DE19543253A1 - Verfahren zum Kennzeichnen eines Kanals mit mehreren Zeitschlitzen in einem TDMA-Funksystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kennzeichnen eines Kanals mit mehreren Zeitschlitzen in einem TDMA(Time Divi­ sion Multiple Access = Zeitvielfachzugriff)-Funksystem, bei dem der Funkkanal normalerweise aus einem Zeitschlitz in Rahmen besteht, die aus mehreren aufeinanderfolgenden Zeit­ schlitzen bestehen.

In TDMA-Funksystemen, wie vielen derzeitigen digitalen, mobilen Kleinzonenfunk-Kommunikationssystemen, ist der Funkkanal normalerweise einem Zeitschlitz in Rahmen zugeord­ net, die mit Funkfrequenz übertragen werden und aus mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen bestehen. Aktuelle mobile TDMA-Kommunikationssysteme und deren Funkterminals sind so konzipiert, daß Verkehrskanäle und Steuerkanäle verschiede­ ner Typen in ihnen ausgebildet werden können. Z.B. können sich in einem GSM-System Kanäle verschiedener Typen wie ein Verkehrskanal und ein zugehöriger Steuerkanal in die Kapazi­ tät desselben Zeitschlitzes teilen. Einige Systeme erlauben bereits die gleichzeitige Zuordnung von mehr als einem Kanal. Das GSM-System ermöglicht auch gleichzeitige Zuord­ nung von zwei Verkehrskanälen mit "halber Rate". Da neue Dienste entwickelt wurden, hat es sich gezeigt, daß TDMA- Funksysteme und ihre Funkterminals zum Erzielen höherer Übertragungskapazität in einem Funkkanal vorzugsweise so konzipiert sein sollten, daß sie es ermöglichen, daß Kanäle mit mehreren Zeitschlitzen leicht ausgebildet und verwendet werden können. Die Erfindung beschäftigt sich speziell mit dem Erzielen dieser möglichen Verbesserung.

Das Dokument EP-A-0 399 611 offenbart eine Lösung betreffend die oben angegebene Verbesserung, und es beschreibt ein Sy­ stem zum schnellen Zuordnen mehrerer Duplexsprachkanäle zu einem Funkterminal, um höhere Datengeschwindigkeit bei Da­ tenmeldungs-Übertragung vom Funkterminal zu erzielen. Die Grundidee des beschriebenen Systems ist die, daß die Termi­ nals über die Verwendung und die Qualität der Duplexsprach­ kanäle buchführen, und zusätzlich erforderliche Sprachkanäle werden immer dann, wenn es erforderlich ist, direkt auf Grundlage der Daten in dieser Buchführung einer Datenmel­ dungs-Übertragung zugeordnet. Das Funkterminal kann auch von der Basisstation und der Systemsteuerungseinheit gelieferte Daten zur Verfügbarkeit der Sprachkanäle verwenden, und in diesem Zusammenhang kann die durch die Basisstation erstell­ te Funkruf- oder Spracherzeugungsmeldung Daten zur Anzahl erforderlicher Duplexsprachkanäle und/oder zur Ziffer der vorgeschlagenen Kanäle enthalten. Jedoch ermöglicht es die­ ses System dem Grunde nach nicht, aufeinanderfolgende physi­ kalische Kanäle zuzuordnen. Die Konfiguration gemäß dieser Beschreibung ist dadurch gekennzeichnet, daß spezielle Maß­ nahmen ergriffen sind, um mehrere Sprachkanäle rasch für schnelle Datenübertragung verfügbar zu machen. Die Beschrei­ bung erwähnt Signalisierung nur im Vorübergehen, wobei sie feststellt, daß Führungsdaten zur Anzahl erforderlicher Ka­ näle und Vorschläge für zuzuordnende Kanäle an das Funkter­ minal signalisiert werden können, wobei der allgemeine Ein­ druck der ist, daß es sich um gesonderte Signalisierung für zusätzliche Datenübertragung, abweichend vom normalen Be­ trieb, handelt. Demgegenüber ist es der Zweck der Erfindung, speziell für Signalisierung bei der Zuordnung eines Kanals mit mehreren Zeitschlitzen zu sorgen, ohne die Signalisie­ rung im Vergleich zu der bei Normalbetrieb zu erhöhen oder zu verkomplizieren.

Der Ablauf zum Erstellen eines Kanals zwischen einem Funk­ terminal in einem TDMA-Funksystem und der dieses bedienenden Basisstation erfordert im allgemeinen einen großen Signali­ sierungsumfang. Im GSM-System, für das das bevorzugten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung angegeben wird, gehört zum Signalisieren das Übertragen einer Meldung oder eines Mel­ dungselements, das den Kanal beschreibt, an das Funktermi­ nal. Dieses Meldungselement, das im GSM-System als Kanalbe­ schreibungsinformation-Element bezeichnet wird, definiert die Kanalparameter, wie den Kanaltyp und den verwendeten Zeitschlitz. Demgemäß gehört zum Signalisieren dann, wenn im oben angegebenen Fall zwei Verkehrskanäle mit halber Ge­ schwindigkeit (TCH/H) gleichzeitig im GSM-System zugeordnet werden, ein Übertragen eines den jeweiligen Kanal beschrei­ benden Informationselements an jeden Kanal. Wenn eine Ver­ bindung über mehrere Zeitschlitze herzustellen ist, ist Sig­ nalisieren dadurch, daß jeder Zeitschlitz gesondert zugeord­ net wird, als sei es ein gesonderter Kanal, sehr unzweckmä­ ßig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Kennzeichnen eines Kanals mit mehreren Zeitschlitzen zu schaffen, bei dem das Signalisierungsausmaß nicht im Ver­ gleich zu dem erhöht ist, wie es zum Beschreiben eines einen Zeitschlitz verwendenden Kanals erforderlich ist.

Diese Aufgabe ist durch die Lehre des beigefügten Anspruchs 1 gelöst. Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die erforderliche Anzahl aufeinanderfolgender Zeitschlitze in einem Rahmen einem Kanal mit mehreren Zeit­ schlitzen zugeordnet wird.

Die Erfindung ist z. B. auf ein Kanalbeschreibungsinforma­ tion-Element betreffend Kanalzuordnungssignalisierung im GSM-System anwendbar, wobei das den Kanaltyp und den Unter­ kanal definierende Element durch einen Code ersetzt wird, in dem die ersten Ziffern den Kanal als Kanal mit mehreren Zeitschlitzen kennzeichnen und die letzten Ziffern die An­ zahl einzuschließender Zeitschlitze festlegen. Demgemäß kennzeichnet die Zeitschlitznummer im selben Oktett des In­ formationselements den ersten Zeitschlitz des Kanals mit mehreren Zeitschlitzen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Aus­ führungsbeispiel und auf die Fig. 1 der beigefügten Zeich­ nungen im Detail beschrieben, die eine schematische Ansicht eines bei GSM-Signalisierung verwendeten Kanalbeschrei­ bungsinformation-Elements ist. Das Meldungselement, das im­ mer dann vorhanden ist, wenn es bei Signalisieren an ein Funkterminal erforderlich ist, liefert die Parameter für den zu errichtenden Kanal.

Fig. 1 veranschaulicht vier 8-Bit-Oktette im oben angegebe­ nen Informationselement. Die Bits Nr. 8 . . . 1 sind am Oberrand der Figur angegeben, und die Oktette 1-4 sind am rechten Rand der Figur angegeben. Das durch die Bits Nr. 7 . . . 1 im Oktett 1 gebildete Element CDIEI (Channel Description Infor­ mation Element Identifier = Kennung für das Kanalbeschrei­ bungsinformation-Element) ist eine Kennung, die das Funkter­ minal darüber informiert, daß das betroffene Meldungsele­ ment, das in der aus wahlfreien Meldungselementen bestehen­ den Signalisierungsmeldung enthalten ist, ein Kanalbe­ schreibungsinformationselement ist. Betreffend das hier beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht ein wesentlicher Teil des Informationselements aus einem zweiten Oktett, in dem das durch die Bits Nr. 8 . . . 4 gebildete Ele­ ment CHT (Kanaltyp und TDMA-Versatz) den Kanaltyp und den Unterkanal festlegt, und das durch die Bits Nr. 3 . . . 1 gebil­ dete Element TN (Timeslot Number = Zeitschlitznummer) kenn­ zeichnet die Zeitschlitznummer. Wie es aus der Wiedergabe der Oktett 3 und 4 erkennbar ist, kann der Inhalt des Infor­ mationselements variieren. Das Oktett 3 beginnt mit einem Trainingssequenzcode TSC und sein Bit Nr. 5 bestimmt, ob das Frequenzsprungverfahren zu verwenden ist (H = 1) oder nicht (H = 0) . Wenn das Frequenzsprungverfahren anzuwenden ist, stellt das Element MAIO (Mobile Allocation Index Offset), der sich in das folgende Oktett hinein fortsetzt, den Punkt ein, ab dem das Frequenzsprungverfahren beginnt, und das Abschlußelement HSN (Hopping Sequence Number = Sprungfolge­ nummer) des Oktetts Nr. 4 kennzeichnet die Sprungsequenznum­ mer. Wenn kein Frequenzsprungverfahren verwendet wird, stehen die Bits Nr. 4 und Nr. 3 im Oktett Nr. 3 zur Reserve, und das Element ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Nummer = Absolute Funkfrequenz-Kanalnummer), die das Ende des Oktetts Nr. 3 und das Oktett Nr. 4 belegt, kennzeichnet die Funkfrequenz dadurch, daß es deren Nummer angibt.

Das durch die Bits Nr. 8 . . . 4 im Oktett Nr. 2 gebildete Ele­ ment CHT wird nachfolgend erörtert. Es ist eine Anzahl von Beispielen für die Bedeutung seines Codes und des zum Zuord­ nen des Kanals mit mehreren Zeitschlitzen verwendeten Codes angegeben.

TCH/F und TCH/H bezeichnen einen Verkehrskanal mit voller bzw. halber Rate, ACCH bezeichnet allgemein zugehörige Steu­ erkanäle, SDCCH steht für einen selbständigen Steuerkanal, SACCH für einen langsam zugeordneten Steuerkanal und CBCH für einen Zellenfunkkanal. Die mit T markierten Bits kenn­ zeichnen die binärcodierte Unterkanalnummer.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kanal mit mehreren Zeitschlitzen zu Beginn des Elements CHT mit­ tels der Bitkombination 11 gekennzeichnet, die bisher inner­ halb der GSM-Spezifikation keinem anderen Zweck zugeordnet ist. Die drei restlichen Bits im Element CHT, die oben mit n markiert sind, dienen dazu, einen Binärcode zu bilden, der die Anzahl von Zeitschlitzen im Kanal mit mehreren Zeit­ schlitzen kennzeichnet. Drei Bits können dazu verwendet wer­ den, acht verschiedene Werte zu kennzeichnen, was dazu aus­ reicht, alle möglichen Kanäle mit mehreren Zeitschlitzen in einem GSM-System zu definieren, bei dem ein Rahmen acht Zeitschlitze enthält.

Vorstehend wurde unter Bezugnahme auf ein GSM-System das ak­ tuell als optimal angesehene Ausführungsbeispiel beschrie­ ben. Bei einem GSM-System sind auch andere Ausführungsformen denkbar, wobei ein Kanal mit mehreren Zeitschlitzen einem Funkterminal zugeordnet werden kann, ohne daß zusätzliche Signalisierung im Vergleich zu normaler Zuordnung und Defi­ nition eines Kanals unter Verwendung eines einzelnen Zeit­ schlitzes erforderlich ist. Der Fachmann erkennt, daß bei anderen Funksystemen, die gemäß dem TDMA-Prinzip arbeiten, ähnliche oder andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zuordnen eines Kanals mit mehreren Zeit­ schlitzen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten An­ sprüche möglich sind.

Claims (5)

1. Verfahren zum Kennzeichnen eines Kanals mit mehreren Zeitschlitzen in Signalen, die in einem TDMA-Funksystem ein Funkterminal erreichen, wobei ein Funkkanal normalerweise aus einem Zeitschlitz in aufeinanderfolgenden, mit der Funkfrequenz gesendeten Rahmen besteht, die aus mehreren aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen aufgebaut sind, wobei zum Zuordnen eines Funkkanals eine Meldung an das Funkterminal signalisiert wird, die ein einen Zeitschlitz kennzeichnendes Element und mindestens ein den Kanal beschreibendes zweites Element enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuordnen eines Kanals mit mehreren Zeitschlitzen mindestens ein Element oder jedes Element der den Kanal festlegenden Mel­ dung durch einen Code ersetzt ist, der den Kanal als Kanal mit mehreren Zeitschlitzen kennzeichnet und die Anzahl aufeinanderfolgender Zeitschlitze festlegt, die im Kanal mit mehreren Zeitschlitzen enthalten sein sollen, und ein Ele­ ment, das einen Zeitschlitz in der Meldung kennzeichnet, dazu verwendet wird, den ersten Zeitschlitz unter den auf­ einanderfolgenden Zeitschlitzen zu kennzeichnen, der im Kanal mit mehreren Zeitschlitzen einzuschließen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kanal beschreibende zweite Element ein den Kanaltyp definierendes Element ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das TDMA-System ein GSM-System ist, bei dem zum Zuordnen eines Funkkanals ein Kanalbeschreibungsin­ formation-Element an das Funkterminal signalisiert wird, wo­ bei dieses Kanalbeschreibungsinformation-Element das genann­ te, einen Zeitschlitz kennzeichnende Element (TN) und ein den Kanaltyp und den Unterkanal beschreibendes Element (CHT) enthält, wobei das letztere (CHT) durch einen Code ersetzt ist, der den Kanal als Kanal mit mehreren Zeitschlitzen kennzeichnet und die Anzahl aufeinanderfolgender Zeitschlit­ ze einträgt, die im Kanal mit mehreren Zeitschlitzen unter­ zubringen sind, und wobei das einen Zeitschlitz kennzeich­ nende Element (TN) den ersten Zeitschlitz unter den im Kanal mit mehreren Zeitschlitzen unterzubringenden aufeinanderfol­ genden Zeitschlitzen kennzeichnet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter den 5 Bits in den Kanaltyp und den Unterkanal be­ schreibenden Element (CHT) die beiden ersten dazu verwendet werden, den Kanal als solchen mit mehreren Zeitschlitzen zu kennzeichnen, und die drei letzten dazu verwendet werden, die Anzahl aufeinanderfolgender Zeitschlitze einzustellen, die im Kanal mit mehreren Zeitschlitzen unterzubringen sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Bits, die den Kanal als solchen mit mehre­ ren Zeitschlitzen kennzeichnen 11 sind.