DE19722743C2 - Verfahren zur Überwachung von Kanälen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung von Kanä­ len durch eine mobile Einheit in einem Kommunikationssystem, das Rahmen mit In­ formationen überträgt.

Kommunikationssysteme, die Information in Rahmen übertragen, wie Zeitmultiplex­ kommunikationssysteme (TDM), Systeme des Mehrfachzugriffs im Zeitmultiplex (TDMA) oder Systeme des Mehrfachzugriffs im Kodemultiplex (CDMA), wie beispiels­ weise digitale, zellulare Systeme, können eine vom Teilnehmer unterstützte Übergabe verwenden, die von der mobilen Teilnehmereinheit fordert, die Signalstärken angren­ zender Nachbarzellen zu messen. Zusätzlich zur Messung der Signalstärke erfordern manche Systeme, wie das Global System for Mobile Communications (GSM), wie es in der technischen Spezifikation ETSI-GSM beschrieben ist, die beim europäischen Institut für Telekommunikationsnormen erhältlich ist, die positive Identifizierung einer benachbarten Zelle, die gemessen wird, durch die Dekodierung eines intermittierend übertragenen Basisstations-Identifikations-(ID)-Kodes (BSIC). Diese Systeme liefern eine spezielle Zeit für den Teilnehmer, um die Idenditäten benachbarter Zellen zu messen und zu dekodieren.

Während das GSM-Systemprotokoll gewährleistet, daß es möglich ist, diese Messun­ gen auszuführen, kann das Verfahren der sicheren Identifizierung aller benachbarten Zell-BSICs in solchen Systemen mit einer vom Teilnehmer unterstützten Übergabe beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen. Diese Zeit kann insbesondere in einem Sy­ stem lang sein, das eine Synchronisation zwischen den Zellorten verwendet, um die Audiounterbrechungszeit zu vermindern, wenn eine Übergabe stattfindet. Die Syn­ chronisation schafft eine verlängerte Latenzzeit für die BSICs benachbarter Zellen. In ähnlicher Weise wird in einem mikrozellularen System diese Latenzzeit bei der Deko­ dierung zu einem wesentlichen Problem, da eine Bewegung durch eine Zelle sehr schnell stattfinden kann, und somit eine schnellere Erfassung der Meßinformation er­ forderlich macht.

Zu Beginn eines Gesprächs oder wenn die Sichtbarkeit benachbarter Zellen sich stark ändert (beispielsweise, wenn eine mobile Station in einem Mikrozellensystem die Be­ wegungsrichtung ändert) kann es sein, daß sofort mehrere Nachbarn verifiziert wer­ den müssen. Da das Signal der bedienenden Zelle schnell abfällt, kann das gemes­ sene Signal einer neuen Zelle schnell ansteigen. In einem konventionellen siebenzel­ ligen Wiedernutzungsmuster, erhöht die Messung der BSICs benachbarter Zellen für einen vollen Satz von sechs möglichen Übergabekandidaten die Zeit auf das Sechs­ fache gegenüber der Zeit, die benötigt wird, um einen einzigen Kandidaten zu mes­ sen. Dieses Problem wird weiter vergrößert durch die Tatsache, daß es eine große Zahl anderer Nachbarzellen in der Nachbarliste gibt, die periodisch dekodiert werden müssen.

Eine genaue Dekodierinformation macht es möglich, genaue Übergabeentscheidun­ gen zu fällen. Wenn die mobile Station nicht schnell die Identität neuer Zellen deko­ dieren kann, so besteht die Möglichkeit einer ausgedehnten Periode schlechter Ge­ sprächsqualität und sogar die Möglichkeit, daß ein Gespräch abgebrochen wird. Wenn beispielsweise eine mobile Station in einem Mikrozellensystem die Bewe­ gungsrichtung ändert, kann ein gemessenes Zellensignal schnell abfallen, während ein neues Zellsignal schnell zunimmt. In ähnlicher Weise kann die mobile Station eine spezifische Zellidentität der Änderung der Bewegungsrichtung dekodiert haben. Wenn die mobile Station die Bewegungsrichtung ändert, so kann ein Mitkanalwiedernutzer der vorher dekodierten Zelle plötzlich sehr stark werden. Ohne eine häufige Wie­ derdekodierung ist es möglich, daß die vorher dekodierte Zelle für eine Übergabe ausgewählt wird, obwohl sie nur gültig war, bevor die mobile Station die Bewegungs­ richtung geändert hat.

Aus der EP 160 247 A2 ist ein Kontrollsystem für ein TDMA-Kommunikationssystem bekannt, bei dem eine Steuervorrichtung zwei TDMA-Kommunikationseinrichtungen überwacht und steuert. Jede TDMA-Kommunikationseinrichtung weist zwei Speicher auf, von denen jeweils einer im Betriebszustand und der andere im Reservezustand befindlich ist. Die Steuervorrichtung dient sowohl zum Einschreiben von Steuerdaten in den jeweiligen Speicher als auch zum Kontrollieren der im Speicher gespeicherten Steuerdaten. Der Kontrollvorgang erfolgt jeweils abwechselnd für die beiden Speicher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung von Kanä­ len in einem Kommunikationssystem zu schaffen, das auf einfache Weise eine an­ dauernd hohe Übertragungsqualität gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird die Signalqualität des aktuellen Verkehrskanals überwacht und ermittelt, wenn die Signalqualität einen vorbestimmten Bereich verläßt. Im Verkehrs­ kanal werden Informationen ignoriert, so daß die Möglichkeit gegeben ist, ein schnel­ les Ausrichten von Rahmen des Verkehrskanals und des Steuerkanals auszuführen, um eine Dekodierung von Nachbarzellen zügig vorzunehmen. Da auf diese Weise sehr zügig die besten Übertragungsbedingungen eingestellt werden können, sind die Voraussetzungen für eine andauernd hohe Übertragungsqualität gegeben.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein drahtloses Kommunikationssystem, das die vorliegende Erfindung umfaßt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Teilnehmereinheit der Fig. 1, das die vorliegende Er­ findung umfaßt;

Fig. 3 ein Rahmenverzeichnungsdiagramm, das die Steuerkanal- und Verkehrska­ nalinformation in einem TDMA-System zeigt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das die Übergabeoperation zeigt, die von einer Teilneh­ mereinheit der Fig. 2 durchgeführt wird;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das detaillierter das Verfahren zeigt, die von einer Teilneh­ mereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das ein alternatives Verfahren gemäß der vorliegenden Er­ findung zeigt; und

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das die Schritte des Prüfens der Signalstärke benachbarter Zellen der Schritte 408, 523 und 621 der Fig. 4, 5 beziehungsweise 6 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verbessern die Deko­ dierrate und die Dekodierzuverlässigkeit benachbarter Zellbasisstationen durch das Beschleunigen des Dekodierverfahrens, wenn sich die Signalqualität eines Ver­ kehrskanals in einem vorbestimmten Bereich befindet, wie beispielsweise oberhalb oder unterhalb eines vorbestimmten Schwellwertes. Benachbarte Steuerkanäle wer­ den mit einer schnellen Rate überwacht und dekodiert durch Nichtbeachten der Ver­ kehrskanalinformation. Die Information des Verkehrskanals kann Sprachverkehr sein oder sie kann aus Daten, wie Daten in einem Mehrrahmendatenkommunikationssy­ stem bestehen. Während sich die verbleibende Beschreibung allgemein auf Sprache bezieht, so ist die Beschreibung gleichermaßen auf Daten anwendbar. Die Sprache wird unterbrochen und die Kanalinformation wird dekodiert, wenn beispielsweise die Bitfehlerrate oder die Rahmenfehlerrate des Verkehrskanals (TCH) gestört wird, wäh­ rend ein anderer Kanal ein besseres Signal aufweist. Die mobile Einheit kann auch die Sprache unterbrechen und sofort die Signale dekodieren, wenn bei der bedie­ nenden Zelle ein schneller Abfall des Signals erfolgt, während eine Nachbarzelle ein schnelle Verbesserung zeigen kann. Wenn verschlechterte Bedingungen erkannt werden, beginnt das beschleunigte Verfahren die Wahrscheinlichkeit des Bereitstel­ lens von Information zu vergrößeren, die für die Übergabe zu einem geeigneten Zielkandidaten notwendig ist. Die Planung von Sprachkanalunterbrechungen kann auch auftreten, wenn ungenügend Nachbarzelleninformation am Beginn eines Ge­ sprächs oder direkt nach einer Übergabe vorhanden ist. Somit kann gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung die mobile Einheit bestimmen, wann ein Sprachsignal stark ist, um den Verkehr zu unterbrechen, und um eine ID-Information zu erhalten oder um zusätzliche Messungen vorzunehmen. Das verlorene Sprachsi­ gnal kann unter Verwendung konventioneller Sprachextrapolationstechniken wieder gewonnen werden.

Wendet man sich nun Fig. 1 zu, so ist dort ein drahtloses Kommunikationsnetz 100 gezeigt. Das drahtlose Kommunikationsnetz 100 umfaßt vorzugsweise ein mobiles Vermittlungszentrum 102, eine Vielzahl von Zellorten 104, von denen jeder eine Ba­ sisstation 105 hat, die mit Basisortsteuerungen 106 verbunden sind. Schließlich sind die mobilen Kommunikationsvorrichtungen 108 oder tragbaren Kommunikationsvor­ richtungen 110 (gemeinsam als "mobile Einheiten" bezeichnet) so ausgelegt, daß sie mit Basisstationen kommunizieren, die mit Basisortssteuerungen 106 verbunden sind, um die Kommunikation mit einer anderen mobilen Einheit oder einer drahtgebunde­ nen Einheit, die mit einem landgebundenen Netz verbunden ist, aufrecht zu erhalten.

Wendet man sich nun Fig. 2 zu, so zeigt sie ein Blockdiagramm eine mobile Einheit, wie ein zellulares Funktelefon oder eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichung, für das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der bevorzugten Ausfüh­ rungsform arbeiten ein ASIC (Anwenderspezifische Integrierte Schaltung) 201, wie beispielsweise ein CMOS-ASIC von Motorola Inc. und eine Steuerschaltung 203, die einen Mikroprozessor umfassen kann, beispielsweise einen 68HC11-Mikroprozessor, der ebenfalls von Motorola Inc. erhältlich ist, zusammen, um das für den Betrieb im Kommunikationssystem notwendige Kommunikationsprotokoll zu erzeugen. Die Steu­ erschaltung 203 verwendet einen RAM 205, ein EEPROM 207 und ein ROM 209, die in einem Gehäuse in der bevorzugten Ausführungsform zusammengefaßt sind, um die Schritte auszuführen, die notwendig sind, um das Protokoll zu erzeugen, und um andere Funktionen, wie das Schreiben auf eine Anzeige 213, das Aufnehmen von Information von einem Tastenfeld 215 und das Steuern eines Frequenzsynthesizers 225 durchzuführen. Der ASIC 201 verarbeitet Töne, die von der Audioschaltung 219 von einem Mikrofon 217 gewandelt werden und gibt sie an einen Lautsprecher 221. Der Sender 223 sendet durch eine Antenne 229 unter Verwendung von Trägerfre­ quenzen, die durch den Frequenzsynthesizer 225 erzeugt werden. Die Information, die von der Antenne 229 der mobilen Einheit empfangen wird, gelangt in den Emp­ fänger 227, der die Symbole demoduliert, die den Nachrichtenrahmen enthalten, un­ ter Verwendung der Trägerfrequenzen vom Frequenzsynthesizer 225. Die mobile Einheit kann wahlweise einen Nachrichtenempfänger und eine Speichervorrichtung umfassen, die eine digitale Signalverarbeitungsvorrichtung umfaßt. Der Nachrich­ tenempfänger und die Speichervorrichtung können beispielsweise ein digitaler Anruf­ beantworter oder ein Funkrufempfänger sein. Während die Schaltung der Fig. 2 eine beispielshafte mobile Einheit zeigt, kann eine andere Schaltung innerhalb des Um­ fangs der Erfindung verwendet werden.

Wendet man sich nun Fig. 3 zu, so sind beispielhafte Steuerkanal- und Verkehrska­ nalrahmen gezeigt. Die in Fig. 3A gezeigten Steuerkanäle sind in Übertragungssteu­ erkanalrahmen (BCCH), allgemeine Steuerkanalrahmen (CCCH) und leere Kanal­ rahmen (SCH) unterteilt. Die in Fig. 3B gezeigten Verkehrskanäle umfassen Ver­ kehrskanalrahmen (TCH) und leere Rahmen. Zwei repräsentative TCH-Rahmen, die N Schlitze für das Bedienen von N Benutzern haben, sind in Fig. 3C gezeigt. Im GSM- System werden beispielsweise acht Schlitze verwendet, um Dienste für acht Benutzer zu liefern. Ein repräsentativer Schlitz für BENUTZER 2 ist in Fig. 3D gezeigt. Jeder Schlitz umfaßt vorzugsweise einen Synchronisationsschlitz 331, eine Equalizersyn­ chronisierung 332, eine Bitsynchronisierung 333, eine Rahmensynchronisierung 334, einen Datenschlitz 335 und ein Sicherheitsband 336.

Im GSM-System sind beispielsweise 104 logische TDMA-Rahmen vorhanden, die einen TCH in einem SACCH-Multirahmen ergeben, der Multirahmen mit je 26 Rah­ men umfaßt. Der Steuerkanal hat zwei Multirahmen mit je 51 Rahmen (oder insge­ samt 102 Rahmen) für jeden SACCH-Multirahmen. Da der Steuerkanal 102 Rahmen hat, verglichen mit den 104 Rahmen des Verkehrskanals, wiederholen sich die logi­ schen Rahmen des Verkehrskanals schneller und "schlüpfen" in die Zeit bezüglich der TCH logischen Kanäle des Verkehrskanals. Die ersten zwei TDMA-Rahmen auf dem Steuerkanal starten, bevor der SACCH-Multirahmen fertig ist. In den 102 Steuerka­ nalrahmen tritt der SCH-Rahmen (der das BSIC enthält) alle zehn Rahmen auf. Ein leerer Rahmen am Ende ergibt einen einundfünfzigsten Rahmen. Wenn sich der leere TCH-Rahmen mit einem der SCH-Rahmen ausrichtet, kann die Zellidentität dekodiert werden. Zur Zeit, wenn eine Entscheidung gefällt wird, um die Zellidentität zu dekodie­ ren, kann es bis zu 11-26 Multirahmen oder 11 × 120 Millisekunden (das sind 1,32 Se­ kunden) dauern, bis sich die Rahmen in konventionellen zellularen Systemen, wie beispielsweise einem zellularen GSM-System ausrichten.

Am Beginn eines Gespräches oder wenn sich die Stärke eines Signals von der bedie­ nenden Zelle stark ändert, kann es notwendig werden, die Signalstärke mehrerer Nachbarzellen sofort zu verifizieren. Die Messungen der BSICs benachbarter Zellen für jede der sechs benachbarten Zellen, die potentielle Übergabekandidaten in einem konventionellen Wiedernutzungsmuster darstellen, erhöht sich auf ungefähr acht Se­ kunden, wenn man annimmt, daß keine Falschdekodierung auftritt. Die Zeit, um mög­ liche Übergabekandidaten zu messen, wird weiter erhöht, wenn eine große Zahl be­ nachbarter Zellen in einer Nachbarliste periodisch dekodiert werden muß, wie bei­ spielsweise in einer Mikrozellenumgebung. Somit sollten auch andere Zellen außer den stärksten Zellen periodisch dekodiert werden, für den Fall, daß sie zu einer der stärkeren gemessenen Zellen werden.

Wendet man sich nun Fig. 4 zu, so zeigt ein Flußdiagramm ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Während eines Schrittes 404, bei dem eine normale Kom­ munikation zwischen einer mobilen Einheit und einem drahtlosen Kommunikations­ netz stattfindet, bestimmt die mobile Einheit in einem Schritt 406, ob die Kommunika­ tion unterbrochen wird. Die Kommunikation kann beispielsweise unterbrochen wer­ den, wenn die Bitfehlerrate oder die Rahmenfehlerrate, die durch die Steuerschaltung 203 berechnet wird, einen gewissen Wert übersteigt. Wenn die Kommunikation unter­ brochen wird, so unterbricht die mobile Einheit die Sprache, um den BSIC der be­ nachbarten Zellen in einem Schritt 408 zu dekodieren. Die mobile oder bedienende Basis (in Verbindung mit dem zellularen Netz) bestimmt dann in einem Schritt 410, ob eine stärkere Basis verfügbar ist. Wie detaillierter in den übrigen Figuren beschrieben werden wird, kann die mobile Einheit bestimmen, daß eine stärkere Basisstation ver­ fügbar ist durch das Aufrechterhalten einer Liste der Signalstärken neuer Basissta­ tionen. Alternativ kann die Basisstation ein Signal an die mobile Einheit senden, das die mobile Einheit über die stärkere Basisstation informiert. Wenn eine stärkere Basis verfügbar ist, so sendet die mobile Einheit eine Nachricht an das Netz und fordert in Schritt 412 eine Übergabe an. Eine Übergabe, wie sie aus dem Stand der Technik wohl bekannt ist, wird dann in Schritt 414 durchgeführt.

Wendet man sich nun Fig. 5 zu, so zeigt ein Flußdiagramm detaillierter ein Verfahren zur Anforderung einer Übergabe, das durch eine mobile Einheit gemäß der vorliegen­ den Ausführungsform durchgeführt wird. Bei der Initiierung einer normalen Kommu­ nikation auf dem zugewiesenen Verkehrskanal in einem Schritt 502 empfängt eine Steuerschaltung 203 der mobilen Einheit eine Liste von Steuerkanalfrequenzen, die allgemein die BCCH-Zuweisung (BA) genannt wird, mittels eines Empfängers 227 in einem Schritt 504 von einem Netz, um sie als potentielle Übergabekandidaten zu überwachen. Während in einer normalen Kommunikation die Steuerschaltung die Signalstärke von BA-Frequenzen in einem Schritt 506 mißt oder bestimmt und in ei­ nem Schritt 508 die Signalstärken der BAs von der stärksten bis zur schwächsten ordnet. Die mobile Einheit wartet dann entweder auf den TCH-Rahmen oder den lee­ ren Rahmen des Verkehrskanals, um eine Ausrichtung mit dem gewünschten Steuer­ kanalrahmen SCH in einem Schritt 510 durchzuführen. Wenn die mobile Einheit im System arbeitet und die Basisstation schon abgetastet hat, so kann die mobile Einheit vorhersagen, wann der TCH oder der leere Rahmen des Verkehrskanals mit dem Steuerkanal-SCH-Rahmen ausgerichtet ist.

Die Steuerschaltung der mobilen Einheit bestimmt dann in einem Schritt 512, ob der leere Rahmen des Verkehrskanals mit dem SCH-Rahmen (der die Zellenidentität besitzt) des Steuerkanals ausgerichtet ist. Wenn der leere Rahmen des Verkehrska­ nals mit dem SCH-Rahmen des Steuerkanals ausgerichtet ist, so dekodiert in einem Schritt 514 die Steuerschaltung der mobilen Einheit den BSIC und sortiert die Signal­ stärkeliste der BAs in einem Schritt 516 neu, sofern dies notwendig ist, basierend auf der BSIC-Dekodierung. Wenn jedoch die Rahmen nicht ausgerichtet sind und eine Dekodierung einer starken BA-Frequenz erforderlich ist, so bestimmt die mobile Sta­ tion in einem Schritt 518 dann, ob der TCH-Rahmen des Verkehrskanals mit dem ge­ wünschten Steuerkanal SCH ausgerichtet ist. Wenn der ICH-Rahmen und der ge­ wünschte Steuerkanal SCH-Rahmen nicht ausgerichtet sind, so wartet die mobile Einheit in einem Schritt 510 auf die nächste Rahmenausrichtung entweder des TCH- Rahmens des Verkehrskanals oder des freien Rahmen des Verkehrskanals mit dem gewünschten SCH-Rahmen des Steuerkanals, je nachdem welche zuerst auftritt. Da die TCH-Rahmen des Verkehrskanals sich 24-25 mal öfter wiederholen als die leeren Rahmen, so gibt es viele neue Möglichkeiten einer Rahmenausrichtung mit dem SCH- Rahmen des Steuerkanals.

Wenn ein Verkehrskanal-TCH-Rahmen mit dem SCH-Rahmen des gewünschten Steuerkanals in einem Schritt 518 ausgerichtet ist, so bestimmt die Steuerschaltung der mobilen Einheit in einem Schritt 520, ob die Kommunikation unterbrochen ist durch Überwachen der Bitfehlerrate oder der Rahmenfehlerrate des Signals, das vom Empfänger 227 empfangen wird. Wenn die Kommunikation nicht unterbrochen wird, bestimmt die Steuerschaltung in einem Schritt 522, ob die aktuelle Verkehrskanalzu­ weisung gerade als Ergebnis einer neuen Gespräches, das gemacht oder empfangen wurde, oder einer neuen Übergabe errichtet wurde. Wenn die Kommunikation in einem Schritt 520 unterbrochen wurde oder ein neues Gespräch initiiert oder eine neue Übergabe in einem Schritt 522 aufgetreten ist, so unterbricht die mobile Station die Sprache in einem Schritt 524. Insbesondere ignoriert die Steuerschaltung Daten, die im Datenschlitz 335 des der mobilen Station zugewiesenen Schlitzes empfangen werden und stimmt den Empfänger ab, um einen Steuerkanal zu überwachen. Die Steuerschaltung versucht dann in einem Schritt 526 den BSIC zu dekodieren, der auf dem Steuerkanal gesendet wurde. Die mobile Station teilt Messungen jeder Steuer­ kanalfrequenz, die in der BA des Netzes gefunden wurde, mit, vorausgesetzt daß die Zellenidentität der Nachbarzelle kürzlich durch die mobile Station dekodierbar war. Die mobile Station wird vorzugsweise den BSIC der Zelle dekodieren, die die größte Si­ gnalstärke (oder irgend ein anderes Kriterium) hat, um die Wahrscheinlichkeit zu er­ höhen, daß die Zelle der dekodierten BSIC das stärkste Signal hat und für eine Über­ gabe ausgewählt wird. Die Steuerschaltung wird die Liste der BAs gemäß der Signal­ stärke, sofern notwendig, in einem Schritt 528 neu sortieren. Die mobile Einheit oder die bedienende Basisstation bestimmt, welche gemessene und dekodierte Nachbar­ zelle die stärkste ist und wird in Verbindung mit dem zellularen Netz in einem Schritt 530 bestimmen, ob diese identifizierte stärkste Nachbarzelle verfügbar ist. Wenn kei­ ne stärkere Basis verfügbar ist, so setzt die mobile Station die normale Kommunikati­ on auf dem gleichen Kanal fort. Wenn jedoch eine stärkere Basis verfügbar ist, so macht die mobile Station in Schritt 532 eine Anforderung, um in einem Schritt 534 ei­ ne Übergabe zu ermöglichen. Die mobile Einheit gewinnt verlorene Sprache vorzugs­ weise in einem Schritt 536 wieder. Die digitale Sprachinterpolation, die in Schritt 536 durchgeführt wird, um die verlorende Sprache wieder zu gewinnen, ist im Stand der Technik wohl bekannt, wie das beispielsweise in "Design and Test of a Spectrally Ef­ ficient Land Mobile Communications Systems using LPC Speech" von Michael McLaughlin, Donald Linder und Scott Carney, veröffentlich in der Zeitschrift I.E.E.E. On Selected Areas In Communications, Vol. SAC-2, Nr 4, Juli 1984, S. 611-620 oder im US-Pa­ tent 4,868,981 mit dem Titel "Interrupted Audio Fill-In System For Noise Reduction And Intelligibility Enhancement in Multi-Channel Scanning Receiver Applications" von John D. Ide, John P. Fussell, Aaron S. Rogers beschrieben ist, wobei die gesamte Anmeldung durch Bezugnahme eingeschlossen ist.

Wendet man sich nun Fig. 6 zu, so zeigt ein Flußdiagramm das Verfahren gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der Initiierung einer normalen Kommunikation auf dem zugewiesenen Verkehrskanal in einem Schritt 602 empfängt die mobile Einheit eine Liste von Steuerkanalfregenzen in einem Schritt 604, um potentielle Übergabekandidaten zu überwachen. Während bei einer normalen Kommunikation die Steuerschaltung die Signalstärke von BA-Frequenzen in einem Schritt 606 bestimmt und die Signalstärken der BAs von der stärksten bis zur schwächsten in einem Schritt 608 sortiert. Die mobile Einheit wartet dann entweder auf den TCH-Rahmen oder den leeren Rahmen des Verkehrskanals, um eine Aus­ richtung mit dem gewünschten SCH-Rahmen des Steuerkanals in einem Schritt 610 durchzuführen.

Die Steuerschaltung bestimmt dann in einem Schritt 612, ob der leere Rahmen des Verkehrskanals mit dem SCH-Rahmen des Steuerkanals ausgerichtet ist. Wenn der leere Rahmen des Verkehrskanals mit dem SCH-Rahmen des Steuerkanals ausge­ richtet ist, so dekodiert die mobile Einheit in einem Schritt 614 den BSIC. Die mobile Einheit sortiert die Signalstärkeliste der BAs in einem Schritt 616 neu, sofern dies not­ wendig ist, basierend auf der BSIC-Dekodierung. Wenn die Rahmen jedoch nicht ausgerichtet sind und eine Dekodierung einer starken BA-Frequenz notwendig ist, bestimmt die mobile Einheit in einem Schritt 618 dann, ob der TCH-Rahmen des Ver­ kehrskanals mit dem gewünschten SCH-Rahmen des Steuerkanals ausgerichtet ist. Wenn der TCH-Rahmen und der SCH-Rahmen nicht ausgerichtet sind, wartet die mobile Einheit in einem Schritt 610 auf die nächste Rahmenausrichtung entweder des TCH-Rahmens des Verkehrskanals oder des freien Rahmens des Verkehrskanals mit dem gewünschten SCH-Rahmen des Steuerkanals, je nachdem was zuerst auftritt.

Wenn ein TCH-Rahmen eines Verkehrskanals mit dem gewünschten SCH-Rahmen eines Steuerkanals in einem Schritt 618 ausgerichtet ist, so bestimmt die mobile Stati­ on in einem Schritt 620, ob eine gute Sprache vorhergesagt ist. Eine gute Sprache kann vorhergesagt werden durch Überwachen der Bitfehlerrate, der Rahmenfehlerra­ te oder einiger anderer Kriterien für die Bestimmung der Signalqualität. Wenn eine gute Sprache vorhergesagt ist, so unterbricht die Steuerschaltung die Sprache in ei­ nem Schritt 622. Die Steuerschaltung versucht dann in einem Schritt 624 die Identität der Zelle zu dekodieren, die im Steuerkanal enthalten ist. Die mobile Einheit gibt Mes­ sungen jeglicher Steuerkanalfrequenzen, die in der BA gefunden wurden, an das Netz, vorausgesetzt daß die Zellidentität des Nachbars kürzlich durch die mobile Ein­ heit dekodierbar war. Die Steuereinheit sortiert in einem Schritt 626 die Liste der BAs neu, basierend auf der Signalstärke, wenn dies notwendig ist. Die mobile Einheit oder die bedienende Basis bestimmt, welche gemessene und dekodierte Nachbarzelle die stärkste ist und bestimmt in Verbindung mit dem zellularen Netz in einem Schritt 630, ob diese stärkste Nachbarzelle verfügbar ist. Wenn eine stärkere Basis verfügbar ist, so fordert die mobile Einheit in einem Schritt 632 eine Übergabe an, und das Netz führt in einem Schritt 634 eine Übergabe durch. Da die Sprache gut ist, gewinnt die mobile Einheit in einem Schritt 620 Sprache wieder gemäß Techniken, die im Stand der Technik wohl bekannt sind. Während die Ausführungsformen der Fig. 5 und 6 in getrennten Flußdiagrammen gezeigt sind, so können die zwei Ausführungsformen gleichzeitig gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Wendet man sich nun Fig. 7 zu, so ist ein Verfahren für das Prüfen der Signalstärke benachbarter Zellen gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die mobile Einheit bestimmt zuerst in einem Schritt 704, ob die Zellorte synchronisiert sind. Wenn die Zellen synchronisiert sind, kann die mobile Einheit Sprache intelligent unterbrechen, wenn sie weiß, daß ein SCH-Rahmen des Steuerkanals dekodiert werden kann. Wenn die Zellorte nicht synchronisiert sind, so bestimmt die Steuerschaltung der mobilen Einheit in einem Schritt 705, ob eine vorherige Rahmenzuordnung bekannt ist. Eine vorherige Rahmenzuordnung kann während einer früheren Abtastung einer Basisstation erkannt werden und kann auch verwendet werden, um die Unter­ brechung der Sprache zu verzögern, um benachbarte Zellidentitäten zu dekodieren. Wenn die Zellorte synchronisiert sind, oder die vorherige Rahmenzuordnung bekannt ist, so setzt die Steuerschaltung die Dekodierung in einem Schritt 706 fort, bis ein vor­ bestimmter Rahmen, der die Zellidentität hat, erreicht ist. Die Steuerschaltung unter­ bricht dann in einem Schritt 708 die Sprache und überwacht einen Steuerkanal, um ein BSIC zu senden, wenn der Rahmen, der die Zellidentität aufweist, erreicht ist. Durch das Unterbrechen der Sprache, wenn ein SCH-Rahmen erkannt wird, kann die mobile Einheit den Verlust von Sprache minimieren. Schließlich dekodiert die mobile Einheit in einem Schritt 710 den BSIC der benachbarten Zelle, wenn der leere Rah­ men mit dem SCH-Rahmen ausgerichtet ist.

Obwohl die Erfindung in der obigen Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben und dargestellt wurde, ist verständlich, daß die Beschreibung nur beispielhaft ist und daß viele Änderungen und Modifikationen von Fachleuten durchgeführt werden kön­ nen, ohne von der wahren Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Obwohl beispielsweise ein GSM-System beispielhaft beschrieben wurde, kann das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung auf jede TDM oder TDMA Mobilein­ heit und jedes System angewandt werden oder auf eine andere Vorrichtung oder ein System, das Informationsrahmen dekodiert. Obwohl die vorliegende Erfindung insbe­ sondere in tragbaren zellularen Funktelefonen Anwendung findet, kann die Erfindung bei jeder drahtlosen Kommunikationsvorrichtung angewandt werden, einschließlich Funkrufempfänger, elektronische Organisierer oder Computer. Unsere Erfindung soll nur durch die folgenden Anspüche begrenzt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Überwachung von Kanälen durch eine mobile Einheit in einem Kommuni­ kationssystem, das Rahmen mit Information überträgt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Überwachen der Signalqualität des aktuellen Verkehrskanals;
Bestimmen, daß die Signalqualität des aktuellen Verkehrskanals innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt;
Ignorieren von Information, die auf einem aktuellen Verkehrskanal während eines Zeitschlitzes empfangen wird, der der mobilen Einheit für das Empfangen von Information zugewiesen ist; und
Überwachen eines Steuerkanals während des Zeitschlitzes, der der mobilen Einheit für das Empfangen von Information zugewiesen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Überwachung der Signalqualität das Auswerten der Bitfehlerrate umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt der Bestimmung, daß die Signal­ qualität des aktuellen Verkehrskanals innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, die Bestimmung umfaßt, ob die Signalqualität unterhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt der Bestimmung, daß die Signal­ qualität des aktuellen Verkehrskanals innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, die Bestimmung umfaßt, ob die Signalqualität oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schritt des Ignorierens von In­ formation das Ignorieren von Sprachverkehr umfaßt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es weiter einen Schritt der Verwen­ dung einer Fehlerkorrektur für die Wiedergewinnung von Information verwendet, die verlo­ ren wurde, während ein Steuerkanal überwacht wurde.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt der Überwachung eines Steuerkanals das Dekodieren eines Basisstations-ID-Kodes eines TDMA-Kommunikations­ systems, der in leeren Kanal-SCH-Rahmen übertragen wird, die sich nach einer vorbe­ stimmten Zahl von Rahmen periodisch wiederholen, umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Ignorierens von Information einen Schritt des Wartens umfaßt, bis ein vorbestimmter Verkehrskanal-TCH-Rahmen des aktuel­ len Verkehrskanals mit einem leeren Kanal-SCH-Rahmen des Steuerkanals ausgerichtet ist, um den Sprachverkehr zu ignorieren.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei es weiter einen Schritt des Anforderns einer Überga­ be umfaßt, wenn eine andere Basisstation ein stärkeres Signal hat.