Endgerät kann hierfür beispielsweise seine physikalisch maximal mögliche Frequenztoleranz Δf_T kennen oder abschätzen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass die Basisstation die Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts bestimmt hat und an das Endgerät übermittelt hat. Das Empfangsfenster des Endgeräts kann somit genauer bei der exakten Frequenz geöffnet werden.
Nebengeordnet beansprucht die vorliegende Erfindung ein weiteres Verfahren zur bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung zwischen einer Basisstation und einem Endgerät, vorzugsweise einer Mehrzahl von Endgeräten, wobei das Endgerät sowie die Basisstation über je eine eigene Frequenzreferenzeinheit verfügen und die Übertragung der Daten zwischen Basisstation und Endgerät über verschiedene Frequenzen erfolgt, wobei die Übertragung der Daten vom Endgerät an die Basisstation in Frequenzen eines Uplink-Bandes stattfindet, und die Übertragung der Daten von der Basisstation an ein Endgerät in Frequenzen eines Downlink-Bandes stattfindet, insbesondere nach einer vorhergehenden Ausgestaltung der Erfindung und mit folgenden Verfahrensschritten:

die Basisstation sendet ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz und unter Berücksichtigung der Breite des Downlink-Bandes Daten an das Endgerät;
das Endgerät berücksichtigt die Breite des Downlink-Bandes für die Öffnung des Empfangsfensters.

Die Signal-Übertragung von einem Endgerät an die Basisstation wird als Uplink bezeichnet und die Signal-Übertragung von der Basisstation an ein Endgerät als Downlink. Mögliche Sendefrequenzen für den Uplink bzw. Downlink befinden sich entsprechend im Uplink-Band bzw. Downlink-Band. Die Grund-Sendefrequenz sowie die Endgerät-Sendefrequenzen liegen zweckmäßigerweise im Uplink-Band. Die Basisstation sendet im Downlink-Band an das Endgerät zurück, wobei das Downlink-Band zum Uplink-Band zweckmäßigerweise um den Frequenzversatz Δf_up/down verschoben sein kann.
Es besteht ferner die Möglichkeit, dass das Uplink-Band größer ist als das Downlink-Band. Hier kann der Fall eintreten, dass die Endgerät-Sendefrequenz innerhalb des Uplink-Bandes liegt, allerdings die entsprechende um den Frequenzversatz Δf_up/down verschobene Frequenz, auf der die Basisstation zurück sendet, außerhalb des Downlink-Bandes liegt. Um nun das Uplink-Band in vollem Umfang ausnutzen zu können, wird die Sendefrequenz der Basisstation, sofern sie sich außerhalb des Downlink-Bandes befinden würde, derart angepasst, dass sie sich wieder im Downlink-Band befindet. Beispielsweise kann die Sendefrequenz der Basisstation um einen Frequenzversatz Δf_wrap ergänzt werden. Der Frequenzversatz Δf_wrap wird dabei so gewählt, dass sich die resultierende Sendefrequenz der Basisstation innerhalb des Downlink-Bandes befindet. Somit wird eine Möglichkeit geschaffen, das zur Verfügung stehende Band (Uplink-Band bzw. Downlink-Band) in Schmalbandsystemen effizient auszunutzen, bei gleichzeitig verbesserter Übertragungsqualität. Zusätzlich kann das Endgerät prüfen, ob sich die Sendefrequenz der Basisstation unter Berücksichtigung von Δf_up/down und/oder Δf_offset und/oder Δf'_offset außerhalb des Downlink-Bandes befinden kann. Das Endgerät öffnet sein Empfangsfenster entsprechend bei einer Frequenz innerhalb des Downlink-Bandes. Zweckmäßigerweise kann das Endgerät hierfür den Frequenzversatz Δf_wrap berücksichtigen. Besonders zweckmäßig kann es daher sein, dass der Frequenzversatz Δf_wrap im Vorfeld festgelegt worden ist und/oder die Basisstation und das Endgerät den Frequenzversatz Δf_wrap kennen.
Vorzugsweise kann im Endgerät sowie in der Basisstation eine maximal mögliche Frequenztoleranz Δf_T,max hinterlegt sein. Die maximale Frequenztoleranz Δf_T,max kann zweckmäßigerweise unter Einbezug des Quarz-Fehlers des Endgeräts sowie des Quarz-Fehlers der Basisstation bestimmt werden. Das Endgerät sowie die Basisstation können die Frequenztoleranz Δf_T,max bei der Prüfung, ob die Sendefrequenz der Basisstation außerhalb des Frequenzbereichs liegen wird, mit einfließen lassen. Sofern die Sendefrequenz der Basisstation mit Berücksichtigung der maximalen Frequenztoleranz Δf_T,rnax außerhalb des Downlink-Bandes liegt, kann beispielsweise der Frequenzversatz Δf_wrap ergänzend beim Öffnen des Empfangsfensters bzw. beim Senden berücksichtigt werden.
Zweckmäßigerweise können die Basisstation und das Endgerät die Lage des Uplink-Bandes und die Lage des Downlink-Bandes kennen. Indem das Endgerät und die Basisstation die Lage des Uplink-Bandes und des Downlink-Bandes kennen, ist sichergestellt, dass das Endgerät und die Basisstation in gleicher Weise die Breite des Downlink-Bandes beim Öffnen des Empfangsfensters bzw. beim Senden von Daten berücksichtigen.
Die belegte Frequenz-Bandbreite ist in der Norm ETSI EN 300 220-1 V3.1.1 festgelegt als der Frequenzbereich in den 99 % der gesamten mittleren Leistung einer Aussendung fallen. Zweckmäßigerweise können die Kanäle der bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung eine Kanal-Bandbreite im Bereich 1 kHz bis 25 kHz, vorzugsweise 2 kHz bis 6 kHz, vorzugsweise 3 kHz bis 5 kHz, aufweisen. Damit kann eine effiziente Ausnutzung der vorhandenen Bandbreite sichergestellt werden, sodass die Kanalkapazität und damit die Anzahl der möglichen Endgeräte pro Basisstation erhöht werden.
Zweckmäßigerweise können die Kanäle der bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung eine Symbolrate im Bereich von 0,5 kbaud bis 20 kbaud, vorzugsweise 0,5 kbaud bis 6 kbaud aufweisen.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts größer ist als die Bandbreite der Kanäle. Die Frequenztoleranz Δf_T ist dabei temperaturabhängig. In einem Schmalbandsystem haben die Kanäle eine kleine Bandbreite, welche deutlich unter den Quarztoleranzen des Senders und des Empfängers liegen kann. Um nicht auf einen breiten Filter angewiesen zu sein, welcher die Empfindlichkeit des Signals verschlechtert und das Rauschen erhöht, wird in einem bidirektionalen System im Uplink die Endgerät-Sendefrequenz bestimmt und im Downlink bei der Einstellung der Basisstation-Sendefrequenz berücksichtigt. Somit kann durch die Ableitung der Endgerät-Sendefrequenz sowie der Basisstation-Sendefrequenz von einer Grund-Sendefrequenz die Übertragungsqualität verbessert werden.
Die Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts kann im Bereich von 1 ppm bis 100 ppm, vorzugsweise 3 ppm bis 50 ppm, vorzugsweise 5 ppm bis 30 ppm, liegen.
Die Basisstation kann die Empfangsfrequenz zweckmäßigerweise mindestens drei Mal verstellen und/oder das Empfangsfenster mit einer dreifachen Frequenz-Bandbreite öffnen. Damit kann sichergestellt werden, dass die gesendeten Daten an der Basisstation empfangen werden. Sofern das Empfangsfenster mit einer dreifachen Frequenz-Bandbreite geöffnet wird, kann beispielsweise mittels einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) die Sendefrequenz ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann die Synchronisationssequenz zwischen Basisstation und Endgerät verlängert, vorzugsweise verdreifacht, werden. Die Aufsynchronisation der Endgeräte auf die Basisstation kann dadurch vereinfacht werden, wodurch der Datenempfang durch die Basisstation sichergestellt werden kann.
Vorteilhafterweise kann das Verhältnis der Bandbreite eines Kanals zur Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts kleiner drei sein. Bei einer beispielhaften Bandbreite eines Kanals von 25 kHz und einer beispielhaften Frequenztoleranz Δf_T des Quarzes von 30 ppm in einem ISM-Band mit einer Trägerfrequenz von 868 MHz ergibt sich ein Verhältnis von 25 kHz zu 26,04 kHz. Gerundet ergibt dies ein beispielhaftes Verhältnis von 0,96.
Figurenliste
Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand von Zeichnungsfiguren nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

1 eine stark vereinfachte schematische Darstellungsweise der Einrichtungen der Basisstation und der Einrichtungen der Endgeräte;
2a-b eine stark vereinfachte schematische Darstellung des Uplinks und Downlinks zwischen Basisstation und Endgerät mit den Frequenzversätzen Δf_up/down und Δf_offset ;
3 eine stark vereinfachte schematische Darstellung des Uplinks und Downlinks zwischen Basisstation und Endgerät für drei Kanäle;
4a-b eine stark vereinfachte schematische Darstellung des Uplinks und Downlinks mit den Bandgrenzen und dem Frequenzbereich;

Bezugsziffer 101 in 1 bezeichnet eine Basisstation mit einer Einrichtung zum Empfang 103 eines von einem Endgerät 102 gesendeten Signals im Uplink 207 mit einer Endgerät-Sendefrequenz 202, die einen Frequenz-Offset Δf_offset zu einer Grund-Sendefrequenz 201 aufweist. Zudem umfasst die Basisstation 101 eine Einrichtung zur Bestimmung 104 der Endgerät-Sendefrequenz 202. Eine Einrichtung zum Senden 105 eines Signals an ein Endgerät 102 im Downlink 208 ist ebenfalls Teil der Basisstation 101. Die Signale an ein Endgerät 102 werden mit einer Basisstation-Sendefrequenz 203 im Downlink 208 gesendet. Die Basisstation-Sendefrequenz ist hier die bestimmte Endgerät-Sendefrequenz 202, welche um den Frequenzversatz Δf_up/down ergänzt worden ist. Intern stehen die drei Einrichtungen 103, 104 sowie 105 der Basisstation 101 in Verbindung.
Die drei dargestellten Endgeräte 102 umfassen jeweils eine Einrichtung zum Senden 107 eines Signals mit der Endgerät-Sendefrequenz 202 und eine Einrichtung zum Empfang 106 eines von der Basisstation 101 gesendeten Signals mit der Basisstation-Sendefrequenz 203. Die Signale im Uplink 207, dargestellt durch die drei Pfeile ausgehend von der Einrichtung eines Endgeräts 102 zum Senden 107 hin zur Einrichtung der Basisstation 101 zum Empfang 103, werden mit der entsprechenden Endgerät-Sendefrequenz 202 gesendet. Die Signale im Downlink 208 von der Einrichtung der Basisstation 101 zum Senden 105 an die Einrichtungen der Endgeräte 102 zum Empfang 106 werden mit der Basisstation-Sendefrequenz 203 gesendet. Dabei können die Endgerät-Sendefrequenz 202 und die entsprechende Basisstation-Sendefrequenz 203 für jedes einzelne Endgerät 102 unterschiedlich sein. Insbesondere bei einer Mehrzahl an Endgeräten 102 ist es besonders vorteilhaft, wenn sich die Endgerät-Sendefrequenzen 202 der einzelnen Endgeräte 102 unterscheiden, um sich nicht gegenseitig bei der Übertragung zu stören. Die entsprechenden Basisstation-Sendefrequenzen 203 sind gleichermaßen unterschiedlich zueinander. Zweckmäßigerweise liegen die verschiedenen Endgerät-Sendefrequenzen 202 im Uplink-Band 209 und die entsprechenden Basisstation-Sendefrequenzen 203 im Downlink-Band 210.
Die 2a-b zeigen den Uplink 207 und Downlink 208 zwischen Basisstation 101 und Endgerät 102 mit verschiedenen Frequenzversätzen Δf_up/down , Δf_offset sowie Δf_T .
In 2a sind die Grund-Sendefrequenz 201 sowie die Endgerät-Sendefrequenz 202 im Uplink 207 gezeigt. Die Endgerät-Sendefrequenz 202 weist dabei einen Frequenzversatz Δf_offset auf. Der Frequenzversatz Δf_offset kann vom Endgerät 102 festgelegt werden, indem es die Endgerät-Sendefrequenz 202 ändert. Beispielsweise kann ein Grund für eine Änderung der Endgerät-Sendefrequenz 202 ein anderer Störer sein, den das Endgerät 102 beispielsweise mittels einer Hidden Node Detection identifiziert hat. Zudem kann eine Änderung der Endgerät-Sendefrequenz 202 beispielsweise alternativ oder zusätzlich auf Grundlage der Vermessung der eigenen Sendeleistung des Endgeräts 102 geschehen. Die Basisstation-Sendefrequenz 203 ist im Downlink 208 gezeigt. Ausgehend von der Endgerät-Sendefrequenz 201 ist die Basisstation-Sendefrequenz 203 um den Frequenzversatz Δf_up/down verschoben.
Bei einer alternativen Ausgestaltung oder einer Weiterbildung der Erfindung berücksichtigt das Endgerät 102 die Systemtoleranzen bzw. die hinterlegte maximal mögliche Frequenztoleranz Δf_T,max. So ist in 2b der erste Frequenzversatz 211 als Bereich der Frequenztoleranz Δf_T um die Grund-Sendefrequenz 201 dargestellt. Die Frequenztoleranz Δf_T wird dabei beim Uplink 207 und bei der Basisstation-Sendefrequenz 203 im Downlink 208 mit berücksichtigt. Die maximale Frequenztoleranz Δf_T kann zweckmäßigerweise dem Endgerät 102 sowie der Basisstation 101 bekannt sein. Ferner ist hier die Frequenztoleranz Δf_T größer als die Bandbreite 206 eines Kanals im Schmalbandsystem.
3 zeigt den Uplink 207 und Downlink 208 zwischen Basisstation 101 und Endgerät 102 beispielhaft für drei Kanäle 1, 2, 3 bzw. 1', 2', 3'. Das Endgerät 102 sendet standardmäßig im Uplink 207 in nur einem Kanal 1, mit der Grund-Sendefrequenz 201. Sofern das Endgerät 102 auf einem anderen Kanal senden möchte, z. B. auf Kanal 2, geht das Endgerät 102 von der Grund-Sendefrequenz 201 aus, welche mit einem entsprechenden Frequenzversatz Δf_offset ergänzt wird. Für Kanal 1 entspricht der Frequenzversatz Δf_offset in diesem Beispiel 0 Hz. Somit ist für diesen Fall die Endgerät-Sendefrequenz 202 gleich der Grund-Sendefrequenz 201. Für Kanal 2 ist der Frequenzversatz Δf_offset ungleich 0 Hz und damit ist die Endgerät-Sendefrequenz 202 ungleich der Grund-Sendefrequenz 201. Für einen weiteren Kanal, hier beispielsweise Kanal 3, ist der Frequenzversatz Δf'_offset . Der Frequenzversatz Δf_offset kann ungleich dem Frequenzversatz Δf'_offset sein. Die Basisstation 101 empfängt das Signal vom Endgerät 102 und bestimmt die Endgerät-Sendefrequenz 202. Für die Basisstation 101 ist es somit unerheblich in welchem Kanal das Endgerät gesendet hat bzw. beabsichtigt hatte zu senden. Im Downlink 208 sendet die Basisstation 101 ein Signal zurück an das Endgerät 102 mit einer Basisstation-Sendefrequenz 203, welche den Frequenzversatz Δf_up/down zur ermittelten Endgerät-Sendefrequenz 201 aufweist. Der Frequenzversatz Δf_up/down kann beispielsweise den Frequenzversatz von Uplink-Band 209 zu Downlink-Band 210 beschreiben. Der Frequenzversatz Δf_up/down ist beispielsweise im Vorfeld festgelegt worden und der Basisstation 101 sowie dem Endgerät 102 bekannt. Das Endgerät 102 öffnet wiederum sein Empfangsfenster bei einer Frequenz, die es durch das Ergänzen seiner Grund-Sendefrequenz 201 mit den Frequenzversätzen Δf_off-set bzw. Δf'_offset sowie Δf_up/down erhält.
In einem konkreten Beispiel sendet das Endgerät 102 im Uplink 208 in Kanal 1 bei einer Frequenz von 868,17 MHz. Unter der Annahme, dass es zu keinem Frequenzversatz aufgrund von äußeren Einflüssen, wie der Temperatur, kommt, also keine Frequenztoleranz Δf_T zu berücksichtigen ist, sendet das Endgerät 102 bei realen 868,17 MHz. Die Grund-Sendefrequenz 201 ist in diesem Beispiel 868,17 MHz, weshalb der Frequenzversatz Δf_offset hierbei 0 Hz beträgt. Die Basisstation 101 empfängt das Signal und bestimmt die Endgerät-Sendefrequenz 202 zu 868,17 MHz. Ausgehend von der Endgerät-Sendefrequenz addiert die Basisstation 101 den Frequenzversatz Δf_up/down , welcher in diesem Beispiel 1,4 MHz beträgt. Somit sendet die Basisstation 101 mit einer Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,57 MHz im Downlink 208 zurück an das Endgerät 102, was beispielsweise dem Rückkanal 1' entspricht. Zu seiner Endgerät-Sendefrequenz 202 hat dieses Endgerät 102 ebenfalls den Frequenzversatz Δf_up/down addiert und entsprechend ein Empfangsfenster bei 869,57 MHz geöffnet. Das Endgerät 102 kann somit das Signal der Basisstation 101 im Downlink 208 empfangen.
In einem weiterführenden Beispiel beabsichtigt dieses Endgerät 102 in Kanal 2 zu senden, beispielsweise bei einer Frequenz von 868,21 MHz. Unter der gleichen Annahme, dass es zu keinem Frequenzversatz aufgrund äußerer Einflüsse kommt, sendet das Endgerät 102 bei realen 868,21 MHz. Da die Grund-Sendefrequenz 201 in diesem Beispiel 868,17 MHz beträgt, ist der Frequenzversatz Δf_offset somit 40 kHz. Zur Endgerät-Sendefrequenz 202, die sich aus der Summe der Grund-Sendefrequenz 201 von 868,17 MHz und dem Frequenzversatz Δf_offset von 40 kHz zu 868,21 MHz ergibt, addiert das Endgerät 102 den Frequenzversatz Δf_up/down von 1,4 MHz und öffnet ein Empfangsfenster bei 869,61 MHz, hier als Rückkanal 2' bezeichnet. Die Basisstation 101 empfängt das Signal vom Endgerät 102 und bestimmt die Endgerät-Sendefrequenz 202 zu 868,21 MHz. Entsprechend sendet die Basisstation 101 bei einer Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,61 MHz. Somit kann das Endgerät 102 im Downlink 208 das Signal der Basisstation 101 im Rückkanal 2' empfangen.
Die Kanäle haben in diesem Beispiel einen Abstand von 40 kHz zueinander. Zweckmäßigerweise kann die Bandbreite 206 der Kanäle im Bereich 1 kHz bis 20 kHz, vorzugsweise 2 kHz bis 6 kHz, vorzugsweise 3 kHz bis 5 kHz, liegen.
In 4a-b sind der Uplink 207 sowie der Downlink 208 mit eingezeichneten Bandgrenzen 205 und einem Frequenzbereich 204 dargestellt. Das Uplink-Band 209 ist hier beispielsweise breiter als das Downlink-Band 210. Für jeden Kanal wird eine Frequenztoleranz Δf_T angenommen, welche beispielsweise aufgrund von äußeren Einflüssen, wie der Temperatur, auftritt. Ausgehend vom schmaleren Downlink-Band 210 ergibt sich somit ein Frequenzbereich 204a, dessen Grenzen einen Abstand von den Bandgrenzen 205 des Downlink-Bandes 210 in Höhe der halben maximalen Frequenztoleranz Δf_T,max / 2 aufweisen. Der Frequenzbereich 204b im Uplink-Band 209 ist vom Frequenzbereich 204a des Downlink-Bandes 210 um den Frequenzversatz Δf_up/down verschoben.
4a zeigt zwei Kanäle (Kanal 1, 2) im Uplink 207 und deren entsprechende Rückkanäle (Kanal 1', 2') im Downlink 208. Beide Kanäle sind mit entsprechenden Frequenztoleranzen Δf_T eingezeichnet. Sofern sich die Frequenzen der Kanäle im Uplink 207 innerhalb des Frequenzbereichs 204b befinden, können die entsprechenden um den Frequenzversatz Δf_up/down verschobenen Frequenzen der Rückkanäle (Kanal 1', 2') innerhalb des Frequenzbereichs 204a verwendet werden. Die Basisstation 101 und das Endgerät 102 kennen die Lage der Bandgrenzen 205 im Uplink 207 sowie Downlink 208. Darüber hinaus kann die mögliche Frequenztoleranz Δf_T bekannt oder als maximal mögliche Frequenztoleranz Δf_T,max abgeschätzt worden sein. Somit ist der Basisstation 101 und dem Endgerät 102 auch die Lage des Frequenzbereichs 204a bzw. 204b im Downlink 208 bzw. Uplink 207 bekannt. Der Frequenzbereich 204a bzw. 204b liegt innerhalb der Bandgrenzen 205 des Downlink-Bandes 210 bzw. des Uplink-Bandes 209.
In einem konkreten Beispiel hat das Downlink-Band 210 eine Breite von 250 kHz mit den Bandgrenzen bei 869,4 MHz und 869,65 MHz, die die Basisstation 101 sowie das Endgerät 102 kennen. Das Uplink-Band 209 hat seine Bandgrenzen beispielsweise bei 868,0 MHz bzw. 868,6 MHz und ist mit einer Breite von 600 kHz breiter als das Downlink-Band 210. Ferner ist die mögliche Frequenztoleranz Δf_T bekannt oder ist abgeschätzt worden zu einem maximalen Wert von ±30 kHz. Damit liegen die Grenzen des Frequenzbereichs 204a im Downlink-Band 210 bei 869,43 MHz bzw. 869,62 MHz. Der Frequenzversatz Δf_up/down beträgt 1,4 MHz. Das Endgerät 102 sendet beispielsweise auf Kanal 1 mit einer Endgerät-Sendefrequenz 202 von 868,19 MHz. Dies entspricht einer um den Frequenzversatz Δf_up/down verschobenen Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,59 MHz, welche somit innerhalb des Frequenzbereichs 204a liegt. Das Endgerät 102 erkennt dies und sieht keine Notwendigkeit die Basisstation-Sendefrequenz 203 um einen zusätzlichen Frequenzversatz, beispielsweise dem Frequenzversatz Δf_wrap , zu ergänzen. Folglich öffnet das Endgerät 102 sein Empfangsfenster bei der Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,59 MHz. Die Basisstation 101 erkennt in gleicher Weise, dass die Basisstation-Sendefrequenz 203 nicht um einen zusätzlichen Frequenzversatz ergänzt werden muss, um innerhalb des Frequenzbereichs 204a zu liegen. Die Basisstation 101 sendet mit der Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,59 MHz (Kanal 1') an das Endgerät 102 zurück.
Kanal 3 in 4b liegt außerhalb des Frequenzbereichs 204b des Uplink-Bandes 209. Somit kann der entsprechende Rückkanal (Kanal 3') mit der Basisstation-Sendefrequenz 203 unter Einbeziehung der Frequenztoleranz Δf_T außerhalb des Downlink-Bandes 210 liegen. Um dies zu vermeiden wird die Basisstation-Sendefrequenz 203 mit einem Frequenzversatz Δf_wrap ergänzt, derart, dass die resultierende Basisstation-Sendefrequenz 203 (Kanal 3") innerhalb des Frequenzbereichs 204a und damit unter Berücksichtigung der Frequenztoleranz Δf_T innerhalb des Downlink-Bandes 210 liegt. Zweckmäßigerweise kann der Frequenzversatz Δf_wrap der Breite des Frequenzbereichs 204 entsprechen. Bei Notwendigkeit eines Frequenzversatzes Δf_wrap sendet die Basisstation 101 bei einer Basisstation-Sendefrequenz 203, welche ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz 202 mit dem Frequenzversatz Δf_up/down sowie dem zusätzlichen Frequenzversatz Δf_wrap ergänzt worden ist. Ebenso öffnet das Endgerät 102 sein Empfangsfenster bei einer Basisstation-Sendefrequenz 203 mit einem zusätzlichen Frequenzversatz Δf_wrap .
Beispielsweise sendet das Endgerät 102 auf Kanal 3 bei einer Endgerät-Sendefrequenz 202 von 868,24 MHz. Die entsprechende um den Frequenzversatz Δf_up/down verschobene Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,64 MHz (Rückkanal 3') würde somit noch unter der oberen Bandgrenze 205 des Downlink-Bandes 210 von 869,65 MHz liegen. Allerdings könnte die reale Endgerät-Sendefrequenz 202 und die entsprechende Basisstation-Sendefrequenz 203 aufgrund der Frequenztoleranz Δf_T um bis zu 30 kHz höher liegen. Die reale Basisstation-Sendefrequenz 203 könnte daher mit einem Wert von bis zu 869,67 MHz außerhalb des Downlink-Bandes 210 liegen. Entsprechend wird jede Basisstation-Sendefrequenz 203 größer oder größer gleich 869,62 MHz mit einem zusätzlichen Frequenzversatz Δf_wrap ergänzt. Der Frequenzversatz Δf_wrap entspricht hier beispielsweise der Breite des Frequenzbereichs 204. Der Frequenzbereich 204 hat beispielsweise eine Breite von 190 kHz, was der Breite des Downlink-Bandes 210 von 250 kHz abzüglich der Frequenztoleranz Δf_T von 60 kHz entspricht. Somit liegt die resultierende Basisstation-Sendefrequenz 203 bei 869,45 MHz (Rückkanal 3"). Folglich sendet die Basisstation 101 das Signal bei einer Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,45 MHz und das Endgerät 102 öffnet sein Empfangsfenster ebenfalls bei der Basisstation-Sendefrequenz 203 von 869,45 MHz.
Bezugszeichenliste

1: Kanal 1
1': Rückkanal zu Kanal 1
2: Kanal 2
2': Rückkanal zu Kanal 2
3: Kanal 3
3',3": Rückkanal zu Kanal 3
101: Basisstation
102: Endgerät
103: Einrichtung der Basisstation zum Empfang
104: Einrichtung der Basisstation zur Bestimmung
105: Einrichtung der Basisstation zum Senden
106: Einrichtung des Endgeräts zum Empfang
107: Einrichtung des Endgeräts zum Senden
201: Grund-Sendefrequenz
202: Endgerät-Sendefrequenz
202a: weitere Endgerät-Sendefrequenz
203: Basisstation-Sendefrequenz
204: Frequenzbereich
205: Bandgrenze
206: Bandbreite
207: Uplink
208: Downlink
209: Uplink-Band
210: Downlink-Band

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011082100 A1 [0005]
EP 2369763 B1 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm ETSI EN 300 220-1 V3.1.1 [0031]

Claims

Verfahren zur bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung zwischen einer Basisstation (101) und einem Endgerät (102), vorzugsweise einer Mehrzahl von Endgeräten (102), wobei das Endgerät (102) sowie die Basisstation (101) über je eine eigene Frequenzreferenzeinheit verfügen und die Übertragung der Daten zwischen Basisstation (101) und Endgerät (102) über verschiedene Frequenzen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grund-Sendefrequenz (201) zum Senden von Daten vom Endgerät (102) zur Basisstation (101) festgelegt wird; das Endgerät (102) eine Endgerät-Sendefrequenz (202) zum Senden von Daten vom Endgerät (102) zur Basisstation (101) endgeräteseitig festlegt, wobei zwischen Grund-Sendefrequenz (201) und Endgerät-Sendefrequenz (202) ein Frequenz-Offset Δf_offset besteht; das Endgerät (102) ein Empfangsfenster zum Empfangen von von der Basisstation (101) stammenden Daten öffnet, wobei der Frequenz-Offset Δf_offset für die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt wird; die Basisstation (101) die Endgerät-Sendefrequenz (202) ermittelt; die Basisstation (101) ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz (202) Daten an das Endgerät (102) sendet.
Verfahren zur bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung zwischen einer Basisstation (101) und einem Endgerät (102), vorzugsweise einer Mehrzahl von Endgeräten (102), wobei das Endgerät (102) sowie die Basisstation (101) über je eine eigene Frequenzreferenzeinheit verfügen und die Übertragung der Daten zwischen Basisstation (101) und Endgerät (102) über verschiedene Frequenzen erfolgt, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (102) ein Empfangsfenster zum Empfangen von von der Basisstation (101) stammenden Daten öffnet, welches einen Frequenzversatz Δf_up/down zur Endgerät-Sendefrequenz (202) aufweist; das Endgerät (102) Δf_up/down für die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt; die Basisstation (101) die Endgerät-Sendefrequenz (202) der vom Endgerät (102) gesendeten Daten ermittelt; die Basisstation (101) ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz (202) des Endgeräts (102) und unter Einbeziehung von Δf_up/down Daten an das Endgerät (102) sendet.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (102) eine weitere Endgerät-Sendefrequenz (202a) zum Senden von Daten vom Endgerät (102) zur Basisstation (101) endgeräteseitig festlegt, wobei zwischen Grund-Sendefrequenz (201) und weiterer Endgerät-Sendefrequenz (202a) ein weiterer Frequenz-Offset Δf'_offset besteht; das Endgerät (102) Δf'_offset für die Öffnung des Empfangsfensters der weiteren Endgerät-Sendefrequenz (202a) berücksichtigt; die Basisstation (101) die Endgerät-Sendefrequenz (202) der vom Endgerät (102) in der weiteren Endgerät-Sendefrequenz (202a) gesendeten Daten ermittelt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grund-Sendefrequenz (201) fix ist und im Vorfeld festgelegt worden ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzversatz Δf_up/down ein fixer, im Vorfeld festgelegter Wert ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzversatz Δf_up/down der Basisstation (101) sowie dem Endgerät (102) bekannt ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (102) die Endgerät-Sendefrequenz (202) derart festlegt, dass gestörte Frequenzen und/oder gestörte Frequenzbereiche vermieden werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (102) die eigene Sendeleistung und/oder eine Fremdleistung vermisst und auf dieser Grundlage die Endgerät-Sendefrequenz (202) festlegt.
Verfahren zur bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung zwischen einer Basisstation (101) und einem Endgerät (102), vorzugsweise einer Mehrzahl von Endgeräten (102), wobei das Endgerät (102) sowie die Basisstation (101) über je eine eigene Frequenzreferenzeinheit verfügen und die Übertragung der Daten zwischen Basisstation (101) und Endgerät (102) über verschiedene Frequenzen erfolgt, wobei die Übertragung der Daten vom Endgerät (102) an die Basisstation (101) in Frequenzen eines Uplink-Bandes (209) stattfindet, und die Übertragung der Daten von der Basisstation (101) an ein Endgerät (102) in Frequenzen eines Downlink-Bandes (210) stattfindet, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (101) ausgehend von der ermittelten Endgerät-Sendefrequenz (202) und unter Berücksichtigung der Breite des Downlink-Bandes (210) Daten an das Endgerät (102) sendet; das Endgerät (102) die Breite des Downlink-Bandes (210) für die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Uplink-Band (209) größer ist als das Downlink-Band (210).
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (101) unter Einbeziehung des Frequenzversatzes Δf_wrap Daten an das Endgerät (102) sendet und/oder das Endgerät (102) den Frequenzversatz Δf_wrap für die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt, wobei der Frequenzversatz Δf_wrap so gewählt ist, dass sich die resultierende Sendefrequenz (203) der Basisstation (101) innerhalb des Downlink-Bandes (210) befindet.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (101) und das Endgerät (102) die Lage des Uplink-Bandes (209) und die Lage des Downlink-Bandes (210) kennen.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle der bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung eine Kanal-Bandbreite im Bereich 1 kHz bis 25 kHz, vorzugsweise 2 kHz bis 6 kHz, vorzugsweise 3 kHz bis 5 kHz, aufweisen.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle der bidirektionalen, vorzugsweise in einem Schmalbandsystem stattfindenden, Datenübertragung eine Symbolrate im Bereich von 0,5 kbaud bis 20 kbaud, vorzugsweise 0,5 kbaud bis 6 kbaud aufweisen.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts (102) größer ist als die Bandbreite (206) der Kanäle.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenztoleranz Δf_T des Endgeräts (102) im Bereich von 1 ppm bis 100 ppm, vorzugsweise 3 ppm bis 50 ppm, vorzugsweise 5 ppm bis 30 ppm, liegt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstation (101) die Daten an das jeweilige Endgerät (102) unter Einbeziehung der maximalen Frequenztoleranz Δf_T,max des Endgeräts (102) übermittelt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (102) die maximale Frequenztoleranz Δf_T,max für die Öffnung des Empfangsfensters berücksichtigt.