DE69521600T2

DE69521600T2 - Freikanalauswahlsystem fur ein schnurloses telefon

Info

Publication number: DE69521600T2
Application number: DE69521600T
Authority: DE
Inventors: Mark Fossaceca; Behram Kapadia; Ronald Mccarthy
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1994-01-05
Filing date: 1995-01-03
Publication date: 2001-10-25
Anticipated expiration: 2015-01-04
Also published as: JP3839473B2; MY113030A; EP0738445B1; EP0738445A1; JPH09507360A; KR100330796B1; CN1141705A; DE69521600D1; MX9602659A; CN1090418C; WO1995019084A1; US6041240A

Description

Sachgebiet der Erfindung

Der Gegenstand der Erfindung betrifft im allgemeinen das Gebiet von schnurlosen Telefonen, die in der Lage sind, auf wenigstens zwei schnurlosen Telefonkanälen zu arbeiten, und sie bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur Feststellung und Vermeidung von Störungen in einem bestimmten Kanal.

Hintergrund der Erfindung

Einige bekannte schnurlose Telefonsysteme verwenden ein Hochfrequenz-(HF)-Träger-Feststellungssystem, in dem die Basiseinheit das Vorhandensein eines HF-Trägers während der Zeitdauer prüft, in der sich die schnurlose Telefoneinheit in dem inaktiven "aufgelegten" Zustand bedindet. Diese bekannten Systeme verwenden eine analoge Hardware-Träger-Feststellungs-Einheit.
Eine auf einem Mikro-Computer beruhende HF-Träger- Feststellungs-Einheit ist in der US-Patentanmeldung mit der Serial-Nummer 08/171,353 (Fossaceca et al.), angemeldet am 22. Dezember 1993, beschrieben, die auf denselben Anmelder zurückgeht und der EP-A-660 536, veröffentlicht am 28. 6. 1995, entspricht. In dieser Anmeldung wurde hervorgehoben, daß bedauerlicherweise während des Herstellungsverfahrens bei jedem schnurlosen Telefongerät ein Einstellprozeß bei der analogen Hardware-Träger- Feststellungsschaltung durchgeführt werden muß, um die richtige Auslösung bei den einzelnen Schwellwerten sicherzustellen. Dieser Einstellprozeß ist schwierig, zeitaufwendig und bewirkt oft, daß die Feststellung des HF-Trägers unzuverlässig ist.
Da ferner die Träger-Feststellungsschaltung sich in der Basis-Einheit des schnurlosen Telefongerätes befindet, sind diese Systeme nur in der Lage, eine Störung bei oder nahe den Handapparat-Sendefrequenzen (d. h. den Empfängerfrequenzen der Basis- Einheit) festzustellen. Störungen, die bei oder nahe den Sendefrequenzen der Basis-Einheit auftreten, bleiben unbemerkt und können zur Unterbrechung der Verbindung zwischen der Basis- Einheit und dem Handapparat führen.
Man könnte denken, daß die HF-Träger-Feststellungsschaltung auch in dem Handapparat installiert werden sollte, um dieses Problem zu mildern, aber zwei getrennte Hindernisse haben bisher eine solche einfache Lösung verhindert. Zunächst muß eine weitere analoge Hardware-HF-Träger-Feststellungsschaltung dem Handapparat hinzugefügt werden, was die Herstellungskosten erhöht, die Entwicklung komplizierter macht und die Herstellzeit sowie die Eichzeit für jede Einheit erhöht. Außerdem ist der Handapparat eine freistehende Einheit und besitzt als solche eine schlechte Erdungsbeziehung, was zu den Schwierigkeiten beiträgt, das Schwellwert-Potentiometer des HF-Träger-Detektors zuverlässig einzustellen.
Zweitens sollen schnurlose Telefon-Handapparate tragbar sein und müssen daher mit Batterie betrieben werden. Im Idealfall würde man es gern sehen, daß der Handapparat in der inaktiven Betriebsart überhaupt keinen Strom zieht. Leider muß der Empfänger in dem Handapparat mit Strom versorgt werden und zieht somit Strom, um ankommende Anrufe über die Übertragung von der Basis- Einheit zu empfangen. Um Strom zu sparen, besteht eine allgemeine Lösung dieses Problems darin, das Handgerät mit einem kurzen Tastverhältnis wiederholt "ein-" und "aus"zu"pulsen", um nach ankommenden HF-Übertragungen von der Basis-Einheit zu sehen. Das Tastverhältnis beträgt üblicherweise für den Handapparat 40 bis 60 ms "ein" und mehrere 100 hundert ms "aus". Nicht der gesamte "Ein"-Anteil des Tastverhältnisses ist jedoch für die Nutzung verfügbar, weil 15 bis 20 ms für die PLL- und Mikroprozessor- Schaltung zur Stabilisierung nach ihrem "Einschalten" und bis zu zusätzlichen 5 ms zur Stabilisierung der analogen Hardware-HF- Träger-Feststellungsschaltung benötigt werden. Schlimmstenfalls würde die zusätzliche 5 ms-Stabilisierungs-Zeit nicht akzeptable 25% der verfügbaren aktiven Überwachungsdauer des Handapparates vernichten.
US-5,197,093 offenbart ein schnurloses Telefon, bei dem die Kanäle konstant auf Störungen und einen Träger abgetastet werden. Die Ergebnisse der Abtastung jedes Kanals werden verglichen. Die Kanäle werden dann nach Wichtigkeit in der Reihenfolge der kleinsten Störung mit den im Speicher gespeicherten Einstufungen eingestuft. Die Einstufungen werden zwischen dem Handapparat und der Basis-Einheit übertragen, um einen Betrieb des Handapparates und der Basis auf verschiedenen Kanälen zu vermeiden. Wenn das Telefon in den abgehobenen Zustand gebracht wird, wird dann der am höchsten eingestufte Kanal für die Benutzung abgestimmt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung zeigt ein schnurloses Telefon gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 auf.
Ein Hochfrequenz-(HF)-Signal-Sender/Empfänger-System umfaßt zwei Sender/Empfänger-Einheiten. Jede der Einheiten kann auf einem von mehreren HF-Kanälen arbeiten, und jeder Empfänger enthält einen Eingang zum Empfang eines Hochfrequenzsignals, wobei das Hochfrequenzsignal Perioden des Fehlens unterworfen ist. Eine auf Mikro-Computer beruhende HF-Träger-Feststellungsschaltung bestimmt, wann ein HF-Signal vorhanden ist oder nicht. Die HF- Träger-Feststellungsschaltung spricht auch auf Rausch- Störsignale bei oder nahe ihrem gegenwärtig abgestimmten Empfangskanal an. In Perioden der Inaktivität überwacht der HF- Signal-Empfänger seinen gegenwärtig abgestimmten Kanal, und bei Feststellung von Rauschstörungen, oder bei einer Bestimmung, daß der gegenwärtig abgestimmte Kanal besetzt ist, löst er eine schnelle Abtastoperation aus, um einen nicht besetzten und verhältnismäßig störungsfreien Kanal auszuwählen, und er überträgt einen Befehl zu seiner gepaarten Sender/Empfänger-Einheit, um diese zu veranlassen, auf den neu identifizierten nicht besetzten Kanal abzustimmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Basis-Einheit und eines Handapparates eines schnurlosen Telefongerätes, das für die Erfindung geeignet ist;
Fig. 2a bis 2c zeigen Wellenformen, die zum Verständnis der Erfindung nützlich sind; und
Fig. 3 bis 6 veranschaulichen Fließdiagramme, die relevante Teile des Steuerprogramms für die Mikro-Steuereinheiten von Fig. 1 zeigen.

Ausführliche Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Gemäß Fig. 1 enthält eine schnurlose Telefon-Basis-Einheit 100 einen Duplexer 105 zum Empfang von Hochfrequenz-(HF)- Signalen und zur Zuführung der HF-Signale zu einer Antenne 106. Der Duplexer kann vom Typ DPX 46/49-B10 sein, der von Soshin Electric Ltd. hergestellt wird. Von dem Duplexer 105 empfangene Signale werden einer Empfangsschaltung 110 zur Gleichrichtung, Verarbeitung und Verstärkung zugeführt.
Die Empfängerschaltung liefert Basisband-Audiosignale an einen Kompander 120 zur spektralen Expansion, der seinerseits die Audiosignale einem Audio-Verstärker 130 zuführt. Der Audio- Verstärker 130 führt die verstärkten Audiosignale den Tip (T)- und Ruf (R)-Anschlüssen eines Telefon-Netzwerks über eine Telefon-Schnittstellen-Einheit 140 zu.
Ankommende Telefonsignale werden von der Telefon- Schnittstellen-Einheit 140 empfangen und über den Audio- Verstärker 130 dem Kompander 120 zugeführt. Der Kompander 120 komprimiert die Amplitude der Audiosignale, um ihre Rauschimmunität zu erhöhen und führt die komprimierten Signale einer Senderschaltung 175 zu. Der Sender 175 moduliert die Audiosignale auf einen HF-Träger und führt die HF-Signale dem Duplexer 105 zur Aussendung über die Antenne 106 zu.
Das Anschalten an das Telefon-Netzwerk, Wähloperationen, Kanalauswahl und Kommunikation mit einem Handapparat 101 des schnurlosen Telefongerätes unterliegt der Steuerung einer Mikro- Steuereinheit 160. Die Mikro-Steuereinheit 160 kann ein Mikroprozessor oder ein Mikro-Computer oder eine geeignete Steuereinheit in Form einer integrierten Schaltung sein. Der Mikro- Computer 160 steuert eine phasenverkoppelte Schleifenschaltung (PLL) 165 für die Frequenzauswahl und empfängt vom Benutzer über ein Tastenfeld 170 eingegebene Daten.
Elemente des Handapparates von Fig. 1, die gleiche Bezugsziffern wie Elemente der Basis-Einheit 100 in Fig. 1 tragen, dienen derselben Funktion und brauchen nicht erneut erklärt zu werden. Die Audio-Verstärker 130' der Handapparates 101 empfangen Eingangssignale von der Sprechmuschel eines Mikrofons 180' und liefern Audio-Ausgangssignale an eine Ohrhörer-Einheit 190'.
Die US-Patentanmeldung mit der Serial-Nummer 08/171,353, angemeldet am 21. Dezember 1993, offenbart, daß die Träger- Feststellungsfunktion durch die Mikro-Steuereinheit in der Basis-Einheit ausgeführt werden kann, indem die Mikro- Steuereinheit veranlaßt wird, den Frequenzgehalt des festgestellten Basisband-Audiosignals zu prüfen. Es wurde hier erkannt, daß - wenn sowohl die Basis-Einheit als auch der Handapparat eine auf Mikro-Computer-Basis beruhende HF-Träger- Feststellungsanordnung verwenden - vorteilhafterweise die Übertragungsfrequenzen beider Einheiten während inaktiver Perioden überwacht werden können, um auf einen anderen Kanal überzuwechseln, um Störungen durch Rauschen oder einen vorherigen Beleger eines schnurlosen Telefonkanals zu vermeiden. Es wird keine zusätzliche 5 ms-Verzögerung für die Stabilisierung einer Hardware-Träger-Feststellungsschaltung benötigt, weil keine Hardware-Träger-Feststellungsschaltung verwendet wird.
Der Einfachheit halber wird nur die Funktion des Empfängers in dem Handapparat 101 beschrieben, da die Funktion des Empfängers in der Basis-Einheit 100 im wesentlichen die gleiche ist. Der Empfänger 110' enthält eine Daten-Schneide-Schaltung (data slicer) 111', die einen Teil des Basisband-Signals empfängt und diesen mit vorgegebenen Amplituden-Pegeln zerschneidet, um ein binäres Signal zu erzeugen. Der Daten-Schneider 111' führt dieses binäre Signal unmittelbar der Mikro-Steuereinheit 160' über eine Leitung 115' zu. Fig. 2a ist eine vereinfachte Darstellung einer Wellenform, die bandbegrenztes weißes Rauschen darstellt, was in dem Basisband-Signal vorhanden sein würde, das von dem Daten-Schneider 111' bei Fehlen eines HF-Trägers empfangen wird. Es sei bemerkt, daß die Wellenform von Fig. 2a Impulse von weißem Rauschen enthält, deren Frequenzen allgemein höher sind als der Frequenzbereich von Sprachsignalen. Fig. 2b ist eine vereinfachte Darstellung der Wellenform von Fig. 2a nach dem Daten- Schneiden. Die Wellenform von Fig. 2b ist typisch für ein Signal, was in der Leitung 115' bei Fehlen eines HF-Trägers vorhanden sein würde.
Es wurde gefunden, daß die menschliche Sprache Frequenzen aufweist, die um 1 kHz herum gebündelt auftreten mit verhältnismäßig langen Perioden ohne überhaupt ein Signal aufgrund von Stille, die durch Unterbrechungen in der Unterhaltung bewirkt wird. Somit veranschaulicht die vereinfachte Wellenform von Fig. 2c ein Signal mit niedrigerem Frequenzgehalt (d. h. längeren Impulsbreiten) als das des weißen Rauschens, das in Fig. 2b gezeigt ist. Es wurde hier erkannt, daß die Mikro-Steuereinheit 160' in der Lage ist, das Signal in der Leitung 115' schnell genug abzutasten, um das Vorhandensein oder Fehlen von Rauschen zu bestimmen, was das Fehlen bzw. das Vorhandensein eines HF- Trägers anzeigt. Der Mikro-Computer 160' tastet das Basisband- Signal alle 118 Mikrosekunden ab, was die Mikro-Steuereinheit 110' in die Lage versetzt, Audiofrequenzen bis hinauf zu etwa 8,5 kHz zu identifizieren.
Der Gegenstand der Erfindung kombiniert ein neues Verfahren zur Wahl eines Kanals, der wahrscheinlich sauber ist, mit den Merkmalen der auf einem Mikro-Computer beruhenden HF-Träger- Feststellungsanordnung der US-Patentanmeldung mit der Serial- Nummer RCA 87,448, und mit einer "schnellen Abtast"-Anordnung, die zuvor in schnurlosen Telefonen von GE mit den Modell-Nummern 2-9632, 2-9626, 2-9615 und 2-9635 verwendet wurde, und die von Thomson Consumer Electronics, Inc., Indianapolis, Indiana, USA, hergestellt wird, um eine Anordnung vorzusehen, die zuvor besetzte schnurlose Telefonkanäle sowie Kanäle, die aufgrund von Störungen in entweder den Handapparat-Empfangskanälen oder den Basis-Einheit-Empfangskanälen rauschbehaftet sind, feststellt und vermeidet. Das System gemäß der vorliegenden Erfindung hat sich als zuverlässiger als bekannte Systeme herausgestellt, da es weniger wahrscheinlich ist, daß ein Kommunikationsverlust zwischen Handapparat und Basis-Einheit auftritt. Bei bekannten schnurlosen Telefongeräten wird ein Verlust an Kommunikation üblicherweise dadurch überwunden, daß der Handapparat auf die Basis-Einheit aufgelegt wird, um wieder einen gemeinsamen Kommunikationskanal zu errichten. Bei dem erfindungsgemäßen Gerät besteht jedoch keine Notwendigkeit, den Handapparat wieder auf die Basis-Einheit aufzulegen, weil die oben erwähnte schnelle Abtastanordnung (nachfolgend in Einzelheiten beschrieben) so arbeitet, daß sichergestellt wird, daß der Handapparat und die Basis-Einheit auf denselben Kanal abgestimmt sind. Dies dürfte ein wichtiges Merkmal sein, da es ein schnurloses Telefon in die Lage versetzt, mit einem entfernten Ladegerät zusammenzuarbeiten, das selbst keinen Telefonauslaß benötigt, und das daher in praktisch jedem Raum eines üblichen Heims plaziert werden kann.
Wie oben erwähnt wurde, ist der Handapparat so ausgebildet, daß er Strom spart. In dieser Hinsicht stellt der Handapparat eine Störung bei dem passiven Bereitschaftsbetrieb fest, der eine inaktive oder leerlaufende Betriebsart ist, in der der Handapparat seinen Empfänger für eine sehr kurze Periode (annähernd 40 bis 60 ms) einschaltet, nach ankommenden Signalen sieht und dann - wenn keine gefunden werden - für mehrere hindert Millisekunden abschaltet. Der Handapparat schaltet nur voll ein, wenn festgestellt wird, daß ein Träger auf seinem gegenwärtig abgestimmten Kanal vorhanden ist. Wenn ein Träger vorhanden ist, und wenn der Träger eine Übertragung von der Basis-Einheit ist, die mit dem Handapparat gepaart ist, dann überträgt der Handapparat Anweisungen (nachfolgend in Einzelheiten erläutert) zu der Basis-Einheit und tritt in die schnelle Abtast-Betriebsart ein, die eine hohe Wahrscheinlichkeit für ein erfolgreiches Aufschalten von Handapparat und Basis-Einheit auf einen neuen Kanal gewährleistet. Das System ist so bemessen, daß es nach einer vorgegebenen Zahl von erfolglosen Versuchen aufhört, auf einen neuen Kanal überzuwechseln, und eine Reaktivierung erfolgt nur nach einer System-Rückstellung oder wenn der Benutzer einen abgehobenen Zustand bewirkt, dem ein aufgelegter Zustand folgt.
Nachfolgend werden drei verschiedene Systeme zur Vermeidung von Störungen beschrieben, die sich nur in der relativen Kompliziertheit des Programms zur Wahl eines neuen Kanals unterscheiden, der wahrscheinlich frei ist. Vorzugsweise verwendet jedes dieser drei Systeme eine auf Mikro-Computer beruhende HF-Träger- Feststellungsanordnung, jedoch wird auch die Verwendung einer Hardware-Träger-Feststellungsschaltung - wenn auch nicht bevorzugt - noch als annehmbar für die Ausübung der Erfindung betrachtet.

Störungs-Vermeidungs-System 1

In dem passiven Bereitschaftszustand schaltet der Handapparat 101 periodisch seinen Empfänger ein, um nach einer Verbindung von der Basis-Einheit 100 zu suchen. Während dieser Zeit mißt das auf Mikro-Computer beruhende HF-Träger-Feststellungssystem die Menge an empfangener Energie von weißem Rauschen. Wenn der Gehalt an weißem Rauschen niedrig ist, schaltet das System einen Zähler fort. Nachdem eine vorgegebene Zahl von solchen Feststellungen von geringem weißen Rauschen erreicht ist (z. B. 5), bestimmt der Handapparat, daß eine Störung in seinem gegenwärtig abgestimmten Empfangskanal vorhanden ist (d. h. der gegenwärtig ausgewählte Basis-Einheit-Übertragungskanal). Bei Feststellung einer solchen Störung nimmt der Handapparat einfach an, daß der nächstfolgende Kanal frei ist, gibt einen Kanal- Wechsel-Befehl an die Basis-Einheit und bewegt sich zum nächsten Kanal. Der Kanal, auf den sich der Handapparat zu bewegt, wird als Auto-Frei (AC)-Kanal bezeichnet, wobei die Bezeichnung AC in diesem Fall nicht mit der Bezeichnung AC zu verwechseln ist, die "Wechselstrom" bedeutet. Nach Bewegung zum AC-Kanal gibt der Handapparat einen Auflege-Befehl an die Basis-Einheit. Die Basis-Einheit sollte auf diesen Befehl auf dem AC-Kanal antworten. Wenn es der Basis-Einheit mißlingt, in einer vorgegebenen Zeitdauer (z. B. mehrere Millisekungen) zu antworten, dann führt der Handapparat eine schnelle Abtastoperation durch, indem ein Befehl für schnelle Abtastung "gehe zu" in jedem Kanal ausgegeben wird, wobei eine schnelle Bewegung von einem Kanal zum nächsten erfolgt, ohne daß auf eine Antwort von der Basis-Einheit gewartet wird. Es wird erwartet, daß die "gehe zu"-Befehle die Basis- Einheit veranlassen, zu dem AC-Kanal zu gehen. Nach Ausgabe des "gehe zu"-Befehls in allen Kanälen geht der Handapparat zu dem AC-Kanal und horcht nach einer Antwort von der Basis-Einheit. Wenn eine Antwort empfangen wird, war die schnelle Abtastoperation erfolgreich, wenn nicht, kehrt der Handapparat zu dem ursprünglichen Kanal zurück, schaltet den AC-Kanal weiter (weil der ursprünglich gewählte AC nicht frei sein mag) und beginnt erneut. Wenn es dem System nach Fortschaltung des AC-Kanals durch alle verfügbaren Kanäle nicht gelungen ist, überzuwechseln, beendet das System den Versuch, Verbindungen wiederherzustellen, bis zum nächsten Rückstellen des Handapparates, oder bis ein Aufgelegt-Zustand gefolgt von einem Abgehoben-Zustand auftritt. Ein Fließdiagramm, das die Einzelheiten des oben beschriebenen Störvermeidungs-Systems 1 zeigt, ist in Fig. 3 veranschaulicht. Ein anspruchsvolles Sprachprogramm zur Ausführung des Fließdiagramms von Fig. 3 ist in Tabelle 1 gezeigt.

Störungs-Vermeidungs-System 2

Wie zuvor beschrieben schaltet der Handapparat 101 während des Bereitschaftsbetriebes seinen Empfänger periodisch ein, um nach einem Verbindungssignal von der Basis-Einheit 100 zu suchen. Während dieser Zeit mißt das auf Mikro-Computer beruhende HF-Träger-Feststellungssystem die Menge der empfangenen Energie von weißem Rauschen. Wenn der Gehalt an weißem Rauschen niedrig ist, schaltet das System einen Zähler weiter. Wenn eine vorgegebene Zahl solcher Feststellungen von niedrigem weißen Rauschen erreicht ist (z. B. 5), bestimmt der Handapparat, daß in seinem gegenwärtig abgestimmten Empfangskanal (d. h. der gegenwärtig ausgewählte Übertragungskanal der Basis-Einheit) eine Störung vorhanden ist. Bei Feststellung einer solchen Störung nimmt der Handapparat einfach an, daß der nächstfolgende Kanal frei ist, gibt einen Kanal-Wechsel-Befehl an die Basis-Einheit und bewegt sich zum nächsten Kanal (d. h. dem AC-Kanal). Nach Bewegung zu dem AC-Kanal wartet der Handapparat 101 auf eine Antwort von der Basis-Einheit 100.
Bei Empfang eines Kanal-Wechsel-Befehls von dem Handapparat 101 bewegt sich die Basis-Einheit 100 zu dem AC-Kanal und überwacht kurz das ankommende Signal. Wenn die Basis-Einheit 100 einen hohen Gehalt an weißem Rauschen mißt, bestimmt sie, daß der AC-Kanal frei ist und sendet eine Antwort an den Handapparat 101. Wenn andererseits die Basis-Einheit 100 bestimmt, daß der AC-Kanal belegt ist, kehrt sie zu dem ursprünglichen Kanal zurück, ohne eine Antwort auszugeben. Der Handapparat 101 sendet beim Empfang einer Antwort in dem AC-Kanal eine endgültige Bestätigung zur Basis-Einheit 100 über den AC-Kanal, auf die die Basis-Einheit 100 anspricht. Wenn keine Antwort empfangen wird, kehrt der Handapparat 101 zu dem ursprünglichen Kanal zurück, gibt einen Auflege-Befehl und wartet auf eine Antwort. Wenn keine Antwort empfangen wird, führt der Handapparat 101 dann eine schnelle Abtastoperation durch, um die Basis-Einheit 100 auf den ursprünglichen Kanal zurückzuzwingen. Nachdem die Basis-Einheit 100 sich zum AC-Kanal zurückbewegt und geantwortet hat, erwartet sie in gleicher Weise den Empfang eines endgültigen Bestätigungssignals von dem Handapparat 101. Wenn ein endgültiges Bestätigungssignal nicht empfangen wird, kehrt die Basis-Einheit 100 dann zu dem ursprünglichen Kanal zurück. Bei jedem nachfolgenden Versuch nach einem Mißlingen sich zu dem AC-Kanal zu bewegen, schaltet der Handapparat 101 den AC-Kanal weiter. Wenn nach Weiterschaltung des AC-Kanals durch alle verfügbaren Kanäle das System nicht überwechseln konnte, beendet das System den Versuch, Verbindungen wieder zu errichten, bis zum nächsten Rückstellen des Handapparates oder bis ein Aufgelegt-Zustand gefolgt von einem Abgehoben-Zustand auftritt. Ein Fließdiagramm, das die Einzelheiten des oben beschriebenen Störungs- Vermeidungs-Systems 2 zeigt, ist in Fig. 4 veranschaulicht. Ein anspruchsvolles Sprachprogramm zur Ausführung des Fließdiagramms von Fig. 4 ist in Tabelle 2 gezeigt.

Störung-Vermeidung-System 3

Wie zuvor beschrieben schaltet der Handapparat 101 während des Bereitschaftsbetriebs periodisch seinen Empfänger ein, um nach einem Verbindungssignal von der Basis-Einheit 100 zu suchen. Während dieser Zeit mißt das auf Mikro-Computer beruhende HF-Träger-Feststellungssystem die Menge der empfangenen Energie von weißem Rauschen. Wenn der Gehalt des weißen Rauschens niedrig ist, schaltet das System einen Zähler weiter. Nachdem eine vorgegebene Zahl solcher Feststellungen von geringem weißen Rauschen erreicht ist (z. B. S), bestimmt der Handapparat 101, daß eine Störung in seinem gegenwärtig abgestimmten Empfangskanal vorhanden ist (d. h. dem gegenwärtig ausgewählten Basis-Einheit- Übertragungskanal). Bei Feststellung einer solchen Störung prüft der Handapparat kurz, daß der nächstfolgende Kanal frei ist, gibt an die Basis-Einheit einen Kanal-Wechsel-Befehl aus und bewegt sich zum nächsten Kanal (d. h. dem AC-Kanal). Nach Bewegung zu dem AC-Kanal wartet der Handapparat 101 auf eine Antwort von der Basis-Einheit 100.
Wenn keine Antwort empfangen wird, führt der Handapparat 101 dann eine schnelle Abtastoperation aus, indem in jedem Kanal ein "gehe zu"-Befehl ausgegeben wird und wechselt schnell zu dem nächsten Kanal über, ohne auf eine Antwort zu warten, um die Basis-Einheit 100 zu zwingen, sich zu dem AC-Kanal zu bewegen. Wenn dann eine Antwort in dem AC-Kanal empfangen wird, war das Überwechseln erfolgreich. Bei jedem nachfolgenden Versuch nach einem Mißlingen, auf den AC-Kanal überzuwechseln, schaltet der Handapparat 101 den AC-Kanal fort. Wenn nach Fortschaltung des AC-Kanals durch alle verfügbaren Kanäle dem System ein Überwechseln mißlungen ist, beendet das System den Versuch, Verbindungen wiederherzustellen bis zur nächsten Rückstellung des Handapparates oder bis ein Aufgelegt-Zustand gefolgt von einem Abgehoben- Zustand auftritt. Bei dem nächsten Abgehoben-Zustand sendet der Handapparat 101 den AC-Kanal eingebettet in den Abgehoben-Befehl an die Basis-Einheit 100. Wenn in dem AC-Kanal keine Antwort auf den Abgehoben-Befehl empfangen wird, gibt dann der Handapparat eine Reihe von Warntönen an den Benutzer aus, kehrt zu dem ursprünglichen Kanal zurück und schaltet ab. Ein Fließdiagramm, das die Einzelheiten des oben beschriebenen Störungs- Vermeidungs-Systems 3 zeigt, ist in Fig. 5 veranschaulicht. Ein anspruchsvolles Sprachprogramm für die Ausführung des Fließdiagramms von Fig. 5 ist in Tabelle 3 gezeigt.

Basis-Einheit-Initiative

Es wurde hier erkannt, daß die Basis-Einheit 100 auch einen Versuch auslösen kann, zum AC-Kanal überzuwechseln, wenn sie eine Störung in ihrem gegenwärtig abgestimmten Empfangskanal im "Aufgelegt"-Zustand feststellt. In diesem Fall sendet die Basis- Einheit 100 ein "Weck"-Signal an den Handapparat 110, gefolgt von einem Auto-Frei-Anforderungs-Befehl. Wenn sich der Handapparat 101 in dem Bereitschaftszustand befindet, und wenn er in Reichweite ist, spricht er durch Aktivierung seines Auto-Frei- Programms (d. h. eines der Störungs-Vermeidungs-Programme 1, 2 oder 3) in der gleichen Weise an, als wenn der Handapparat 101 die Störung selbst festgestellt hätte. Somit kann die Basis- Einheit 100 eine Sequenz auslösen, die zu der Errichtung von Verbindungen zwischen der Basis-Einheit 100 und dem Handapparat 101 in einem AC-Kanal führt.
Wie oben erwähnt, erleichtert die Verwendung der auf Mikro- Computer beruhenden HF-Träger-Feststellungsanordnung die Verwendung der Erfindung bei schnurlosen Telefon-Handapparaten durch Entfall der Einstellung der Hardware-Komponenten. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß bei einem auf Hardware beruhenden System die Schwellwert-Einstellung ein in der Fabrik eingestelltes Potentiometer ist. Dies begrenzt notwendigerweise die Träger- Feststellungsschaltung auf einen einzelnen "fest verdrahteten" Entscheidungs-Schwellwert (d. h. Vorhandensein eines Trägers oder Nicht-Vorhandensein eines Trägers). Diese Begrenzung erfordert, daß die Träger-Feststellungsschaltung denselben Schwellwert sowohl beim Aufgelegt- als auch beim Abgehoben-Zustand verwendet. Es wurde hier erkannt, daß der Schwellwert eine Software- Variable ist, die leicht in einer auf Mikro-Computer beruhenden HF-Träger-Feststellungsanordnung gemäß der gegenwärtigen Betriebsart des Systems geändert werden kann. Während beispielsweise beim Aufgelegt-Zustand die HF-Träger-Feststellungsanordnung für die automatische Auswahl des freien Kanals verwendet wird, sollte sie auf einen niedrigen Wert eingestellt werden, um niedrige Störpegel festzustellen. Dagegen wird beim abgehobenen Zustand die HF-Träger-Feststellungsanordnung zur Feststellung des Zustandes außerhalb der Reichweite und zur Warnung verwendet, und sollte auf einen höheren Schwellwert eingestellt werden, um das Fehlen eines Trägers festzustellen, wenn die Signalstärke auf einen Pegel abfällt, bei dem aufgrund von rauschbehafteten Audiosignalen die Unterhaltung schwierig wird.
Die auf Computer beruhende HF-Träger-Feststellungsanordnung in der US-Patentanmeldung RCA 87,448 wird kurz unter Bezugnahme auf das Fließdiagramm von Fig. 6 erläutert. Beim normalen Betrieb überwacht die Mikro-Steuereinheit 160' den Basisband- Signalstrom, um digitale Daten festzustellen, die die empfangenen analogen Audiosignale begleiten können. Ein Frequenz-Filter- Algorithmus ändert den Wert eines "Rauschenergie"-Zählers in Abhängigkeit von dem Gehalt des empfangenen Audiosignals an weißem Rauschen. Wenn der Zählwert des Rauschenergie-Zählers einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird eine Bestimmung vorgenommen, daß kein Träger in dem gegenwärtig ausgewählten Empfangskanal vorhanden ist.
Das in der Leitung 115' vorhandene Audiosignal wird abgetastet, und der Wert in einem Zähler WIDTH wird geprüft, um zu sehen, ob er kleiner ist als ein vorgegebener Hochfrequenz- Schwellwert, höher als die höchste Sprachfrequenz. Wenn dies der Fall ist, zeigt der Wert in WIDTH die Feststellung von hohen Audio-Frequenzen (d. h. weißes Rauschen) an. Wenn der Zählwert keinen Gehalt an hohen Audio-Frequenzen anzeigt, wird geprüft, um zu bestimmen, ob die festgestellten Impulsbreiten Frequenzen anzeigen, die größer als ein vorgegebener Niederfrequenz- Schwellwert sind, z. B. ein kHz (wie oben erwähnt neigt die menschliche Sprache dazu, sich bei einer Frequenz um 1 kHz herum zu häufen). Wenn die festgestellten Frequenzen nicht über 1 kHz liegen, dann sind lange Impulsbreiten (d. h. niedrige Audio- Frequenzen) festgestellt worden, ein Zustand, der Sprache und/oder Stille anzeigt, und das Programm wird verlassen, um die Dekodierung des Audiosignals in der üblichen Weise fortzusetzen.
Wenn andererseits der Frequenzgehalt nicht deutlich hoch (d. h. Rauschen) oder deutlich niedrig (d. h. Audio) ist, dann wird ein Zähler WN_ENERGY (d. h. Energie des weißen Rauschens) geprüft, um zu sehen, ob er gleich einem Minimum-Wert ist. Trifft dies zu, wird das KEIN_TRÄGER-Kennzeichen gelöscht, was das Vorhandensein eines HF-Trägers anzeigt, und das Programm wird beendet. Falls WN_ENERGY sich nicht auf seinem minimalen Wert befindet, wird wegen einer längeren Impulsbreite fortgeschaltet (d. h. eine niedrigere Frequenz ist gerade festgestellt worden). Der niedrigere Wert in WN_ENERGY wird geprüft, ob er einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Trifft dies zu, wird ein KEIN_TRÄGER-Kennzeichen gesetzt. Falls dies nicht zutrifft, wird das KEIN_TRÄGER-Kennzeichen gelöscht. In jedem Fall wird dann das Programm über eine Rückkehr-Instruktion verlassen.
Wenn eine Feststellung getroffen wurde, daß hohe Audiofrequenzen vorhanden sind, wird der JA-Weg genommen, und der Inhalt von WN_ENERGY wird geprüft, um zu sehen, ob er sich auf seinem maximalen Wert befindet. Trifft dies zu, wird der JA-Weg genommen, das KEIN_TRÄGER-Kennzeichen gesetzt und das Programm verlassen. Wenn WN_ENERGY sich nicht auf seinem maximalen Wert befindet, wird fortgeschaltet, weil gerade eine hohe Frequenz festgestellt wurde. Der höhere Wert in WN_ENERGY wird geprüft, um zu sehen, ob er einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Trifft dies zu, wird das KEIN_TRÄGER-Kennzeichen gesetzt. Trifft dies nicht zu, wird das KEIN_TRÄGER-Kennzeichen gelöscht. In jedem Fall wird das Programm dann über eine Rückkehr-Instruktion verlassen.
Somit ist ein auf einer Mikro-Steuereinheit beruhendes Frei- Kanal-Auswahlsystem offenbart worden, das für schnurlose Telefone nützlich ist, aber nicht auf diese beschränkt ist. Vorteilhafterweise wird durch die Verwendung des Erfindungsgegenstandes die Zuverlässigkeit aufgrund der Tatsache verbessert, daß sowohl die Basis-Einheit-Empfangskanäle als auch die Handapparat- Empfangskanäle auf Störsignale überwacht werden, sei es von anderen schnurlosen Telefonen oder von anderen Quellen von HF- Rauschen wie Rundfunksendern, Stromleitungen oder Haushaltsgeräten.
Die Begriffe "Mikro-Steuereinheit" und "Mikro-Computer" werden hier austauschbar verwendet und sollen Mikroprozessoren, Mikro-Computer und geeignete integrierte Steuerschaltungen und dergl, einschließen. TABELLE 1 TABELLE 2 TABELLE 3

Claims

1. Schnurloses Telefon, das einen abgehobenen Zustand aufweist, um eine Verbindung über ein externes Telefon-Netzwerk zu ermöglichen, und das einen aufgelegten Zustand aufweist, umfassend:

Eine Basis-Einheit (100) und eine Handeinheit (101), die auf einem von einer Vielzahl von schnurlosen Telefonkanälen arbeiten, wobei jeder der schnurlosen Telefonkanäle für eine Verbindung zwischen der Handeinheit (101) und der Basis- Einheit (100) über ein Handeinheit-Übertragungssignal mit einer Handeinheit-Übertragungsfrequenz und zwischen der Basis-Einheit (100) und der Handeinheit (101) über ein Basis- Einheit-Übertragungssignal mit einer Basis-Einheit-Übertragungsfrequenz sorgt; gekennzeichnet durch:

eine Überwachungsschaltung (160, 160'), die in der Basis- Einheit (100) oder der Handeinheit (101) untergebracht ist, wobei die Überwachungsschaltung den Frequenzinhalt eines Basisband-Signals überwacht, das von der Handeinheit empfangen wird, wenn sie in der Basis-Einheit untergebracht ist, und die den Frequenzinhalt eines Basisband-Signals überwacht, das von der Basis-Einheit empfangen wird, wenn sie in der Handeinheit untergebracht ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das anzeigt, daß der eine schnurlose Telefonkanal besetzt oder rauschbehaftet ist; wobei das von der Überwachungseinheit (160, 160') erzeugte Ausgangssignal auf der Überwachung eines ersten Schwellwerts beruht, wenn das schnurlose Telefon im aufgelegten Zustand arbeitet, und auf der Überwachung eines zweiten Schwellwerts beruht, der höher ist als der erste Schwellwert, wenn das schnurlose Telefon im abgehobenen Zustand arbeitet; wobei die Überwachungsschaltung (160, 160') in dem abgehobenen Zustand arbeitet, um digitale Basisband-Steuersignale festzustellen, wobei das schnurlose Telefon in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal bewirkt, daß die Basis-Einheit (100) und die Handeinheit (101) auf einen zweiten schnurlosen Telefonkanal wechseln.

2. Schnurloses Telefon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (160) sich in der Basis- Einheit (100) befindet, daß die Basis-Einheit (100) einen Mikroprozessor (160) enthält, um die Handeinheit (101) und die Basis-Einheit (100) zu veranlassen, in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal auf den zweiten Kanal überzuwechseln.

3. Schnurloses Telefon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (160') sich in der Handeinheit (101) befindet, und daß die Handeinheit (101) einen Mikroprozessor (160') enthält, um die Basis-Einheit (100) und die Handeinheit (101) zu veranlassen, in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal auf den zweiten Kanal überzuwechseln.

4. Schnurloses Telefon nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zweite Überwachungsschaltung (160') in der Handeinheit (101) zur Überwachung des Frequenzinhalts eines von der Handeinheit-Übertragungsfrequenz abgeleiteten Basisband- Signals während des aufgelegten Zustandes, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, das anzeigt, daß der eine schnurlose Telefonkanal besetzt oder rauschbehaftet ist, und durch einen Schwellwert zur Feststellung eines ersten Wertes in der Handeinheit in dem aufgelegten Zustand und eines zweiten Wertes in der Handeinheit, der höher als der zweite Wert in der Handeinheit ist im abgehobenen Zustand, wobei die Handeinheit (101) ferner einen Mikroprozessor (160') enthält, um die Basis-Einheit (100) und die Handeinheit (101) zu veranlassen, auf den zweiten Kanal in Abhängigkeit von dem zweiten Ausgangsignal überzuwechseln.

5. Schnurloses Telefon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (160; 150') den Frequenzinhalt eines demodulierten Audio-Basisband-Signals überwacht, um zu bestimmen, daß ein zweiter Kanal besetzt ist, Störungen oder keine Störungen enthält, bevor das schnurlose Telefon veranlaßt wird, daß die Basis-Einheit (100) und die Handeinheit (101) auf den zweiten Kanal überwechseln.

6. Schnurloses Telefon nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (160) den Frequenzinhalt eines demodulierten Audio-Basisband-Signals überwacht, um zu bestimmen, daß ein zweiter Kanal besetzt ist, Störungen oder keine Störungen enthält, bevor durch die Mikro-Steuereinheit veranlaßt wird, daß die Basis-Einheit (100) und die Handeinheit (101) auf den zweiten Kanal überwechseln.

7. Schnurloses Telefon nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (160') den Frequenzinhalt eines demodulierten Audio-Basisband-Signals überwacht, um zu bestimmen, daß ein zweiter Kanal besetzt ist, Störungen oder keine Störungen enthält, bevor durch die Mikro-Steuereinheit veranlaßt wird, daß die Basis-Einheit (100) und die Handeinheit (101) auf den zweiten Kanal überwechseln.

8. Schnurloses Telefon nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Überwachungsschaltung (160) als auch die zweite Überwachungsschaltung (160') den Frequenzinhalt eines demodulierten Audio-Basisband-Signals überwachen, um zu bestimmen, daß ein zweiter Kanal besetzt ist, Störungen oder keine Störungen enthält, bevor durch eine der beiden Mikro- Steuereinheiten bewirkt wird, daß die Basis-Einheit (100) und die Handeinheit (101) auf den zweiten Kanal überwechseln.