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Hintergrund der Erfindung
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1. Feld der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Funkkommunikationssystem,
und besonders auf ein Verfahren für den Aufbau einer stabilen
Verbindung in einem Funkkommunikationssystem unter Benutzung dynamischer
Kanalzuweisung.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Wie
in 3A abgebildet, führt eine
Basisstation konventionell bei dem Zellenaufbau einer Verbindung
zwischen einem Funkendgerät
und einem Funkkommunikationssystem den Verbindungsaufbau durch,
während
sie prüft,
ob eine Verbindungsaufbauanforderung von dem Teilnehmerendgerät vorliegt
oder nicht. Anfänglich
prüft die
Basisstation alle verfügbaren
Verkehrskanäle
im Betrieb auf einen Verkehrskanal mit mehr als einem vorbestimmten RSSI-Pegel
(received signal strength indicator, Anzeige für Empfangssignalstärke). In
dem Funkkommunikationssystem mit der obigen dynamischen Kanalzuweisung,
wird der Verkehrskanal dynamisch in der Basisstation und in dem
Teilnehmerendgerät
zugewiesen, wenn eine abgehende Verbindungsanforderung vom Teilnehmerfunkendgerät 100a, 100b und 100c gemacht
wird, wie in 1 gezeigt.
Wenn nämlich
der Funkteilnehmer die abgehende Verbindung in dieser Position über das
Funkendgerät 100a anfordert,
wählt das
Funkendgerät 100a den
Kanal mit geringen Störungen
aus und überträgt die Verbindungsanforderungsnachricht
an die Basisstation 110a. Der Verbindungsaufbau in dem
Funkkommunikationssystem wird erreicht durch Austausch der Kanalinformation
der Basisstation und dem Teilnehmerendgerät unter ausschließlicher
Benutzung des korrespondierenden Endgeräts zwischen der Basisstation
und dem Teilnehmerfunkendgerät
bei der Bestimmung des für
den neuen Verbindungsaufbau benutzten Verkehrskanals. Da das Funkkommunikationssystem,
das die feste Kanalzuweisung benutzt, die Funkkanäle wiederbenutzt,
ist deshalb zu verstehen, daß die
begrenzten Funkkanäle
Dienste für
eine große Menge
von Verkehr bieten. Jedoch verlangen die Zuweisungen von Kanälen sorgfältige Ingenieuranalysen
der Funkausbreitungsbedingungen und Verkehrsmuster innerhalb und
außerhalb
der Zellen. Zellulare Funksysteme mit fester Zuweisung werden entworfen,
damit das Auftreten störender
Häufigkeiten
von Interferenzen zwischen den in benachbarten Zellen benutzten
Signalen unwahrscheinlich ist.
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Mikrozellulare
Funksysteme neigen dazu, dynamische statt feste Kanalzuweisungen
zu benutzen. Mit dynamischer Kanalzuweisung (DCA, dynamic channel
allocation) kann jede Zelle für
eine gegebene Verbindung potentiell jeden Verkehrskanal aus allen
für den
Dienst freigegebenen benutzen. Die Entscheidung, welcher Kanal zu
benutzen ist, wird dynamisch getroffen, d.h. aufgrund der Kanalnutzungsbedingungen,
die zur Zeit des Verbindungsaufbaus herrschen. Die Entscheidung
wird auch auf eine dezentralisierte Weise getroffen, d.h. durch
die Basisstation oder das betroffene Teilnehmerendgerät, ohne
eine zentralisierte Koordination mit anderen Zellen. Dies hat den
Vorteil, daß keine
detaillierten Ingenieuranalysen für jeden Zellenstandort erforderlich sind,
Zellenstandorte leicht hinzugefügt
oder verschoben werden können,
und mehr Verkehrslast als mit fester Zuweisung erreicht wird, weil
in benachbarten Zellen unbenutzte Kanäle ausgeliehen werden können.
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EP 0 419 243 A2 beschreibt
ein Kanalzuweisungsverfahren zur Verwendung in einem Mobil-Kommunikationssystem,
bei dem eine Basisstation in Reaktion auf eine Kommunikationsverbindungsanforderung
einen Kommunikationsfunkkanal auswählt, wobei der Kommunikationsfunkkanal
einen Interferenzwellenempfangspegel aufweist, der durch Messmittel
bestimmt wird und Qualitätsbedingungen eines
Kommunikationskanals erfüllt.
Informationen über
den Funkkommunikationskanal werden an eine Mobilstation als einen
Gegenstand der Kommunikationsanforderung übertragen. Die Mobilstation
wählt den
von der Basisstation übertragenen
Kommunikationsfunkkanal aus und misst einen Interferenzwellenempfangspegel
und überträgt das Messergebnis an
die Basisstation. Die Basisstation prüft, ob das Messergebnis die
Qualitätsbedingungen
eines Kommunikationspfades erfüllt
und teilt den Kommunikationskanal der gewünschten Kommunikation zu, wenn das
Messergebnis die Qualitätsbedingungen
eines Kommunikationspfades erfüllt.
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US 4,768,219 beschreibt
ein drahtloses Telefon mit einem Basisgerät und einem Hörer, wobei
in einem Standby-Modus das Basisgerät und der Hörer unabhängig voneinander eine Vielzahl
von Kommunikationskanälen
abtasten, um eine Überprüfung gestörter Kanäle und eine
Aufzeichnung der festgestellten, gestörten Kanäle, vorzunehmen. Der Hörer und das
Basisgerät
fragen die Kanäle
wiederholt und unabhängig
voneinander in Folge ab, wenn das drahtlose Telefon im Standby-Modus
ist, bis beide entweder aktiviert werden oder einen Anruf erhalten.
Der Hörer sucht
bei Aktivierung in einem Sprechbetrieb zur Durchführung eines
Telefonanrufs einen freien Kanal und unterbricht die Abtastoperation,
wenn ein solcher Kanal gefunden wurde. Wenn ein Kanal als frei erkannt
worden ist, dann wird als nächstes über den Hörer der
Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen ihm und dem Basisgerät durch
wiederholtes Aussenden eines Codes, der das drahtlose Telefon identifiziert,
versucht. Gleichzeitig wartet der Hörer auf die Rücksendung
desselben Identifizierungscodes über
den erkannten Kanal durch das Basisgerät, womit die Kommunikationsverbindung
hergestellt wäre.
In der Zwischenzeit tastet das Basisgerät laufend die Kanäle in aufeinanderfolgender
Reihenfolge ab und empfängt
auf diese Weise den Identifizierungscode des Hörers, wenn es zu dem von dem
Hörer ausgewählten Kanal
gelangt. Das Basisgerät
wird dadurch aktiviert und sendet den Identifizierungscode zum Hörer zurück. Wenn
der Hörer
den vom Basisgerät
ausgesendeten Identifizierungscode empfängt, ist die Verbindung zwischen
beiden Einheiten im Sprechbetrieb voll aufgebaut. Danach kann über den
als frei erkannten Kanal eine Telefonnummer vom Hörer zum
Basisgerät übertragen
und ein Telefongespräch durchgeführt werden.
Im umgekehrten Fall sind bei Eintreffen eines Telefongesprächs über das
Telefonnetz die Rollen des Hörers
und des Basisgeräts
vertauscht.
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US 5,497,505 beschreibt
einen Aufaufbau und eine Spektrumverteilung in einem Funkkommunikationssystem
mit dynamischer Kanalverteilung. Es werden Kanalinformationen von
einer Basisstation und einem Teilnehmergerät zur Bestimmung der Verfügbarkeit
von Verkehrskanälen
verwendet, um auf einem als verfügbar
erkannten Verkehrskanal einen neuen Aufaufbau durchzuführen. Zwischen
der Basisstation und dem Teilnehmergerät wird eine Kommunikation solange
durchgeführt,
bis der Verkehrskanal ausgewählt
ist. Rufe werden aufgebaut, so dass diese auf dem Verkehrskanal
stattfinden können,
wobei der Kanal, der durch das Teilnehmergerät aus mehreren Kanälen in Betracht
gezogen wurde, derjenige ist, der die geringsten durch den Teilnehmer
gemessenen Störungen
aufweist. Die durch das Teilnehmergerät in Betracht gezogenen Kanäle sind eine
Teilmenge der gesamten Kanäle,
die für
einen Service zugeordnet sind. Diese Teilmenge umfasst solche, durch
die Basisstation gemessenen Kanäle, die
eine geringe Störung
aufweisen und zusätzlich nicht
ausschließlich
für einen
stationären
fest zugewiesenen Service einer geographischen Position der Basisstation
zugewiesen sind. Dabei stellt die Rufaufbautechnik sicher, dass
Rufe auf Kanälen durchgeführt werden,
die aus der Sicht der Basisstation und des Teilnehmers geringe Störung aufweisen. Diese
Technik erleichtert das Teilen des Funkspektrums mit stationärem fest
zugewiesenem Service, weil dabei keine Notwendigkeit besteht, jeden
Teilnehmer so zu programmieren, so dass es vermieden wird, das Spektrum
einem festen Service zuzuordnen.
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In
gegenwärtigen
Systemen mit DCA wird die Entscheidung, welcher Kanal für einen
Verbindungsaufbau zu benutzen ist, entsprechend entweder der Kanalinformation
der Basisstation oder der des Teilnehmergeräts getroffen. Der Nachteil
dieses Ansatzes ist, dass spürbare
Interferenz auf dem Kanal aus dem Blickwinkel des anderen Endes
der Strecke auftreten kann. Z. B. kann ein Verkehrskanal kaum spürbare Interferenz
aus Sicht der Basisstation haben. Jedoch kann derselbe Verkehrskanal
aus Sicht des Teilnehmerendgeräts
nicht akzeptable Interferenzen haben.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erhaltung
einer stabilen Funkverbindung durch Minimieren der Interferenzen
vorzusehen, die durch den im Funkkommunikationssystem benutzten
Verkehrskanal verursacht werden.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung ein
Verbindungsaufbauverfahren mit Austausch von Kanalinformationen
zwischen einem Funkendgerät
und einer Basisstation unter Benutzung eines Verkehrskanals vor.
Das Verfahren enthält
die Schritte: Auswahl eines Verkehrskanals mit Interferenz unterhalb
eines gegebenen Pegels durch das Funkendgerät, wobei die Auswahl in Reaktion
auf eine abgehende Verbindungsanforderung unter Benutzung des Funkendgeräts durch
den Funkteilnehmer getroffen wird; Aufstellen einer Vorschlagsliste
verfügbarer
Verkehrskanäle;
Auswahl eines Verkehrskanals mit der geringsten Interferenz aus
der Vorschlagsliste; Übermitteln
der Verbindungsanforderung an die Basisstation; Untersuchen aller
verfügbaren
Verkehrskanäle
durch die Basisstation; Aufstellen einer Vorschlagsliste von Verkehrskanälen mit
Interferenz unterhalb eines gegebenen Pegels; Speichern der Liste;
Bestimmen, ob ein vom Endgerät
ausgewählter
Verkehrskanal ein Kanal ist, der in der Vorschlagsliste der Basisstation
aufgeführt ist,
oder nicht. Das Verfahren enthält
ferner die Schritte: Rückkehr
zu einem RSSI-Ermittlungsmode (Empfangssignalstärkenermittlung), wenn eine
Verbindungsanforderung des Funkendgeräts von der Basisstation nicht
empfangen wurde; und kontinuierliches Untersuchen der Empfangssignalstärken der verfügbaren Verkehrskanäle. Eine
Antwort auf eine Verbindungsanforderung wird an das Endgerät übermittelt,
wenn es einen korrespondierenden Verkehrskanal in der Vorschlagsliste
der Basisstation gibt. Dann prüft
das Funkendgerät,
ob eine Antwortnachricht auf eine Verbindungsanforderung über den
von dem Funkendgerät
ausgewählten
Verkehrskanal von der Basisstation empfangen wurde oder nicht. Der Verbindungsaufbau
wird fortgesetzt, legt einen Verkehrskanal fest und übergibt
eine Quittungsinformation an die Basisstation, wenn die Antwortnachricht
auf die Verbindungsanforderung von der Basisstation empfangen wurde.
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Wenn
der von dem Funkendgerät
angebotene Verkehrskanal nicht in der Vorschlagsliste der Basisstation
aufgeführt
ist, werden die Interferenzpegel der Verkehrskanäle in der Vorschlagsliste der
Basisstation mit den Interferenzpegeln der Verkehrskanäle in der übertragenen
Vorschlagsliste des Endgeräts verglichen,
und es wird ein unterschiedlicher Verkehrskanal mit der geringsten
Interferenz ausgewählt.
Der ausgewählte
Kanal ist in beiden Listen der Basisstation und des Endgeräts enthalten.
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Nachdem
ein anderer Verkehrskanal ausgewählt
worden ist, übermittelt
die Basisstation eine Kanalwechselanforderungsnachricht an das Endgerät, die einen
Wechsel des Kanals zum von der Basisstation neugewählten Verkehrskanal
anfordert. Vom Endgerät
wird eine Bestimmung gemacht, ob eine Wechselanforderungsnachricht
zum neugewählten Kanal
von der Basisstation empfangen wurde oder nicht. Wenn die Wechselanforderungsnachricht
zum neugewählten
Kanal von der Basisstation übermittelt und
von dem Endgerät
empfangen wurde, wird die Verbindungsanforderung wieder an die Basisstation übermittelt,
nachdem das Endgerät
den Kanal zum von der Basisstation ausgewählten Verkehrskanal gewechselt
hat. Die Basisstation bestimmt dann, ob die nachfolgende Verbindungsanforderungsnachricht
des Endgeräts über den
Verkehrskanal empfangen wurde, nachdem die Basisstation den Kanal
zum Verkehrskanal gewechselt hat, den sie zuvor ausgewählt hat.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Eine
vollständigere
Würdigung
dieser Erfindung und vieler ihrer zugehörigen Vorteile wird offenkundig,
wenn sie mit Bezug auf die folgende, detaillierte Beschreibung in
Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden wird,
in denen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Komponenten bezeichnen,
wobei:
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1 eine Übersichtsdarstellung eines Funkkommunikationsnetzwerks
zeigt, auf das sich eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezieht;
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2 ein Blockdiagramm einer
Basisstation des in 1 veranschaulichten
Funkkommunikationssystem ist;
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3A ein Flußdiagramm
ist, das das Verbindungsaufbauverfahren zwischen einem konventionellen
Funkendgerät
und einem Funkkommunikationssystem unter ausschließlicher
Benutzung von Verkehrskanälen
zeigt;
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3B ein Flußdiagramm
ist, das das Verbindungsaufbauverfahren nach dem Stand der Technik
zwischen einem Funkendgerät
und einem Funkkommunikationssystem unter Benutzung von mehr als
einem von den Verkehrskanälen
unterschiedlichen Funksignalisierungskanälen zeigt, wie in U.S.-Patent
5 276 908 beschrieben;
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4A und 4B ein Flußdiagramm darstellen, das das
Verbindungsaufbauverfahren zwischen einem Endgerät und einer Basisstation nach
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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4C und 4D ein Flußdiagramm darstellen, das das
Verbindungsaufbauverfahren zwischen einem Endgerät und einer Basisstation nach
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Genaue Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Im
folgenden wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
genau beschrieben.
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1 zeigt die Konstruktion
eines Funkkommunikationsnetzwerks, auf das sich eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezieht. 2 ist
ein Blockdiagramm einer Basisstation des in 1 veranschaulichten Funkkommunikationssystem. 4A und 4B und 4C und 4D sind Flußdiagramme,
die unterschiedliche Ausführungsformen des
Verfahrens für
den Verbindungsaufbau zwischen einem Endgerät und einer Basisstation nach
der vorliegenden Erfindung zeigen.
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4A und 4B zeigen den Verkehrskanalprozeß nach Anforderung
des abgehenden Signals. Zuerst führt
das System eine Untersuchung der verfügbaren Verkehrskanäle im Teilnehmerendgerät durch
und erzeugt eine Vorschlagsliste von Verkehrskanälen mit geringer Interferenz
(401). Dann wird der Verkehrskanal mit der geringsten Interferenz
ausgewählt
(402), und danach werden die Verbindungsanforderung und
die Vorschlagsliste zur Basisstation unter Benutzung des ausgewählten Verkehrskanals gesendet
(403). Dazu untersucht die Basisstation alle verfügbaren Verkehrskanäle und erzeugt
und speichert eine Vorschlagsliste der Verkehrskanäle mit geringer
Interferenz (411). Dann wird eine Bestimmung gemacht, ob
eine Verbindungsanforderung von dem Teilnehmerendgerät vorliegt
oder nicht (412). Wenn eine Verbindungsanforderung von
dem Teilnehmerendgerät
vorliegt, bestimmt die Basisstation dann, ob der von dem Teilnehmerendgerät ausgewählte Verkehrskanal
in der von der Basisstation erzeugten Kanalvorschlagsliste aufgeführt wird
oder nicht (419). Wenn der Verkehrskanal in der Kanalvorschlagsliste
der Basisstation aufgeführt
wird, wird ein Antwortsignal auf die Verbindungsanforderung zu dem
Teilnehmerendgerät übertragen
(420). Falls die Antwort auf die Verbindungsanforderung
empfangen wird (405), wird das Gespräch über den ursprünglich vom
Endgerät
ausgewählten
Kanal durchgeführt.
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Wenn
der im Endgerät
ausgewählte
Verkehrskanal nicht in der Vorschlagsliste in der Basisstation geführt wird
(419), werden die Vorschlagslisten von dem Endgerät und der
Basisstation miteinander verglichen, und der Kanal mit der geringsten
Interferenz wird ausgewählt
(413). Sobald ein anderer Kanal ausgewählt ist, wird ein Wechselanforderungssignal
zum Teilnehmerendgerät über den
in der Basisstation ausgewählten
Verkehrskanal übertragen (414).
Das Teilnehmerendgerät
prüft dann,
ob eine Verkehrskanalwechselanforderung von der Basisstation empfangen
wurde oder nicht (406), wenn in Schritt 405 keine
Antwort auf die Verbindungsanforderung empfangen wurde, oder bei
Empfang eines übertragenen
Wechselanforderungssignals über
den in der Basisstation in Schritt 414 ausgewählten Verkehrskanals.
Wenn in Schritt 406 das Verkehrskanalanforderungssignal
nicht empfangen wurde, wird das nächste Verkehrssignal mit geringer
Interferenz von dem Teilnehmerendgerät ausgewählt (404). Wenn in
Schritt 406 das Verkehrskanalanforderungssignal empfangen
wurde, wechselt das Teilnehmerendgerät den Kanal zu dem von der
Basisstation ausgewählten
Verkehrskanal (407), und die Verbindung wird erneut unter
Benutzung des ausgewählten Verkehrskanals
angefordert (408). Nach erneuter Anforderung der Verbindung über den
ausgewählten Verkehrskanal
(408), bestimmt die Basisstation, ob die Verbindungsanforderung über den
gewechselten Verkehrskanal empfangen wurde oder nicht (416). Vor
dem Empfang dieser Verbindungsanforderung wechselt die Basisstation
in Schritt 415 seinen Kanal zu dem neugewählten Kanal.
Wenn die Verbindungsanforderung über
den gewechselten Kanal empfangen wurde (416), wird ein
Antwortsignal auf die Verbindungsanforderung zum Endgerät über den
gewechselten Kanal übertragen
(417), und das Gespräch
wird durchgeführt
(410 und 418). Wenn die Antwort der Basisstation
auf die Verbindungsanforderung vom Teilnehmerendgerät in Schritt 409 nicht empfangen
wurde, wählt
das Endgerät
den nächsten Verkehrskanal
mit geringster Interferenz aus (404).
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Ferner
zeigen die 4C und 4D den Verkehrskanalprozeß bei Anforderung
eines ankommenden Rufs. Der Prozeß beginnt mit der Durchführung einer
Untersuchung der verfügbarer
Verkehrskanäle
im Teilnehmerendgerät
und Erzeugung einer Vorschlagsliste von Kanälen mit geringer Interferenz (420).
Die Basisstation führt
ebenfalls eine Untersuchung verfügbarer
Verkehrskanäle
durch und erzeugt und speichert eine Vorschlagsliste von Verkehrskanälen mit
geringer Interferenz (429). Dann wählt die Basisstation den Kanal
mit der geringsten Interferenz aus und ruft das Endgerät über den
ausgewählten
Kanal an (430). Das Endgerät wählt den Verkehrskanal mit der
geringsten Interferenz (421) und überträgt dann eine Verbindungsanforderung und
die Vorschlagsliste des Endgeräts über den
ausgewählten
Kanal an die Basisstation (422). Die Basisstation prüft dann,
ob die Verbindungsanforderung vom Endgerät empfangen wurde oder nicht
(431). Wenn die Verbindungsanforderung in Schritt 431 nicht
empfangen wurde, wählt
die Basisstation erneut den Verkehrskanal mit der geringen Interferenz aus
der gespeicherten Vorschlagsliste aus (439). Wenn die Verbindungsanforderung
in Schritt 431 empfangen wurde, prüft die Basisstation, ob der
Verkehrskanal in ihrer Vorschlagsliste der Kanäle vorkommt oder nicht (438).
Falls der Kanal in der Vorschlagsliste vorkommt, wird ein Antwortsignal
auf die Verbindungsanforderung an das Endgerät übertragen (440). Dann
prüft das
Endgerät,
ob das Antwortsignal auf die Verbindungsanforderung über den
vom Endgerät
ausgewählten
Kanal empfangen wurde oder nicht (423). Falls das Antwortsignal
auf die Verbindungsanforderung empfangen wurde, wird das Gespräch durchgeführt (428).
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Falls
der Verkehrskanal in Schritt 438 nicht in der Vorschlagsliste
der Basisstation vorkommt, vergleicht die Basisstation ihre Vorschlagsliste
mit der Vorschlagsliste des Endgeräts und wählt den Kanal mit der geringsten
Interferenz aus (432). Die Basisstation überträgt dann eine Wechselanforderung über den
Verkehrskanal (433), den sie in Schritt 432 ausgewählt hat,
und wechselt den Kanal zum ausgewählten Kanal hin (434).
Wenn das Endgerät
in Schritt 424 die Antwort auf die Verbindungsanforderung
von der Basisstation nicht empfängt,
prüft es,
ob das Verkehrskanalwechselanforderungssignal von der Basisstation
empfangen wurde oder nicht (424). Wenn das Verkehrskanalwechselanforderungssignal empfangen
wurde, wechselt das Endgerät
dann den Kanal zum in der Basisstation ausgewählten Verkehrskanal (425)
und fordert erneut die Verbindung über den ausgewählten Verkehrskanal
an (426). Die Basisstation prüft, ob die nachfolgende Verbindungsanforderung
vom Endgerät
in Schritt 426 über
den gewechselten Verkehrskanal empfangen wurde oder nicht (435).
Falls in Schritt 435 die Verbindungsanforderung über den
gewechselten Kanal in der Basisstation empfangen wurde, wird das
Antwortsignal auf die Verbindungsanforderung an das Endgerät über den gewechselten
Verkehrskanal weitergeleitet und das Gespräch durchgeführt (437). Wenn das
Antwortsignal der Basisstation auf die Verbindungsanforderung in
Schritt 427 im Endgerät
empfangen wurde, wird das Gespräch
durchgeführt
(428).
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In
der Darstellung von 1 kann
ein typisches Netzwerk aus kleinen Basisstationen 110a, 110b und 110c bestehen,
die mit dem Öffentlichen Telefonvermittlungsnetzwerk
(PSTN) 130 verbunden sind, und eine Verbindung wird mit
den Teilnehmerfunkendgeräten 100a, 100b und 100c von
den Basisstationen 110a, 110b und 110c hergestellt.
Mindestens eine der Basisstationen 110a, 110b und 110c hat
den Funksendeempfänger 210,
wie in 2 gezeigt.
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Diese
können
in Büros,
Wohngebäuden
und öffentlichen
Einrichtungen, wie etwa Flughäfen, Tankstellen
und Einkaufszentren, eingerichtet sein. Diese Basisstationen 110a, 110b und 110c bilden
die Schnittstelle zwischen einer Anzahl von Teilnehmerendgeräten 100 und
dem PSTN 130. Z.B. fordert ein Funkendgerät 100c eine
Verbindung an und eine Funkverbindung 120c kann mit der
Basisstation 110b gebildet werden. Obgleich es Interferenz
in der Basisstation geben mag, wird die Funkverbindung 120c betroffen wegen
der Interferenz der Funkverbindung 120d im Teilnehmerendgerät. Diese
Interferenz bewirkt eine Verschlechterung der Gesamtqualität der Funkverbindung 120c.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind 4A und 4B und 4C und 4D Flußdiagramme,
die den Verbindungsaufbau zwischen einem Endgerät und einer Basisstation zeigen, wobei 4A und 4B den Verkehrskanalprozeß bei einem
abgehenden Signal und 4C und 4D den Verkehrskanalprozeß bei einem
ankommenden Signal zeigen. In den beiden, in 4A und 4B und 4C und 4D dargestellten Ausführungsformen wird die Kanalinformation
zwischen dem Funkendgerät
und der Basisstation unter Benutzung nur eines ausgewählten Verkehrskanals
ausgetauscht. Auch untersuchen das Funkendgerät 100a und die Basisstation 110a alle
verfügbaren
Verkehrskanäle
und speichern die Information in ihren jeweiligen Speichern.
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Mit
Bezug auf 1 verläuft bei
Anforderung eines abgehenden Rufs unter Benutzung des Funkendgeräts 100a des
Funkteilnehmers die Verkehrskanalbestimmung zwischen dem Funkendgerät 100a und
der Basisstation 110a wie gezeigt und oben in den
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4A und 4B beschrieben. Das Funkendgerät 100a wählt den
Verkehrskanal mit der geringsten Interferenz aus (Schritt 402),
nachdem es eine Vorschlagsliste von Verkehrskanälen mit Interferenz unterhalb
eines vorbestimmten Pegels aufgestellt hat (Schritt 401).
Das Funkendgerät 100a überträgt dann die
Verbindungsanforderung und seine Vorschlagsliste an die Basisstation 110a (Schritt 403).
Die Basisstation 110a untersucht alle verfügbaren Verkehrskanäle und erzeugt
und speichert die Vorschlagsliste der Verkehrskanäle mit Interferenz
unterhalb dem gegebenen Pegel (Schritt 411). Die Basisstation
wartet dann, um zu bestimmen, ob die Verbindung von dem Funkendgerät angefordert
wurde oder nicht (Schritt 412). Dieser Zustand kann als
ein RSSI-Bestimmungsmode bezeichnet werden. Falls die Verbindungsanforderung
nicht vom Funkendgerät 100a empfangen
wurde, kehrt die Basisstation 110a zu dem RSSI-Bestimmungsmode
zurück
und untersucht fortwährend
die RSSI (Signalstärke)
der verfügbaren
Verkehrskanäle.
Wenn die Verbindungsanforderung von dem Funkendgerät 100a empfangen wurde,
prüft die
Basisstation 110a, ob der im Endgerät ausgewählte Verkehrskanal ein Verkehrskanal
ist, der in der von der Basisstation erzeugten Vorschlagsliste aufgeführt ist
oder nicht (Schritt 419). Wenn der Verkehrskanal in der
Vorschlagsliste der Basisstation aufgeführt ist, sendet die Basisstation 110a eine
Antwort auf die Verbindungsanforderung an das Funkendgerät 100a (Schritt 420).
Das Funkendgerät prüft, ob die
Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung über den von dem Funkendgerät 100a ausgewählten Verkehrskanal
von der Basisstation 110a übertragen worden ist oder nicht
(Schritt 405), und wenn die Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung
empfangen wurde, fährt
es mit dem Verbindungsaufbau fort, indem es den Verkehrskanal festlegt
und Quittungsinformation zur Basisstation 110a überträgt (Schritt 410).
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Falls
jedoch der Sendekanal des Endgeräts nicht
in der Vorschlagsliste der Basisstation geführt wird (Schritt 419),
vergleicht die Basisstation 110a die Vorschlagsliste der
Verkehrskanäle
des Endgeräts mit
der Vorschlagsliste der Basisstation 110a und wählt den
Verkehrskanal mit der geringsten Interferenz (Schritt 413)
aus. Der ausgewählte
Verkehrskanal wird in zwei Listen geführt. Die Basisstation 110a leitet
dann eine Verkehrskanalwechselanforderungsnachricht an das Funkendgerät 100a weiter
(Schritt 414). Wenn das Antwortsignal auf die Verbindungsanforderung
in Schritt 410 nicht empfangen wurde, prüft das Funkendgerät, ob die
Verkehrskanalwechselanforderungsnachricht, die einen Wechsel des Verkehrskanals
zu dem von der Basisstation ausgewählten Kanal anfordert, von
der Basisstation empfangen wurde (Schritt 406). Nach dem
Wechsel des Verkehrskanals zu dem von der Basisstation ausgewählten Kanal
(Schritt 402), sendet das Funkendgerät 100a erneut die
Verbindungsanforderung zur Basisstation 110a (Schritt 408).
Die Basisstation 110a wechselt den Kanal zu dem Verkehrskanal,
den es zuvor ausgewählt
hatte (Schritt 415), und prüft dann, ob die nachfolgende
Verbindungsanforderungsnachricht des Funkendgeräts 100a über den
gewechselten Kanal empfangen wurde (Schritt 416). Wenn
die Verbindungsanforderungsnachricht in Schritt 416 nicht
empfangen wurde, kehrt die Basisstation zum RSSI-Bestimmungsmode
als Anfangsmode zurück. Falls
die Verbindungsanforderungsnachricht in Schritt 416 empfangen
wurde, übergibt
die Basisstation 110a eine Antwort auf die Verbindungsanforderung
an das Endgerät
(Schritt 412) und fährt
mit dem Verbindungsaufbau fort (Schritt 418), indem sie
die Quittungsinformation an das Funkendgerät 100a überträgt. Falls
die Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung vom Endgerät in Schritt 409 nicht empfangen
wurde, wählt
das Funkendgerät 100a den
nächsten
Verkehrskanal mit der geringsten Interferenz unter den Verkehrskanälen aus,
die in seiner Vorschlagsliste enthalten sind, und sendet erneut
die Verbindungsanforderungsnachricht an die Basisstation 110a (Schritt 403).
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Wenn
nach 1 ein ankommender
Ruf für einen
Verbindungsaufbau über
das PSTN und die Basisstation 100b von einem drahtgebundenen
Teilnehmer eintrifft, findet die Verkehrskanalbestimmung zwischen
dem Funkendgerät 100b und
der Basisstation 110b statt, wie in 4B gezeigt. Die Basisstation 110b untersucht
alle verfügbaren
Verkehrskanäle im
RSSI-Bestimmungsmode, stellt eine Vorschlagsliste auf und speichert
die Vorschlagsliste im Speicher (Schritt 429). Dann wählt sie
den Verkehrskanal mit der geringsten Interferenz nach der vorgefertigten und
gespeicherten Vorschlagsliste der Verkehrskanäle aus und ruft das Funkendgerät 100b (Schritt 430).
Das Funkendgerät 100b empfängt den
Anruf von der Basisstation 110b und wählt dann den Verkehrskanal
mit der geringsten Interferenz aus seiner eigenen, in Schritt 420 erzeugten
Vorschlagsliste aus (Schritt 421). Das Funkendgerät überträgt dann
die Verbindungsanforderung an die Basisstation und seine Vorschlagsliste
der Verkehrskanäle
mit geringer Interferenz über
den Verkehrskanal, den es zuvor ausgewählt hat (Schritt 422).
Wenn die Verbindungsanforderung des Funkendgeräts 100b über den
von dem Funkendgerät 100b ausgewählten Verkehrskanal
empfangen wurde (Schritt 431), prüft die Basisstation 110b,
ob der gegenwärtig
benutzte Verkehrskanal in der Vorschlagsliste der Basisstation enthalten
ist oder nicht (Schritt 438). Wenn die Verbindungsanforderung
des Endgeräts 100b in
Schritt 438 über
einen in der Vorschlagsliste enthaltenen Verkehrskanal übertragen
wurde, überträgt die Basisstation 110b die
Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung an das Funkendgerät 100b (Schritt 440).
Das Funkendgerät 100b prüft, ob die
Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung im Endgerät eingetroffen
ist oder nicht (Schritt 423), und setzt mit der Gesprächsdurchführung fort
(Schritt 428), wenn die Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung
erkannt wurde. Wenn in Schritt 431 die Verbindungsanforderung
des Funkendgeräts 100b nicht empfangen
wurde, wählt
die Basisstation erneut den nächsten
Verkehrskanal mit geringer Interferenz aus der Vorschlagsliste der
Basisstation aus (Schritt 439) und ruft das Funkendgerät 100b.
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Wenn
in Schritt 431 die Verbindungsanforderung des Funkendgeräts 100b empfangen
wurde und kein korrespondierender Verkehrskanal in der Vorschlagsliste
der Basisstation enthalten ist (Schritt 438), vergleicht
die Basisstation die vom Endgerät übertragene
Vorschlagsliste mit der Vorschlagsliste der Basisstation und wählt den
Verkehrskanal mit der geringsten Interferenz aus, der in beiden
Vorschlagslisten enthalten ist (Schritt 432), und übermittelt
die Kanalwechselanforderung zum erneut ausgewählten Verkehrskanal an das
Funkendgerät 100b (Schritt 433).
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Falls
in Schritt 423 die Verbindungsanforderung nicht erkannt
wurde, prüft
das Funkendgerät,
ob die Kanalwechselanforderungsnachricht zum erneut ausgewählten Verkehrskanal
von der Basisstation empfangen wurde (Schritt 424). Wenn
die Kanalwechselanforderungsnachricht nicht erkannt wurde, kehrt
das Funkendgerät 100b zu
Wartezustand auf Empfang eines Anrufs von der ursprünglichen
Basisstation zurück.
Wenn jedoch in Schritt 424 die Kanalwechselanforderungsnachricht
erkannt wurde, wechselt das Funkendgerät 100b zum wiedergewählten Kanal
(Schritt 425) und sendet erneut die Verbindungsanforderungsnachricht
zur Basisstation 110b (Schritt 426). Nach Wechsel
des Kanals zum ausgewählten
Verkehrskanal (Schritt 434) prüft die Basisstation 110b,
ob die Verbindungsanforderung von dem Funkendgerät 100b vorliegt oder
nicht (Schritt 435). Falls die Verbindungsanforderung über den
gewechselten Kanal von der Basisstation 110b in Schritt 435 erkannt
wird, überträgt sie eine
Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung zum Funkendgerät 100b (Schritt 436).
Falls die Verbindungsanforderung in Schritt 435 nicht erkannt
wurde, wählt die
Basisstation erneut den Verkehrskanal aus (Schritt 439)
und beginnt den Prozeß in
einem Versuch, mit dem Gespräch
fortzufahren. Wenn das Funkendgerät 100b in Schritt 427 die
Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung über den gewechselten Kanal
empfängt,
fährt es
mit dem Gespräch
fort (Schritt 428). Wenn das Endgerät in Schritt 427 die
Antwortnachricht auf die Verbindungsanforderung über den gewechselten Kanal
nicht empfängt,
kehrt es zum Wartezustand auf ein Anrufsignal von der Basisstation
zurück.
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2 zeigt die Konstruktion
der Basisstationen 110a, 110b und 110c des
Funkkommunikationssystems, auf das in der in 1 veranschaulichten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwiesen wird. Eine Antenne 200 ist
mit einem Trennkoppler 205 als einem Eingang zum Senden/Empfangen eines
modulierten Funksignals verbunden. Der Trennkoppler 205 koppelt
die modulierten Ausgabesignale von maximal sechs Funksendeempfängern 210,
sendet die gekoppelten Signale an die Funkendgeräte 100a, 100b und 100c,
empfängt
die modulierten Funksignale, die von den Teilnehmerfunkendgeräten gesendet
wurden über
die Antenne 200, trennt das empfangene Signal in sechs
Signale auf und führt
die aufgetrennten Signale den maximal sechs Funksendeempfängern 210 zu.
Der Funksendeempfänger 210 sendet
die zugeführten
Signale an die Multiplexer 215. Die Multiplexer 215 führen die Schicht-1-Funktionen im allgemeinen
Funkschnittstellenprotokoll für
Funkkommunikation der Basisstationen 110a, 110b und 110c mit
den Teilnehmerfunkendgeräten 100a, 100b und 100c in
dem in 1 gezeigten Funkkommunikationssystem
durch.
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Der
drahtgebundene Teilnehmer 140 von 1 ist mit der PSTN-Schnittstelleneinheit 250 verbunden,
während
das Gespräch über das
PSTN 130 geführt
wird. Ein über
die PSTN-Schnittstelleneinheit 250 laufendes Audiosignal
wird in einem Codec 245 als PCM-Signal codiert und wird
zum korrespondierenden Multiplexer 215 über die digitale Vermittlungseinheit 230 durchgeschaltet.
Die oben aufgeführten Einheiten
werden durch die CPU 225 gesteuert und das Programm zum
Betrieb der Basisstation ist in einem Programm-ROM 220 enthalten.
Die CPU 225 gibt die Funksendeempfänger 210 innerhalb
der Basisstation im Betrieb des in dem Programm-ROM 220 enthaltenen
Programms nacheinander frei.
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Ein
Funksendeempfänger
untersucht die Empfangssignalstärkenanzeiger
(RSSI) aller verfügbaren
Verkehrskanäle,
die in der gegenwärtigen
Position der Basisstation liegen, listet sie auf und speichert die
Liste mit Verkehrskanälen
mit geringer Interferenz in einem in der Basisstation enthaltenen SRAM,
und wenn die Verbindungsanforderung von dem Funkendgerät empfangen
wurde, wählt
sie den Verkehrskanal mit den obigen Prozessen aus und fährt mit
dem Gespräch
fort. Die Basisstationen 110a, 110b und 110c von 1 speichern die Funkteilnehmerinformation
und Kommunikationsinformation in dem Speicher, wenn sie mit dem
Funkteilnehmer kommunizieren. Die Teilnehmerinformation wird über ein
Modem weitergereicht, wenn sie von einer höheren Einheit der Basisstation
angefordert wird, und sie wird zur höheren Einheit unter Benutzung
der PSTN-Schnittstelleneinheit 250 weitergereicht. Der Modem 240 wandelt
das Analogsignal in das Digitalsignal der Basisstation um, überträgt das umgewandelte
Signal zur höheren
Einheit der Basisstation über
die PSTN- Schnittstelleneinheit 250 und
wandelt das von der höheren
Einheit der Basisstation übertragene
Analogsignal in das Digitalsignal um. Das umgewandelte Signal wird
der Basisstation bei Kommunikation zwischen der Basisstation und
der höheren Einheit
der Basisstation zugeführt.
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Wie
aus dem obigen hervorgeht kann die vorliegende Erfindung beim Weiterleiten
der Vorschlagsliste der Verkehrskanäle mit Interferenz unterhalb
eines vorbestimmten Pegels und der Verbindungsanforderung zur Basisstation über den
aus der Vorschlagsliste mit geringster Interferenz beim Teilnehmerendgerät ausgewählten Verkehrskanal
die übergebene
Liste mit der Vorschlagsliste der Basisstation vergleichen, und
das Funkendgerät
und die Funkverbindung einstellen, so daß bei Aufbau einer Gesprächsverbindung
der Verkehrskanal mit geringster Interferenz in der Basisstation
und dem Funkendgerät
ausgewählt
wird, und das Gespräch über eine
sehr stabile Verbindung geführt
wird.
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Deshalb
ist zu verstehen, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf die besondere Ausführungsform
begrenzt ist, die hier als bester Mode zur Ausführung der vorliegenden Erfindung
betrachtet wird, sondern daß die
vorliegende Erfindung nicht auf die in dieser Spezifikation beschriebenen
Ausführungsformen
begrenzt ist, außer
wie in den angefügten
Ansprüchen
definiert.