DE10150551A1

DE10150551A1 - Multi-standard mobile radio system with common radio access network uses conventional public mobile radio network physical channels to achieve logical channels for burst radio network

Info

Publication number: DE10150551A1
Application number: DE2001150551
Authority: DE
Inventors: Bernhard Walke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2003-08-07

Abstract

The digital mobile system uses the physical channels of a conventional public mobile radio network in accordance with a defined standard to implement logical channels for providing the services of a burst radio network in accordance with a different defined standard. All other standard-specific functions of both networks exist side-by-side in the same network. The digital mobile system provides the services of a conventional public mobile radio network for voice and data communications and simultaneously provides the services of a burst radio network. The physical channels of the conventional public mobile radio network in accordance with a defined standard are used to implement logical channels for providing the services of a burst radio network in accordance with a different defined standard. All other standard-specific functions of both networks exist side-by-side in the same network.

Description

1. Description and state of the art

Ein Mobilfunknetz, z. B. nach Standard ETSI/GSM oder ETSI/TETRA, besteht aus einem standardspezifischen Funkzugangsnetz und einem Mobilfunkfestnetz, vergleiche bzgl. GSM: "B. Walke, Mobilfunknetze und ihre Protokolle, Band 1, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart, 2. Auflage 2000", Seite 135-344 für GSM bzw. bzgl. TETRA: "B. Walke, Mobilfunknetze und ihre Protokolle, Band 2, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart, 2. Auflage 2000", Seite 15-60. A cellular network, e.g. B. according to standard ETSI / GSM or ETSI / TETRA, consists of a standard-specific radio access network and a fixed cellular network, compare with regard to GSM: "B. Walke, cellular networks and their protocols, Volume 1 , BG Teubner Verlag, Stuttgart, 2nd edition 2000 " , Page 135-344 for GSM or with respect to TETRA: "B. Walke, mobile radio networks and their protocols, volume 2 , BG Teubner Verlag, Stuttgart, 2nd edition 2000 ", page 15-60.

Das Funkzugangsnetz wird gemäß dem Standard für die Funkschnittstelle realisiert und setzt die Implementierung des entsprechenden Protokollstapels der Funkschnittstelle in den Mobilterminals und in der Basisstation bzw. der nachgeordneten Basisstationssteuerung voraus. Die Funktionen des Funkzugangsnetzes umfassen die Signalisierung für die Verbindungssteuerung und die Dienstesteuerung zwischen Teilnehmehmer und Mobilfunkfestnetz sowie die Übertragung der Nutzdaten des Teilnehmers zu seinem Kommunikationspartner, der ein Mobilterminal oder ein am Festnetz angeschlossenes Terminal benutzt. Zur Signalisierung im Funknetz gehören auch alle für die Mobilitätsverwaltung des Mobilterminals nötigen Funktionen wie Aufenthaltsverwaltung, Wechsel der Zelle während einer Verbindung aufgrund der Bewegung des Teilnehmers (Handover) und Verwaltung der Funkbetriebsmittel. Die Signalübertragung an der Funkschnittstelle im Funkzugangsnetz erfolgt über standardgemäße Funkkanäle, deren Parameter wie Modulation, Kanalcodierung, Frequenzkanalbreite, Übertragungsrate usw. im jeweiligen Standard festgelegt sind. Funkkanäle bilden ein Netz physikalischer Übertragungskanäle für Signalisier- und Nutzdaten, die in Form logischer Kanäle genutzt werden, welche durch standardgemäße Signalisierprotokolle eingerichtet, betrieben und ausgelöst werden bzw. für die Nutzdatenübertragung eingesetzt werden. Funknetze unterschiedlicher Mobilfunkstandards benutzen unterschiedliche Funkschnittstellen und Funkzugangsnetze zum jeweiligen Mobilfunkfestnetz, die nicht untereinander austauschbar sind. Das bedeutet, daß sowohl die physikalischen als auch die logischen Kanäle standardspezifisch realisiert sind. Das Mobilfunkfestnetz ist mit dem öffentlichen Telekommunikationsfestnetz verbunden, das weltweit realisiert ist und erlaubt, das Festnetzterminal jedes dort angeschlossenen Teilnehmers zu erreichen. The radio access network is implemented and set according to the standard for the radio interface the implementation of the corresponding protocol stack of the radio interface in the Mobile terminals and in the base station or the downstream base station controller. The Functions of the radio access network include signaling for connection control and the service control between subscriber and fixed network as well as the Transmission of the user data of the participant to his communication partner, the one Mobile terminal or a terminal connected to the fixed network is used. For signaling in The radio network also includes all the functions necessary for the mobility management of the mobile terminal such as residence management, changing the cell during a connection due to the Movement of the subscriber (handover) and management of the radio equipment. The Signal transmission at the radio interface in the radio access network takes place via standard Radio channels, their parameters such as modulation, channel coding, frequency channel width, transmission rate etc. are specified in the respective standard. Radio channels form a network of physical ones Transmission channels for signaling and user data, which are used in the form of logical channels, which are set up, operated and triggered by standard signaling protocols are used for the transmission of user data. Radio networks different Mobile radio standards use different radio interfaces and radio access networks for respective fixed network, which are not interchangeable. It means that Both the physical and the logical channels are implemented in a standard-specific manner. The fixed cellular network is connected to the public fixed telecommunications network is implemented and permitted worldwide, the fixed network terminal of each connected there To reach the participant.

Prinzipiell ist es möglich, die Technik des Funkzugangsnetzes nach Standard A mit der Technik der Mobilfunkfestnetztechnik nach Standard B derart zu verbinden, daß beispielsweise für die Mobilterminals alle Funktionen des Standards A erhalten bleiben, daß aber alle oder viele wesentliche Mobilfunkfestnetzfunktionen nach Standard B realisiert sind. Eine solche Lösung ist beispielsweise in Form der Kombination des Funkzugangsnetzes nach Standard TIA IS-95 mit dem Mobilfunkfestnetz Standard nach ETSI/GSM bekannt. Dabei werden die Funkkanäle nach dem von der Firma Qualcomm entwickelten IS-95 Standard betrieben, die im Festnetz realisierte Vermittlungstechnik und die gesamte Mobilitätsverwaltung wird aber mit Systemtechnik realisiert die nach dem GSM Standard arbeitet. Die Funkzugangsstandards GSM und IS-95 sind für Punkt-zu-Punkt Kommunikation zwischen Teilnehmern in Gebrauch. Daneben ist auch die Konferenzschaltung mehrerer Teilnehmer möglich, indem Punkt-zu-Punkt Verbindungen im Mobilfunkfestnetz, bzw. im Telekommunikationsfestnetz geeignet miteinander verbunden werden, so daß jeder beteiligte Teilnehmer jeden anderen Konferenzteilnehmer hört. In principle, it is possible to use the technology of the radio access network according to Standard A with the To connect technology of fixed network technology according to standard B in such a way that, for example, for the mobile terminals retain all the functions of standard A, but all or many essential mobile network functions according to standard B are implemented. Such a solution is for example in the form of the combination of the radio access network according to the TIA IS-95 standard known with the fixed network standard according to ETSI / GSM. The radio channels operated according to the IS-95 standard developed by Qualcomm, operating in the fixed network Realized switching technology and the entire mobility management is included System technology that works according to the GSM standard. The radio access standards GSM and IS-95 are used for point-to-point communication between participants. Besides conference calling of several participants is also possible by point-to-point Connections in the fixed cellular network or in the fixed telecommunications network with each other be connected so that each participant involved every other conference participant hear.

Die Funkkanäle eines Mobilfunknetzes liegen in von nationalen Regulierungsbehörden festgelegten, für den Betreiber lizenzierten Frequenzbändern, wobei die Kanäle der Aufwärtsstrecke üblicherweise einen festen Frequenzabstand zu denen der Abwärtsstrecke haben (Duplexabstand). Es ist üblich, einem Mobilfunknetz Funkkanäle nicht nur in einem sondern auch in mehreren im Spektrum weit auseinanderliegenden Frequenzbändern zuzuweisen. Beispielsweise sind für GSM Mobilfunksysteme in Europa sowohl Frequenzen im 900 MHz als auch im 1800 MHz Band zugewiesen und Betreiber halten Lizenzen in beiden Bändern, so daß die viele oder alle GSM Mobilterminals eines Mobilfunknetzbetreibers ausgestattet sind, wahlweise in beiden lizenzierten Bändern betrieben zu werden (Zweiband-Terminals). The radio channels of a cellular network are from national regulatory authorities specified frequency bands licensed for the operator, the channels of the uplink usually have a fixed frequency distance to those of the downlink (Duplex spacing). It is common to have radio channels in not only one but also in a cellular network assign several frequency bands that are far apart in the spectrum. For example, for GSM mobile radio systems in Europe there are frequencies in the 900 MHz as well assigned in the 1800 MHz band and operators hold licenses in both bands, so the many or all of the GSM mobile terminals of a mobile network operator are equipped, optionally operated in both licensed bands (two-band terminals).

Neben Mobilfunknetzen für Punkt-zu-Punkt Kommunikation (und Konferenzschaltung) gibt es spezielle Mobilfunknetze für die Gruppenkommunikation mobiler Teilnehmer, wie beispielsweise im ETSI/TETRA Standard beschrieben. Die spezielle Eigenart solcher im Sprachgebrauch als "Bündelfunknetze" bezeichneter Systeme besteht darin, daß typischerweise mehrere bzw. viele mobile Teilnehmer durch das Mobilfunkfestnetz zu einer Gruppe konfiguriert werden, die es jeweils nur einem Mobilterminal erlaubt, unter Steuerung des Mobilfunkfestnetzes auf der Funk-Aufwärtsstrecke zur für die jeweilige Funkzelle zuständigen Basisstation des Funknetzes Information (typisch Sprache) zu übertragen, während alle anderen Mobilterminals der Gruppe die Information auf den Funk-Abwärtsstrecken der Zellen empfangen in denen sich die Gruppenteilnehmer aufhalten. Die Gruppe kann dabei örtlich weit und damit auf viele Zellen verteilt sein. Die Rolle des sendenden Mobilterminals kann unter der Steuerung des Mobilfunkfestnetzes wechseln, so daß jedes Terminal der Gruppe in geordneter Reihenfolge auf der Aufwärtsstrecke seiner Zelle Information senden kann, während stets die übrigen Mobilterminals diese Information auf der Abwärtsstrecke ihrer Zelle empfangen können. Die Funkkanäle in den für die Gruppenkommunikation betroffenen Zellen werden dabei nicht dauerhaft, sondern unter Steuerung des Mobilfunkfestnetzes nur bei Bedarf eingerichtet und für die Informationsübertragung verfügbar gemacht. Zu einer Gruppe können auch am Mobilfunkfestnetz oder am Telekommunikationsnetz angeschlossenen Terminals gehören. Die verschiedenen Terminals einer Gruppe erhalten unter der Steuerung des Mobilfunkfestnetzes nach wählbaren Regeln das Übertragungsrecht und alle anderen Terminals sind jeweils Empfänger von Information, wenn ein berechtigtes Terminal überträgt. In einer Ausprägung von Bündelfunknetzen wie sie z. B. für öffentliche Sicherheitskräfte benutzt wird, steuert ein am Festnetz angeschlossenes Terminal (Leitstelle) die Berechtigung der verschiedenen auf Übertragung auf der Aufwärtsstrecke wartenden Teilnehmer einer Gruppe, wobei jeder Übertragungswunsch vom entsprechenden Terminal an die Leitstelle übermittelt wird und nach internen Regeln den Funkkanal zugewiesen erhält. In addition to mobile networks for point-to-point communication (and conference calls) there there are special cellular networks for group communication of mobile participants, such as described for example in the ETSI / TETRA standard. The special peculiarity of such in Language use of systems referred to as "trunked radio networks" is that typically several or many mobile subscribers configured into a group by the fixed cellular network that only allows one mobile terminal at a time, under the control of the Fixed cellular network on the radio uplink to the base station responsible for the respective radio cell the radio network to transmit information (typical language) while everyone else Mobile terminals of the group receive the information on the radio downlink of the cells in which the group participants are staying. The group can go far and wide be distributed over many cells. The role of the sending mobile terminal can be under the Control of the fixed network mobile network, so that each terminal of the group in an orderly manner Order on the uplink of its cell can send information while always the other mobile terminals receive this information on the downlink of their cell can. The radio channels in the cells affected for group communication are thereby not permanently, but only set up under control of the fixed network and made available for information transfer. You can also join a group on Mobile fixed network or terminals connected to the telecommunications network belong. The various terminals in a group are controlled by the Fixed network cellular network according to selectable rules, the transmission right and all other terminals are each Recipient of information when an authorized terminal transmits. In one form of trunked radio networks such as B. used for public security forces controls the terminal connected to the fixed network (control center) the authorization of the various Transmission on the uplink waiting participants of a group, each Transmission request is transmitted from the corresponding terminal to the control center and after the radio channel is assigned to internal rules.

Mobilfunkdienste wie sie der mobile Teilnehmer in Form von Sprach- und Datendiensten für die Kommunikation erfährt, werden in jedem Mobilfunknetz dadurch erbracht, daß das Funkzugangsnetz durch Bereitstellung einer ausreichenden Funkversorgung ermöglicht, daß mobile Teilnehmer möglichst jederzeit einen drahtlosen Zugang zum Netz haben und daß im Mobilterminal und im Festnetz Protokolle implementiert sind, welche im Zusammenspiel übliche Kommunikationsdienste realisieren. Daneben spezifiziert jeder Mobilfunkstandard eine Menge von Protokollen, die der Verwaltung des Systems dienen mit dem Ziel, die Erreichbarkeit des Mobilfunkteilnehmers, die Überwachung des Systemzustandes und anderes mehr sicherzustellen. Mobile communications services such as those of the mobile subscriber in the form of voice and data services for the communication experiences are provided in every mobile network by the fact that Radio access network by providing sufficient radio coverage enables mobile Participants have wireless access to the network whenever possible and that in Mobile terminal and fixed network protocols are implemented, which are common in interaction Realize communication services. In addition, each mobile radio standard specifies one Set of protocols that are used to manage the system with the aim of accessibility of the mobile subscriber, monitoring the system status and other more sure.

1.1 Extension of the services of conventional mobile radio systems to all for Trunk radio networks standardized services

In "B. Walke, Mobilfunknetze und ihre Protokolle, Band 1, B. G. Teubner Verlag, Stuttgart, 2. Auflage 2000" sind auf Seite 284 ff. mit Verweisen auf die entsprechenden Standards die bei ETSI/GSM Phase 2+ standardisierten Dienste für Gruppenkommunikation (Advanced Speech Call Items, ASCI) beschrieben. Es handelt sich um Grundfunktionen für die Gruppenkommunikation, die in ihrer Flexibilität und im standardisierten Diensteumfang nicht annähernd an die im Standard ETSI/TETIRA spezifizierten Dienste heranreichen. Deshalb kommen die bei ETSI/GSM standardisierten ASCI-Dienste für eine große Benutzergruppe, nämlich die Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) nicht infrage und sind deshalb auch von kaum einem Systemhersteller implementiert worden. Eine Möglichkeit wäre, den in ETSI/GSM standardisierten Diensteumfang so zu erweitern, daß die Bedürfnisse wichtiger Bündelfunk-Nutzergruppen abgedeckt werden. Diese Möglichkeit ist mehrfach erwogen, bisher aber nicht realisiert worden. Stattdessen ist parallel zum Standard GSM der ETSI/TETRA Standard entwickelt worden. Für Systeme nach TETRA Standard sind in Europa eigene Frequenzbereiche im Spektrum vorgesehen, die beispielsweise mit 380 MHz weit unter, mit 900 MHz aber unmittelbar benachbart zu GSM liegen. In "B. Walke, Mobile Networks and their Protocols, Volume 1 , BG Teubner Verlag, Stuttgart, 2nd Edition 2000 " on page 284 ff. With references to the corresponding standards, the services for group communication standardized at ETSI / GSM Phase 2 + ( Advanced Speech Call Items, ASCI). These are basic functions for group communication that, in their flexibility and standardized range of services, are nowhere near the services specified in the ETSI / TETIRA standard. Therefore, the ASCI services standardized at ETSI / GSM are out of the question for a large user group, namely the authorities and organizations with security tasks (BOS) and have therefore not been implemented by any system manufacturer. One possibility would be to expand the range of services standardized in ETSI / GSM so that the needs of important trunked radio user groups are covered. This possibility has been considered several times, but has not yet been realized. Instead, the ETSI / TETRA standard was developed in parallel to the GSM standard. For systems according to the TETRA standard, separate frequency ranges are provided in Europe, which are far below, for example at 380 MHz, but directly adjacent to GSM at 900 MHz.

Bisher ist kein System bekannt, das die Funktionen der Mobilkommunikation, beispielsweise durch die Standards ETSI/GSM bzw. TIA IS-95 repräsentiert, mit den Funktionen der Gruppen-Mobilkommunikation, beispielsweise durch den Standard ETSI/TETRA repräsentiert, durch ein einheitliches Mobilfunksystem mit nur einem Funkzugangsnetz realisiert. So far, no system is known that the functions of mobile communication, for example represented by the standards ETSI / GSM or TIA IS-95, with the functions of Group mobile communication, for example represented by the ETSI / TETRA standard, realized by a uniform mobile radio system with only one radio access network.

1.1 Existing disadvantages of the prior art

Mobilfunksysteme für Gruppenkommunikation, nachfolgend Bündelfunknetze genannt, sind dadurch charakterisiert, daß sie bisher - im Vergleich mit herkömmlichen Mobilfunksystemen wie GSM - nur für kleine Teilnehmergemeinden, nämlich die öffentlichen Sicherheitskräfte wie Polizei, Zoll, Feuerwehr, Grenzschutz, Kriminalpolizei, Verfassungsschutz und Sonderdienste attraktiv sind. Beispielsweise hat jedes GSM-Mobilfunknetz in Deutschland zur Zeit 6 bis 25 Mio. oder mehr Teilnehmer, wobei vier Mobilfunknetze gleichen Typs (in Deutschland nach gleichem GSM Standard) nebeneinander bestehen. Digitale Bündelfunknetze führen daneben ein Nichen-Dasein, weil die Organisationen, die Gruppenkommunikation als Grundlage für ihre Tätigkeiten benötigen, nur eine beschränkte Teilnehmerzahl haben und auch die Vereinigungsmenge aller Organisationen, die Gruppenkommunikation benötigen, nicht ausreichen, um für sie ein deutschlandweites Bündelfunknetz wirtschaftlich betreiben zu können (der Versuch der Firma Dolphin, ein öffentliches Netz nach TETRA Standard für Transportunternehmen und andere potentielle Nutzer von Gruppenkommunikationsdiensten in Deutschland zu errichten, mußte kürzlich eingestellt werden und auch in Großbritannien wird bei derselben Firma absehbar kein wirtschaftlicher Erfolg erwartet). Mobile radio systems for group communication, hereinafter referred to as trunked radio networks, are characterized by the fact that - compared to conventional mobile radio systems such as GSM - they have so far only been attractive to small participant communities, namely the public security forces such as the police, customs, fire service, border guards, criminal police, constitutional protection and special services. For example, every GSM cellular network in Germany currently has 6 to 25 million or more subscribers, with four cellular networks of the same type (in Germany using the same GSM standard) coexisting. Digital trunked radio networks also lead to a niche existence because the organizations that need group communication as the basis for their activities have only a limited number of participants and the pooling of all organizations that need group communication is not sufficient to operate a nationwide trunked radio network for them economically (the attempt by Dolphin to set up a public network in accordance with the TETRA standard for transport companies and other potential users of group communication services in Germany had to be stopped recently and no economic success is expected for the same company in Great Britain either).

Die Gruppe der BOS hat, im Vergleich mit anderen von einem Bündelfunknetz profitierenden Gruppen, besonders hohe technische Anforderungen an die Leistungsmerkmale des Bündelfunknetzes formuliert, die sich aus ihren hoheitlichen Aufgaben ergeben, wie z. B. eine besonders hohe geforderte "Orts-/Zeitwahrscheinlichkeit" der Funkversorgung von beispielsweise 95% im ganzen Land, die nicht einmal von einem der bestehenden GSM-Mobilfunknetze erreicht wird, welche sehr hohe Teilnehmerzahlen versorgen müssen und deshalb etwa 10.000 Basisstationen pro Betreiber errichtet haben. Es ist auch kein Fall bekannt, in dem ein öffenliches Bündelfunknetz wie GSM gleichzeitig benutzt wird, um die Dienste von BOS- Organisationen zu erbringen - die Anforderungen der jeweiligen Benutzergruppen sind zu verschieden. The group of BOS has, compared to others, benefiting from a trunked radio network Groups, particularly high technical requirements for the performance characteristics of the Trunked radio network formulated, which result from their sovereign tasks, such as Legs particularly high required "location / time probability" of radio coverage, for example 95% across the country, not even from one of the existing GSM cellular networks what very high number of participants must supply and therefore around 10,000 Have set up base stations per operator. There is also no known case in which one public trunked radio network such as GSM is used simultaneously to provide the services of BOS Organizations to provide - the requirements of the respective user groups are too different.

Die öffentlichen GSM Netze konzentrieren sich aus Kostengründen auf die Funkversorgung für alle Orte, an denen tatsächlich kommunizierende Teilnehmer erwartet werden und streben nicht an, eine gleichmäßige Funkversorgung an jedem Ort im Land zu erreichen. Beispielsweise ist in dünn besiedelten Nicht-Urlaubsgebieten oder auf Bahnstrecken die Funkversorgung schlecht. Dagegen benötigen die BOS-Organisationen, die z. B. in Deutschland die Funktion der Bahnpolizei übernommen haben, eine gute Funkversorgung auf Bahnstrecken, der Zoll fordert eine gute Funkversorgung auch an relativ unzugänglichen Landesgrenzen, die Feuerwehr fordert Funkversorgung auch tief in die Gebäude hinein usw. Der Aufwand für die Erstellung eines Bündelfunknetzes für BOS ist aufgrund der geforderten Orts- /Zeitwahrscheinlichkeit der Funkversorgung unvergleichlich viel höher als für herkömmliche GSM-Mobilfunknetze, wobei gleichzeitig das Nachrichtenverkehrsaufkommen der BOS- Nutzer aufgrund der geringen vorhandenen Teilnehmerzahl aller BOS Organisationen zusammen nur sehr klein ist, z. B. in Deutschland deutlich unter 1 Mio. Teilnehmer. Wegen der kleinen erforderlichen Stückzahl am Weltmarkt sind die Kosten der Mobilterminals und aller anderen Netzelemente wie Basisstationen, Basisstationssteuerungen, Vermittlungen usw. ungleich viel höher als für herkömmliche Mobilfunknetze. The public GSM networks concentrate on radio coverage for cost reasons for all places where actually communicating participants are expected and strive does not begin to achieve uniform radio coverage anywhere in the country. For example, in sparsely populated non-vacation areas or on railway lines Radio coverage bad. In contrast, the BOS organizations that, for. B. in Germany Have taken over the function of the railway police, good radio coverage on railway lines, the Customs demands good radio coverage even at relatively inaccessible national borders Firefighters demand radio coverage deep into the building, etc. The effort for the Creation of a trunked radio network for BOS is due to the required local / Time probability of radio coverage incomparably higher than for conventional ones GSM mobile radio networks, whereby the traffic volume of the BOS Users due to the small number of participants in all BOS organizations together is very small, e.g. B. in Germany well below 1 million participants. Because of the The small number of pieces required on the world market is the cost of mobile terminals and all other network elements such as base stations, base station controllers, switches etc. much higher than for conventional mobile networks.

Die komplette Technik für die beiden Bestandteile Funkzugangsnetz und Mobilfunkfestnetz für Bündelfunknetze ist voll entwickelt und z. B. für den Standard TETRA am Markt verfügbar. Es fehlt bisher eine wirtschaftliche Lösung für die Bereitstellung von Diensten von Bündelfunknetzen für öffentliche und für Spezialnutzer (wie die BOS) und deshalb schreitet die Einführung dieser Technik nur sehr langsam voran. The complete technology for the two components radio access network and fixed network for trunked radio networks is fully developed and z. B. for the standard TETRA on the market available. An economic solution for the provision of services from Trunk radio networks for public and for special users (like the BOS) and that is why Introduction of this technique is very slow.

1. Solution according to the invention

Das erfindungsgemäße System sieht die Mitnutzung der physikalischen Kanäle eines herkömmlichen Mobilfunksystems nach Standard A zur Realisierung der Dienste eines Bündelfunksystems nach Standard B vor und bietet nebeneinander die Dienste des nach Standard A realisierten herkömmlichen Mobilfunksystems, z. B. GSM und eines nach Standard B realisierten Bündelfunknetzes, z. B. TETRA, an. Die physikalischen Kanäle der Mobilfunknetze nach Funkstandard A bzw. B können nach verschiedenen Multiplexverfahren realisiert werden, z. B. CDMA, FDMA, TDMA oder einer Kombination dieser Techniken. Der Betrieb der Funkkanäle der Systeme nach Standard A kann wahlweise in den für das System nach Standard A bzw. nach Standard B lizenzierten Kanälen erfolgen, je nachdem welcher Dienst erbracht wird. The system according to the invention provides for the sharing of the physical channels conventional mobile radio system according to standard A to implement the services of a Trunked radio system according to standard B and offers the services of standard A side by side realized conventional mobile radio system, e.g. B. GSM and one according to standard B realized trunked radio network, e.g. B. TETRA. The physical channels of the cellular networks according to Radio standards A and B can be implemented using various multiplexing methods, e.g. B. CDMA, FDMA, TDMA or a combination of these techniques. Operation of the Radio channels of the systems according to standard A can optionally be in the for the system according to standard A or channels licensed according to Standard B, depending on which service is provided becomes.

Die drahtlose Informationsübertragung der Signalisier- und Teilnehmer-Nutzdaten über Funk erfolgt in einem gegebenen Bereich des Spektrums entweder nach einem Standard A oder B. Übertragen die Mobilterminals des erfindungsgemäßen Mobilfunknetzes auf Funkkanälen nach Standard A, dann sind die Mobilterminals um die Bedienfunktionen und Funkprotokolle nach Standard B erweitert, wobei ein sogenanntes multi-mode Mobilterminal entsteht, das zwar dieselbe einheitliche physikalische Übertragungstechnik für beide Funkstandards benutzt, aber unterschiedliche logische Kanalstrukturen und Kommunikationsprotokolle zur Signalisierung und Informationsübertragung einsetzt. Die Mobilterminals des erfindungsgemäßen Systems können auch auf Funkkänälen nach Standard B übertragen, dann sind sie entsprechend für die Ausführung aller Funktionen nach Standard A zu erweitern. Dasselbe gilt entsprechend für die Basisstationen des Systems nach Standard A bzw. B. Wireless information transmission of the signaling and user data via radio occurs in a given region of the spectrum either according to a standard A or B. Transmit the mobile terminals of the mobile radio network according to the invention on radio channels according to standard A, then the mobile terminals are about the operating functions and radio protocols extended to standard B, creating a so-called multi-mode mobile terminal, the the same uniform physical transmission technology for both radio standards used, but different logical channel structures and communication protocols for Signaling and information transmission. The mobile terminals of the Systems according to the invention can also transmit on radio channels according to standard B, then they are to expand accordingly for the execution of all functions according to standard A. The same applies correspondingly for the base stations of the system according to standard A or B.

Erfindungsgemäß werden einzelne physikalische, nach Standard A realisierte Funkkanäle für die Zwecke des Mobilfunknetzes nach Standard B exklusiv genutzt. So ist beispielsweise ein GSM Zeitschlitz, auf dem nach GSM Standard ein physikalischer Kanal und darauf ein logischer Kanal realisiert ist, im erfindungsgemäßen Mobilfunksystem exklusiv dafür bestimmt, die Kapazität für logische Signalisierkanäle für das Bündelfunksystem nach Standard B bereitzustellen, so daß die Signalisierprotokolle nach Standard B auf diesem Kanal abgewickelt werden. Dafür wird die Übertragungsrate des Kanals sowie die Bit-Verschachtelung und Kanalcodierung zur Übertragung über den Funkkanal (Interleaving) für den Standard B angepaßt, um die im Protokollstapel der Funkschnittstelle nach Standard B vorgesehenen Funktionen zeitgerecht und mit der geforderten Übertragungsrate auszuführen und die Zeitüberwachungen (timer) nicht zu fehlerhaftem Ansprechen zu veranlassen. Ebenso wird möglicherweise ein anderer physikalischer Kanal des Systems A dazu benutzt, logische Kanäle für die Nutzdatenübertragung des Systems B zu realisieren. According to the invention, individual physical radio channels implemented according to standard A are used for the purposes of the standard B mobile network are used exclusively. For example, is a GSM timeslot, on which a physical channel according to the GSM standard and on it logical channel is realized, exclusively intended in the mobile radio system according to the invention, the capacity for logical signaling channels for the trunked radio system according to standard B To be provided so that the signaling protocols according to standard B are processed on this channel become. For this, the transmission rate of the channel as well as the bit interleaving and Channel coding adapted for transmission over the radio channel (interleaving) for standard B, the functions provided in the protocol stack of the radio interface according to standard B. to be carried out on time and with the required transmission rate and the time monitoring (timer) not to cause incorrect response. Likewise, a System A uses another physical channel, logical channels for the Realize user data transmission of system B.

example GSM as standard A and TETRA as standard B

Im GSM-System steht die Übertragungsrate des periodischen GSM-Zeitschlitzes von 22,8 kbit/s brutto und damit eine deutlich höhere Übertragungsrate als bei TETRA pro Verkehrskanal mit 9 kbit/s brutto zur Verfügung. Bezieht man die in GSM vorgesehene Kanalcodierung mit ein, dann stehen für die Datenübertragung Transportkanäle (je nach Fehlerschutz) mit Raten von 9.6, 4.8 und 2.4 kbit/s zur Verfügung, über welche beispielsweise die codierte TETRA-Sprache, TETRA-Daten oder die TETRA- Signalisierung übertragen wird. In einer erfindungsgemäßen Variante werden zwei oder mehr physikalische TETRA-Sprachkanäle (je 4.8 kbit/s netto) auf einen physikalischen GSM-Kanal abgebildet mit einer entsprechenden Entlastung bezüglich des Kanalverbrauchs im GSM-System durch das TETRA-System. Der TETRA-Sprachcoder bleibt unverändert erhalten. TETRA Protokolle für die Sprach- und Datenkommunikation werden bei Nutzung von GSM-Verkehrskanälen zur Übertragung von TETRA- Protokolldateneinheiten so aufeinander abgebildet, daß sie bezüglich Übertragungsrate und Zeitverhalten standardgerecht unterstützt werden. Im GSM stehen aufgrund der dort verfügbaren Submultiplextechnik zur Bildung von logischen Kanälen auf Basis physikalischer Kanäle und der verschiedenen verfügbaren Kombinationen von Kanalcodierung und Interleaving auch logische Kanäle mit kleinerer als der maximalen pro Zeitschlitz verfügbaren Übertragungsrate zur Verfügung. Durch Wahl eines anderen standardisierten Modulations- und Codierverfahrens in GSM wird die Bruttoübertragungsrate verändert und die Möglichkeit, weniger oder mehr als oben beschriebene logische TETRA Kanäle auf einem GSM-Kanal zu realisieren. The transmission rate of the periodic GSM time slot stands in the GSM system 22.8 kbit / s gross and thus a significantly higher transmission rate than TETRA pro Traffic channel with 9 kbit / s gross available. If you refer to that in GSM provided channel coding, then transport channels are available for data transmission (each after error protection) with rates of 9.6, 4.8 and 2.4 kbit / s, over which for example the coded TETRA language, TETRA data or the TETRA Signaling is transmitted. In one variant according to the invention, two or more physical TETRA voice channels (each 4.8 kbit / s net) on one physical GSM channel mapped with a corresponding relief regarding the Channel consumption in the GSM system by the TETRA system. The TETRA speech encoder remains unchanged. TETRA protocols for voice and Data communication is used when using GSM traffic channels for the transmission of TETRA Protocol data units are mapped to one another in such a way that they relate to the transmission rate and timing behavior are supported according to standards. The GSM are due to the Submultiplex technology available there for the formation of logical channels on the basis physical channels and the various combinations of Channel coding and interleaving also logical channels with smaller than the maximum pro Time slot available transmission rate available. By choosing another standardized modulation and coding method in GSM Gross transfer rate changes and the possibility of less or more than described above to implement logical TETRA channels on a GSM channel.

Ein Funkkanal wird in GSM dazu benutzt, einen periodischen TSMA-Rahmen mit acht Zeitschlitzen zu übertragen, vgl. Bild 1. Jeder TDMA-Rahmen hat eine Nummer (nicht in Bild 1 gezeigt). Die zeitliche Folge von Zeitschlitzen gleicher Nummer im TDMA-Rahmen bildet einen physikalischen Kanal. In einem GSM-Zeitschlitz wird beispielsweise ein Normal Burst genanntes Datenbüschel übertragen, vgl. Bild 2, erste Zeile. Im Normal Burst gibt es zwei Felder zu je 57 bit, in denen Daten von logischen Kanälen übertragen werden. Bild 3 zeigt die Abbildung der 184 bit eines ISO/OSI Schicht 2 Blockes des logischen GSM-Kanals SDCCH auf den physikalischen Kanal. Der 184 bit Block wird zunächst durch Kanalcodierung auf 456 bit aufgeweitet und dann in Form von acht Unterblöcken zu je 57 bit als Teil eines Normal Burst nach GSM-spezifischen Regeln übertragen. Die GSM-Regeln legen neben der Bit- Verschachtelung auch die Nummern der TDMA-Rahmen und die Zeitschlitznummer im TDMA-Rahmen fest, in denen 57 bit große Unterblöcke des SDCCH übertragen werden müssen. A radio channel is used in GSM to transmit a periodic TSMA frame with eight time slots, cf. Figure 1. Each TDMA frame has a number (not shown in Figure 1). The temporal sequence of time slots of the same number in the TDMA frame forms a physical channel. For example, a data burst called a normal burst is transmitted in a GSM time slot, cf. Picture 2, first line. In the normal burst, there are two fields, each with 57 bits, in which data is transmitted from logical channels. Figure 3 shows the mapping of the 184 bit of an ISO / OSI Layer 2 block of the logical GSM channel SDCCH onto the physical channel. The 184 bit block is first expanded to 456 bit by channel coding and then transmitted in the form of eight sub-blocks of 57 bit each as part of a normal burst according to GSM-specific rules. In addition to bit interleaving, the GSM rules also determine the numbers of the TDMA frames and the time slot number in the TDMA frame, in which 57-bit sub-blocks of the SDCCH must be transmitted.

Erfindungsgemäß werden Schicht 2 Blöcke mit Daten logischer Kanäle des TETRA Systems durch Kanalcodierung in Blöcke von n.456 bit (n = 1, 2, . . .) umgeformt, bevor sie mittels GSM-TDMA-Rahmen übertragen werden. Dabei sind die Daten der logischen TETRA-Kanäle so auf GSM-TDMA-Rahmennummern und GSM-TDMA- Zeitschlitze abzubilden, daß die in TETRA festgelegten Datenraten und Zeitbedingungen für die Daten logischer TETRA-Kanäle eingehalten werden. Da die GSM Datenraten nicht ganzzahlige Vielfache der TETRA-Datenraten sind, muß die in Telekommunikationsnetzen übliche Ratenanpassung nach ITU-T Empfehlung X.30 vorgenommen werden. According to the invention, layer 2 blocks with data of logical channels of the TETRA system are converted into blocks of n.456 bits (n = 1, 2,...) By channel coding before they are transmitted using GSM-TDMA frames. The data of the logical TETRA channels are to be mapped onto GSM-TDMA frame numbers and GSM-TDMA time slots in such a way that the data rates and time conditions specified in TETRA for the data of logical TETRA channels are observed. Since the GSM data rates are not integer multiples of the TETRA data rates, the rate adjustment customary in telecommunications networks must be carried out in accordance with ITU-T recommendation X.30.

Die Anwendungsprozesse bzw. Protokollinstanzen der Signalisierungs- und Netzverwaltungsprozesse, welche die verschiedenen logischen Kanäle für Signalisierung nutzen, sind im erfindungsgemäßen System unverändert und folgen jeweils den Standards A für das herkömmliche Mobilfunksysstem bzw. B für das Bündelfunksystem. Das bedeutet, daß die Signalisierungs- Protokolldateneinheiten des Systems nach Standard B über logische Kanäle nach Standard B übertragen werden, die durch Ratenanpassung geeignet auf die Übertragungsrate von logischen Kanälen nach Standard A abgebildet sind. Ebenso sind die Anwendungsprozesse, welche Nutzinformation wie Sprache und Daten über logische Verkehrskanäle übertragen, im erfindungsgemäßen System unverändert und benutzen dieselbe Sprach- und Datencodierung wie im jeweiligen Standard A bzw. B festgelegt. Dabei wird auf einem physikalischen Kanal des Systems nach Standard A, typisch einem Verkehrskanal, nach Standard B codierte Sprache bzw. codierte Daten übertragen. The application processes or protocol instances of the signaling and Network management processes that use the various logical channels for signaling are in the system according to the invention unchanged and each follow the standards A for the conventional Mobile radio system or B for the trunked radio system. This means that the signaling System B protocol data units via standard B logical channels are transmitted, which are adapted to the transmission rate of logical channels according to standard A are shown. Likewise, the application processes which useful information such as voice and data transmit via logical traffic channels in the system according to the invention unchanged and use the same voice and data coding as specified in the respective standard A or B. This is done on a physical channel of the system according to standard A, typically a traffic channel, coded according to standard B. Transfer voice or coded data.

Die für Signalisierung und Teilnehmerverkehr im System nach Standard A für das System nach Standard B zugewiesenen physikalischen Kanäle werden dynamisch entsprechend dem Verkehrsaufkommen im System nach Standard B vom System nach Standard A zugewiesen. Da ein physikalischer Kanal bei Nutzung durch System B durch Gleichkanalinterferenz aufgrund der Nutzung in System A oder B in einer anderen Funkzelle gestört werden kann, wird er wie üblich bzgl. seiner Bitfehlerrate vermessen und dynamisch durch Handover gewechselt, wobei das System B die ihm vom System A zugewiesenen Funkbetriebsmittel eigenständig verwaltet und bei Bedarf mit System A über die Zuweisung alternativer physikalischer Kanäle verhandelt. Dabei kann ein Kanal gegen einen anderen ausgetauscht oder die Zahl der Kanäle in System B oder System A erhöht oder erniedrigt werden. The for signaling and subscriber traffic in the system according to standard A for the system physical channels assigned according to standard B are dynamically corresponding to the Traffic in the system according to standard B assigned by the system according to standard A. Because a physical channel when used by System B through co-channel interference due to the use in system A or B in another radio cell he measured as usual with regard to his bit error rate and changed dynamically by handover, System B independently transmits the radio resources assigned to it by system A. managed and if necessary with System A by assigning alternative physical channels negotiated. One channel can be exchanged for another or the number of channels be increased or decreased in System B or System A.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, für den Betrieb der verschiedenen Teilprotokolle des Protokollstapels der Funkschnittstelle B geeignete logische Kanäle der Funkschnittstelle des Systems nach Standard A einzusetzen und darauf den Verkehr des Protokollstapels für die Signalisierung und den Nutzdatenverkehr des Protokollstapels nach Standard B zu realisieren. Da die Übertragungsraten des Standards A nicht exakt zu denen von Standard B passen, sondern logische Kanäle mit größerer Datenrate und mindestens gleichgutem Zeitverhalten gewählt werden müssen wie bei Standard B vorgeschrieben, sind wie aus der Standardisierung bekannten Raten-Anpaßfunktionen und angepaßter Kanalcodierung zu verwenden. The solution according to the invention provides for the operation of the various sub-protocols Protocol stack of radio interface B suitable logical channels of the radio interface of the Systems according to standard A and then the traffic of the protocol stack for the To implement signaling and the user data traffic of the protocol stack according to standard B. Since the transmission rates of standard A do not exactly match those of standard B, but rather logical channels with a higher data rate and at least equally good time behavior must be selected as prescribed for standard B, are as from standardization to use known rate matching functions and adapted channel coding.

Für das erfindungsgemäße System bedeutet diese Funktionserweiterung, daß einzelne für Nutzverkehr in System A vorgesehene physikalische bzw. logische Kanäle, die über die Funk- Aufwärtsstrecke kommend im Mobilfunkfestnetz A zu einem Ziel (üblicherweise zu einem Dienstzugangspunkt) geroutet werden, zu einer festgelegten Funktion des Standards B im Mobilfunkfestnetz B geroutet werden, wobei es sich um Signalisierverkehr oder Nutzverkehr handeln kann. Ebenso bedeutet die Funktionserweiterung, daß einzelne für Nutzverkehr in System A vorgesehene physikalische Kanäle, die über die Funk-Abwärtsstrecke gehend vom Mobilfunkfestnetz A zu einem Zielterminal geroutet werden, zu einer festgelegten Funktion des Standards B im Terminal geroutet werden, wobei die Funktion entweder Signalisierverkehr oder Nutzverkehr bedient. For the system according to the invention, this functional expansion means that individual for Physical or logical channels intended for system traffic in system A, which are transmitted via the radio Upward route coming in the fixed cellular network A to a destination (usually to a Service access point) are routed to a defined function of the standard B in Fixed network B are routed, which is signaling traffic or commercial traffic can act. Likewise, the functional expansion means that individual for commercial traffic in System A provides physical channels that go over the radio downlink from Fixed-line mobile network A can be routed to a target terminal to a specified function of the B standard in the terminal, the function being either Signaling traffic or commercial traffic served.

Die Anzahl der durch System B von System A genutzten physikalischen Kanäle kann situationsabhängig, dynamisch im Betrieb gewählt werden. Das hat den Vorteil, daß momentan im System nach Standard B nicht benötigte Kanalkapazität bei Bedarf in System A genutzt wird und umgekehrt. The number of physical channels used by System B by System A can be depending on the situation, can be selected dynamically in operation. This has the advantage that at the moment System according to standard B channel capacity not required is used in system A if required and vice versa.

Die in System nach Standard A vorhandenen Möglichkeiten zur Unterscheidung von Diensten nach ihrer Wichtigkeit ("precedence" and "preemption") werden eingesetzt, um sicherzustellen, daß in System B eine vorab vereinbarte Verkehrskapazität bei Bedarf unverzüglich zur Verfügung steht. The options available in system according to standard A for distinguishing services according to their importance ("precedence" and "preemption") are used to ensure that a pre-agreed traffic capacity is immediately available in System B if necessary Available.

Die beiden Standards A und B sind im erfindungsgemäßen System beide so vollständig implementiert, daß alle standardspezifischen Dienste und Protokolle für den Netzbetrieb und die Nutzung durch die jeweiligen standardspezifischen Protokolle durch die Teilnehmer verfügbar sind. Jedoch erfolgt die Übertragung aller funkschnittstellenspezifischen Information des Systems B auf physikalischen Kanälen des Systems A, indem geeignete logische Kanäle des Systems A ausgewählt und mit Ratenanpassung und angepaßter Kanalcodierung zur Übertragung der Daten von System B betrieben werden. The two standards A and B are both so complete in the system according to the invention implements that all standard-specific services and protocols for network operation and Use available through the respective standard-specific protocols by the participants are. However, all radio interface-specific information is transmitted System B on physical channels of system A by using appropriate logical channels of the Systems A selected and with rate adjustment and adapted channel coding for transmission the data are operated by system B.

Alle für das System nach Standard A für das System nach Standard B genannten Funktionen und Maßnahmen können ebenso in System B für System A realisiert werden, sofern dies im Einzelfall vorteilhaft ist. All functions mentioned for the standard A system for the standard B system and measures can also be implemented in system B for system A, provided that this is in the It is advantageous in individual cases.

Für den Betrieb von Bündelfunknetzen (System B) sind in jedem Land eine Anzahl Frequenzkanäle (typisch 5 MHz duplex) vorgesehen, die in einem Bereich im Frequenzspektrum liegen, der mit typisch etwa 400 MHz weit ab liegt von den bei herkömmlichen Mobilfunksystemen (System A) benutzten Frequenzen von typisch 900 bzw. 1800 MHz. Nach dem Stand der Technik ist es mit geringem Aufwand möglich, sogenannte Multiband-Terminals herzustellen, die wahlweise und sogar gleichzeitig in verschiedenen Frequenzbändern, also 400, 900 oder 1800 MHz übertragen. Solche Terminals sollten gegebenenfalls bevorzugt an die Nutzer des Bündelfunkdienstes ausgegeben werden. Entsprechende Mobilterminals sind nur geringfügig größer realisierbar als die üblichen Mobilterminals herkömmlicher Mobilfunksysteme, hätten aber eine ähnlich große Antenne wie Mobilterminals nach Standard B. Das erfindungsgemäße System kann in einer Ausprägung so betrieben werden, daß die Funkschnittstelle nach Standard A in Frequenzbereichen betrieben wird, die für Bündelfunksysteme nach Standard B vorgesehen sind, um über diese Funkschnittstelle die Dienste von Systemen nach Standard B zu realisieren. Dabei wird die Kapazität des erfindungsgemäßen Systems durch zusätzlichen Betrieb von Diensten nach Standard A und Standard B im gleichen System aufgrund des Bündelgewinns zum Nutzen beider Teilnehmergruppen, der herkömmlichen Mobilfunkteilnehmer und der Bündelfunknetz-Teilnehmer vergrößert. There are a number in each country for the operation of trunked radio networks (system B) Frequency channels (typically 5 MHz duplex) are provided in a range in the frequency spectrum which is typically 400 MHz far away from conventional ones Mobile radio systems (System A) use frequencies of typically 900 or 1800 MHz. According to the state technology, it is possible with little effort, so-called multiband terminals to produce, optionally and even simultaneously in different frequency bands, i.e. 400, 900 or 1800 MHz transmitted. Such terminals should preferably be given to users if necessary of the trunked radio service. Corresponding mobile terminals are only can be realized slightly larger than the usual mobile terminals of conventional mobile radio systems, but would have an antenna similar in size to standard B mobile terminals System according to the invention can be operated in such a way that the radio interface after Standard A is operated in frequency ranges that are suitable for trunked radio systems according to Standard B are provided to provide the services of systems according to standard B via this radio interface to realize. The capacity of the system according to the invention is increased Operation of services according to Standard A and Standard B in the same system due to the Bundle profit for the benefit of both subscriber groups, the conventional mobile subscribers and the trunked radio network subscriber enlarged.

Die Realisierung des Standards B auf Kanälen des Standards A erlaubt erfindungsgemäß der den Standard B nutzenden Benutzergruppe, bei fehlender Funkversorgung unter Nutzung des Standards A auf die möglicherweise vorhandene Funkversorgung eines anderen nach Standard A betriebenen Mobilfunknetzes zuzugreifen, falls ein entsprechender Vertrag (Roaming Abkommen) vorliegt. Dadurch wird die Orts-/Zeitwahrscheinlichkeit der Funkversorgung des kombinierten Systems, das die Standards A und B unterstützt, durch die Möglichkeit des Ausweichens auf ein fremdes System nach Standard A u. U. deutlich erhöht, wobei anstelle der Dienste des Standards B dann nur die Dienste des Systems nach Standard A zur Verfügung stehen. According to the invention, the implementation of the standard B on channels of the standard A allows the user group using Standard B, if there is no radio coverage using the Standards A on the possibly existing radio coverage of another according to standard A operated mobile network to access if a corresponding contract (roaming Agreement). As a result, the location / time probability of the radio coverage of the combined system that supports standards A and B through the possibility of Switching to an external system according to Standard A u. U. significantly increased, instead of Services of standard B then only the services of the system according to standard A are available stand.

Die Dienste des Bündelfunknetzes werden im erfindungsgemäßen System durch die im Mobilfunkfestnetz nach Standard B vorgesehenen Netzelemente erbracht. Dadurch wird sichergestellt, daß die Netzelemente nach Standard A im erfindungsgemäßen System nicht übermäßig bzw. unvorhersehbar belastet werden. Im erfindungsgemäßen System wird soweit wie möglich das Transportnetz des Mobilfunkfestnetzes nach Standard A, gekennzeichnet durch die Übertragungswege und Vermittlungsstellen, gemeinsam genutzt. The services of the trunked radio network are in the system according to the invention by the Fixed cellular network according to standard B provided network elements. This will ensures that the network elements according to standard A in the system according to the invention are not excessive or be charged unpredictably. As far as in the system according to the invention possible the transport network of the mobile network according to standard A, characterized by the Transmission paths and exchanges, shared.

In einer weiteren Ausprägung des erfindungsgemäßen Systems werden die Basisstationen von System A genutzt, um Antennensysteme von System B zu errichten, wobei die Systeme A und B sonst völlig voneinander getrennt betrieben werden, also jedes seinen eigenen Mobilfunkstandard benutzt. Die Zahl für ein Bündelfunknetz zusätzlich zu den vorhandenen Basisstationen des herkömmlichen Mobilfunknetzes erforderlicher Basisstationen und Basisstationstandorte kann dabei auf dieselbe Zahl reduziert werden, wie für die integrierte Version bereits genannt (ca. 150-300). In a further embodiment of the system according to the invention, the base stations of System A used to build antenna systems from system B, with systems A and B are otherwise operated completely separately from each other, i.e. each has its own Cellular standard used. The number for a trunked radio network in addition to the existing ones Base stations of the conventional mobile radio network and base stations required Base station locations can be reduced to the same number as for the integrated version called (about 150-300).

3.1 Direct mode for trunked radio systems

Im Unterschied zu herkömmlichen Mobilfunksystemen (System A) ist für Bündelfunksysteme (System B) ein sogenannter Direktmodus der Kommunikation zwischen Mobilterminals standardisiert, mit wahlweise von der Steuerung der Basisstation abhängigem Betrieb, dem im Bündelfunk angestrebten Normalfall und von der Bassistation unabhängigem Betrieb, dem Direktmodus. Für den Direktmodus sind spezielle eigene Frequenzen vorhanden, damit der abhängige Betrieb nicht gestört wird. Im erfindungsgemäßen System überträgt das Mobilterminal im abhängigen Betrieb auf den Frequenzkanälen des Systems nach Standard A und im Direktmodus auf den speziellen Frequenzen. Ein Mobilterminal nach Standard B verfügt über Funktionen, um im Direktmodusbetrieb die für den abhängigen Betrieb vorgesehenen Frequenzen zu überwachen, um bei Verfügbarkeit der Funkversorgung durch eine Basisstation in den abhängigen Betrieb zu wechseln. Diese Funktionen werden im erfindungsgemäßen System unverändert übernommen. Das Mobilterminal verfügt auch über Funktionen, um ein anderes Mobilterminal, mit dem es über Direktmodus kommuniziert, mit einer Basisstation zu verbinden, sofern es selbst im abhängigen Betrieb arbeitet. Auch diese Funktion wird übernommen. Beide genannte Funktionen sind durch Software im Mobilterminal realisiert und bedürfen im erfindungsgemäßen System keiner Modifikation, lediglich die benutzten logischen Kanäle sind auf die physikalischen Kanäle des Systems nach Standard A anzupassen. Das Mobilterminal im erfindungsgemäßen System muß gleichzeitig in zwei Frequenzbändern senden bzw. empfangen können, nämlich dem Band des Standards A für den abhängigen Betrieb und dem Band für den Direktmodus. Dieser Betrieb ist ähnlich dem für den Direktmodus vorgesehenen Betrieb im System nach Standard B, wo das Mobilterminal im Band nach Standard B im abhängigen Betrieb überträgt und im Direktmodus die speziellen Frequenzen benutzt. In contrast to conventional mobile radio systems (System A) is for trunked radio systems (System B) a so-called direct mode of communication between mobile terminals standardized, with optional operation depending on the control of the base station, the in Trunk radio is the normal case and the operation is independent of the bass station Direct mode. Special direct frequencies are available for direct mode, so that dependent operation is not disturbed. In the system according to the invention that transmits Mobile terminal in dependent operation on the frequency channels of the system according to standard A and in Direct mode on the special frequencies. A standard B mobile terminal has Functions in order to enable the dependent mode in direct mode Monitor frequencies to ensure availability of radio coverage through a base station in to change dependent operations. These functions are in the invention System adopted unchanged. The mobile terminal also has functions to one other mobile terminal with which it communicates via direct mode with a base station connect if it works itself in dependent operation. This function will also accepted. Both functions mentioned are implemented by software in the mobile terminal and do not require any modification in the system according to the invention, only the ones used logical channels must be adapted to the physical channels of the system according to standard A. The mobile terminal in the system according to the invention must simultaneously in two frequency bands can send or receive, namely the tape of standard A for the dependent Operation and the tape for direct mode. This operation is similar to that for direct mode intended operation in the system according to standard B, where the mobile terminal in the band after Standard B transmits the dependent frequencies and the special frequencies in direct mode used.

4. Justification of expediency

Die Zweckmäßigkeit des erfindungsgemäßen Systems ergibt sich wie folgt:

1. Das herkömmliche Mobilfunksysteme, z. B. nach GSM Standard, das hier als Beispiel für Standard A benutzt wird, ist in Europa und weltweit sehr verbreitet und besitzt je nach Land eine ordentliche bis sehr gute Funkversorgung in den geplanten Versorgungsgebieten. Durch Hinzufügen einer kleinen zusätzlichen Anzahl von Basisstationen ist erreichbar, daß die von BOS-Anwendern für Bündelfunksysteme (Standard B) geforderte Orts- /Zeitwahrscheinlichkeit der Funkversorgung mit geringem Kostenaufwand möglich wird. Beispielsweise haben einige GSM-Mobilfunknetzbetreiber mehr als 12.000 Basisstationen in Deutschland in Betrieb, von denen viele deshalb realisiert wurden, um mit kleinen Funkzellen die nachgefragte Kapazität des Funknetzes zu realisieren. Durch Hinzufügen von ca. 150-300 Basisstationen könnte der von BOS Anwendern geforderte Grad der Funkversorgung erreicht werden. Für ein Bündelfunknetz allein wären ca. 4.000 geeignet positionierte Basisstationen nötig, um eine entsprechende Funkversorgung, d. h. Ausleuchtung des Landes zu erreichen, ohne große Ansprüche an die Verkehrskapazität.
2. Bei fehlender Funkversorgung des Systems nach Standard A, das den Standard B unterstützt, kann ein evtl. örtlich verfügbarer Dienst eines anderen Mobilfunkbetreibers nach Standard A genutzt werden, wobei dann nur Dienste nach Standard A verfügbar sind. Dadurch wird die Orts-/Zeitwahrscheinlichkeit durch "Betreiberdiversität" ganz erheblich erhöht.
3. Der Nachrichtenverkehr in herkömmlichen Mobilfunksystemen, z. B. nach GSM Standard (System A), ist in jedem Land in Europa und auch in anderen Ländern weltweit um mindestens zwei Größenordnungen (Faktor 100) größer, als für die jeweiligen landesspezifischen digitalen Bündelfunknetze (System B) erwartet wird. Das gilt für das gesamte System und auch jede einzelne Basisstation. Die Leistungsfähigkeit von System A wird durch die Übernahme der Funktionen und des Nachrichten- und Signalisierverkehrs nach System B also nicht nennenswert belastet.
4. Die Kosten für die Errichtung eines von System A getrennten Systems B sind ganz erheblich und liegen in Deutschland in zweistelliger Milliarden-Höhe. Mit einem geringen Teil dieses Aufwandes ließen sich die für die Integration von System B in System A erforderlichen Entwicklungsleistungen finanzieren. Alle Länder der Europäischen Union werden ein digitales Bündelfunksystem errichten. Die Entwicklungskosten für die Integration von System B in System A können demnach auf viele Nutzer umgelegt werden.
5. Das für das System nach Standard B vorgesehene Frequenzspektrum kann für den Betrieb einer Funkschnittstelle nach Standard A zusätzlich genutzt werden, um die Kapazität des erfindungsgemäßen Mobilfunksystems zu vergrößern.
6. Das Transportnetzes des Mobilfunkfestnetz nach Standard A kann für die Nutzdatenübertragung für die Systeme nach Standard A und B gemeinsam genutzt werden mit dem Ergebnis einer besseren Auslastung der entsprechenden Netzelemente.

The usefulness of the system according to the invention is as follows:

1. The conventional mobile radio systems, eg. B. according to the GSM standard, which is used here as an example for standard A, is very common in Europe and worldwide and, depending on the country, has a decent to very good radio coverage in the planned coverage areas. By adding a small additional number of base stations, it can be achieved that the location / time probability of radio coverage required by BOS users for trunked radio systems (standard B) is possible at low cost. For example, some GSM mobile radio network operators have more than 12,000 base stations in operation in Germany, many of which were implemented in order to achieve the demanded capacity of the radio network with small radio cells. By adding approx. 150-300 base stations, the level of radio coverage required by BOS users could be achieved. For a trunked radio network alone, around 4,000 suitably positioned base stations would be required to achieve appropriate radio coverage, that is, to illuminate the country, without placing great demands on the traffic capacity.
2. If there is no radio coverage of the system according to standard A, which supports standard B, a possibly available service of another mobile radio operator according to standard A can be used, in which case only services according to standard A are available. As a result, the probability of location / time is increased considerably by "operator diversity".
3. The message traffic in conventional mobile radio systems, eg. B. according to the GSM standard (system A), is larger in every country in Europe and also in other countries worldwide by at least two orders of magnitude (factor 100) than is expected for the respective country-specific digital trunked radio networks (system B). This applies to the entire system and also to every single base station. The performance of system A is not significantly affected by the takeover of the functions and the message and signaling traffic according to system B.
4. The costs of installing a system B separate from system A are very considerable and are in the double-digit billion range in Germany. The development work required for the integration of System B into System A could be financed with a small part of this effort. All countries in the European Union will set up a digital trunked radio system. The development costs for the integration of System B in System A can therefore be shared among many users.
5. The frequency spectrum provided for the system according to standard B can additionally be used for the operation of a radio interface according to standard A in order to increase the capacity of the mobile radio system according to the invention.
6. The transport network of the fixed-line mobile network according to standard A can be used jointly for the transmission of user data for the systems according to standard A and B, with the result of better utilization of the corresponding network elements.

Claims

1. Digital mobile radio system which offers the services of a conventional public mobile radio network for voice and data communication and at the same time the services of a trunked radio network, characterized in that the physical channels of the conventional mobile radio network according to standard A for the realization of logical channels for the implementation of the services of the trunked radio network according to standard B and all other standard-specific functions of both networks exist side by side in the same network.

2. Digital mobile radio system that provides the services of a conventional public Mobile network for voice and data communication and at the same time the services of one Offers trunked radio network, characterized in that the physical channels of the Trunk radio network according to standard B for the implementation of logical channels for the Realization of the services of the conventional mobile radio network according to standard A can be used and all other standard-specific functions of both networks side by side in the same Network exist.

3. Digital mobile radio system that provides the services of a conventional public Mobile network for voice and data communication and at the same time the services of one Offers trunked radio network, characterized in that the operation of the radio channels of the Systems according to standard A in the for and the operation of the radio channels of the system Standard B takes place in the licensed frequency bands.

4. Digital mobile radio system that provides the services of a conventional public Mobile network for voice and data communication and at the same time the services of one Offers trunked radio network, characterized in that the operation of the radio channels of the Systems according to standard A or standard B in the radio channels of one of the two Standards are carried out in the frequency bands licensed for System A or System B.

5. Digital mobile radio system that provides the services of a conventional public Mobile network for voice and data communication and at the same time the services of one Offers trunked radio network, characterized in that in the absence of radio coverage under Use of standard A, the radio coverage of another which may be available Mobile network operated according to Standard A is used.

6. Mobile network according to the preceding claims, wherein the physical channels the mobile radio networks according to radio standard A or B using various multiplexing methods or combinations of multiplexing methods are realized.

7. Mobile terminal and base stations of the mobile radio network according to the previous ones Claims which, if they transmit on radio channels according to standard A, also the Support operating functions and radio protocols according to standard B and the same use uniform physical transmission technology for both radio standards, however different logical channel structures and communication protocols according to the Use standards A and B for signaling and information transmission.

8. Mobile terminal and base stations of the mobile network according to the previous ones Claims which, if they transmit on standard B radio channels, also Support operating functions and radio protocols according to standard A and the same use uniform physical transmission technology for both radio standards, however different logical channel structures and communication protocols according to the Use standards A and B for signaling and information transmission.

9. Mobile network according to the preceding claims, wherein individual physical, Radio channels implemented according to standard A for the purposes of the mobile radio network Standard B can be used exclusively, with a time slot according to Standard A on which a physical channel and a logical channel is realized on it, is intended exclusively for the capacity for logical signaling channels or for user data channels for the system To provide standard B, so that the signaling protocols or user data protocols according to standard B on this channel.

10. Mobile network according to the preceding claims, wherein the transmission rate from standard A existing physical channel as well as channel coding and bit Interleaving for the standard B can be adjusted to that in the protocol stack Radio interface according to standard B functions provided in time with the right one Execute transmission rate and the time monitoring (timer) not too faulty To initiate response.

11. Mobile network according to the preceding claims, wherein the application processes or protocol instances of the signaling and network management processes that the use different logical channels for signaling, are unchanged and each the standards A for the conventional mobile radio system or B for the Trunk radio system follow, so that the signaling protocol data units of the system according to standard B are transmitted over standard B logical channels after rate adjustment are transmitted over standard A logical channels.

12. Mobile network according to the preceding claims, the application processes, which useful information such as voice and data transmit via logical traffic channels, are unchanged and use the same voice and data coding as in the respective Standard A or B is set, according to on a physical channel of the system Standard A, speech or coded data coded according to standard B are transmitted.

13. Mobile network according to the preceding claims, wherein the signaling and Subscriber traffic in the system according to standard A for the system according to standard B assigned physical channels dynamically, according to the traffic volume in the Standard B system assigned by Standard A system.

14. Mobile network according to the preceding claims, wherein the system according to Standard A operated for the system provided according to standard B radio channels as if only the system according to Standard B existed, so that all the usual functions of the Mobility management in the system according to standard B are available.

15. Mobile network according to the preceding claims, wherein the system according to the standard B negotiates with System A on the assignment of alternative radio channels if necessary, whereby one channel exchanged for another or the number of channels in system B or System A is increased or decreased.

16. Mobile network according to the preceding claims, wherein individual in system A intended physical or logical channels, their data via the radio uplink coming in the fixed cellular network A to a destination, usually to one Service access point to be routed to a defined function of the system according to standard B be routed, which can be signaling traffic or commercial traffic.

17. Mobile network according to the preceding claims, wherein individual in system A intended physical or logical channels, their data via the radio downlink are routed from the fixed cellular network B to a destination terminal, to a specified function of the standard A, usually to a service access point, in the Terminal are routed, the function being either signaling traffic or commercial traffic served.

18. Mobile network according to the preceding claims, wherein the in the system Standard A existing distinction of services is used according to their importance, in order to immediately provide a previously agreed traffic capacity for System B if required To make available.

19. Mobile network according to the preceding claims, both standards A and B are so fully implemented that all standard-specific services and protocols for network operation and use through the respective standard-specific protocols for which terminals and participants are available.

20. Mobile network according to the preceding claims, wherein multiband terminals can be used, optionally and simultaneously in different if required Transmit frequency bands.

21. Mobile network according to the preceding claims, wherein the application-specific services of the trunked radio network through those in the fixed mobile network according to standard B provided network elements are provided.

22. Mobile network according to the preceding claims, wherein the transport network of the Fixed mobile network according to standard A, characterized by the transmission paths and exchanges, is also used for the standard B system.

23. Mobile network according to the preceding claims, wherein the base stations of System A can be used to build antenna systems from System B, the Systems A and B are otherwise operated completely separately.

24. Mobile network according to the preceding claims, wherein the mobile terminal in dependent operation on frequency channels of the system according to standard A and in direct mode transmits on special frequencies.

25. Mobile network according to the preceding claims, wherein a mobile terminal 1 can connect another mobile terminal 2 , with which it communicates via direct mode according to standard B, on frequency channels of the system according to standard A with a base station, the mobile terminal 1 transmitting simultaneously in two frequency bands or can receive.