DE19960239A1 - Verfahren zum Ermitteln von Kanalinformation in einem Kleinzonensystem sowie Mobilstation - Google Patents

Abstract

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zum Ermitteln von Kanalinformation in einem Kleinzonensystem, in dem Benutzerinformation in Informationsrahmen übertragen wird, die von der Basisstation der aktuellen Kleinzone gesendet werden. Bei diesem Verfahren wird Basisstationsinformation für eine benachbarte Kleinzone empfangen (25, 26, 32, 43, 44, 53, 55, 57), um Synchronisation mit der Basisstation der benahbarten Kleinzone zu erzielen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird Information zum Basisstations-Kennungscode (BSIC) nur außerhalb der zum Senden der Information verwendeten TDMA-Rahmen empfangen und untersucht (53, 55, 57). Diese Codeinformation wird für die Periode der zum Senden von Information verwendeten TDMA-Rahmen in den Speicher der Mobilstation eingespeichert. Das Verfahren wird auch in vorteilhafter Weise in einem ein HSCSD-Protokoll verwendeten Terminal mit ratloser Teilnehmerleitung (WLL) verwendet, um Kanalinformation zu ermitteln und einzuspeichern. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, benötigt ein WLL-Terminal keinen zusätzlichen Frequenzsynthetisierer zum Ausführen einer Überwachung benachbarter Kleinzonen.

Description

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen von Ka­ nalinformation in einem Kleinzonensystem, bei dem im Ver­ kehrskanal, wie er der Benutzer-Verkehrsverbindung während einer solchen zwischen einer Mobilstation und einer Basis­ station in der aktuellen Kleinzone zugeordnet ist, ein TDMA (Time Division Multiple Access = Zeitmultiplex-Vielfachzu­ griff)-Übertragungsprotokoll verwendet wird; ein weiteres Ziel ist eine das Verfahren nutzende Mobilstation. Die Er­ findung wird in vorteilhafter Weise bei einem System ange­ wandt, das eine Anzahl von Zeitschlitzen eines TDMA-Rahmens zum Übertragen von Information verwendet, wie bei einem Sys­ tem unter Verwendung des sogenannten HSCSD (High Speed Cir­ cuit Switched Data = durch einen Hochgeschwindigkeitskreis vermittelte Daten)-Protokolls. Am vorteilhaftesten kann die Erfindung bei WLL (Wireless Local Loop = drahtlose Teilneh­ merleitung)-Terminals verwendet werden.

Information zu einer Basisstation in einer Nachbarkleinzone wird von der Basisstation an die Mobilstation übertragen, u. a. zum Synchronisieren auf die Basisstation der Nachbar­ kleinzone und zum Ausführen von Pegelmessungen. Um die Er­ findung verständlich zu machen, wird nachfolgend eine be­ kannte Überwachung einer Nachbarkleinzone in einem Kleinzo­ nennetz detaillierter unter Verwendung eines digitalen GSM- Systems (Global System for Mobile communications = globales System für Mobilkommunikation) als Beispiel beschrieben.

Im GSM-System sind Sende- und Empfangsvorgängen gesonderte Frequenzbänder zugeordnet, und auf jeder Frequenz werden die Daten in den Schlitzen eines TDMA-Rahmens als Signalpakete übertragen. Die TDMA-Rahmen enthalten acht Zeitschlitze, von denen mindestens einer der Verbindung zwischen einer Mobil­ station und einer Basisstation zugeordnet ist.

Der Betrieb einer Mobilstation in einem Kleinzonennetz benö­ tigt Information zu den Basisstationen der aktiven Kleinzone und den Basisstationen in den anderen Kleinzonen um die Mo­ bilstation herum, so dass sie dazu in der Lage ist, bei Be­ darf einen flexiblen Übergabevorgang auszuführen. Fig. 1 zeigt eine Kleinzone (bedienende Kleinzone), die eine Mobil­ station im System bedient, sowie sechs andere Kleinzonen (Kleinzone 1 bis Kleinzone 6), die um sie herum liegen. Die Mobilstation misst die Signalpegel RXLEV, die sie von den Basisstationen dieser Zellen empfängt, und sie teilt die Messdaten der bedienenden Basisstation mit. Im GSM-System verfügt jede Basisstation über eine bestimmte Sendefrequenz, eine sogenannte Rundruffrequenz, auf der die Basisstation dauernd mit konstanter Leistung sendet. Die Mobilstation misst die von den Basisstationen auf der Rundruffrequenz der jeweiligen Basisstation empfangene Leistung. Nachfolgend wird diese Messung des Signalpegels RXLEV der Nachbarbasis­ stationen als "Messung des Pegels einer Basisstation in ei­ ner Nachbarkleinzone" bezeichnet.

Eine Mobilstation muss auch dem Basisstations-Kennungscode (BSIC = Base Station Identity Code) jeder Basisstation emp­ fangen, damit die Mobilstation weiß, von welcher Basissta­ tion sie den Signalpegel auf einer jeweiligen Frequenz misst. Jede Basisstation sendet ihren Kennungscode auf re­ gelmäßige Weise. Ein Zeitschlitz der auf der Rundruffrequenz gesendeten TDMA-Rahmen, der Zeitschlitz "0", ist Kanälen zugeordnet, die gleichzeitig Information an mehrere Mobil­ stationen übertragen, u. a. zum Synchronisieren auf die Ba­ sisstation. Derartige Kanäle im GSM-System sind u. a. die folgenden: der Frequenzkorrekturkanal (FCCH = Frequency Cor­ rection CHannel), der Synchronisationskanal (SCH = Synchro­ nisation CHannel), der Rundrufsteuerungskanal (BCCH = Broad­ cast Control CHannel) und der gemeinsame Steuerungskanal (CCCH = Common Control CHannel). 51 TDMA-Rahmen bilden einen sogenannten 51-Mehrfachrahmen (Multi Frame = Mehrfachrah­ men). Hinsichtlich der oben genannten Kanäle ist festgelegt, in welchem TDMA-Rahmen des Mehrfachrahmens sie liegen. Jede Mobilstation sucht nach den in diesem TDMA-Rahmen der Rund­ ruffrequenz liegenden Kanälen in den Übertragungen der be­ nachbarten Basisstationen, und decodiert sie. Dieser Basis­ stations-Kennungscode BSIC wird auch dem Synchronisationska­ nal SCH übertragen.

Die oben genannten Funktion einer Mobilstation zum Empfangen von durch eine Nachbarbasisstation gesendete Information wird im Folgenden als "Empfang von Information von einer Nachbarbasisstation" bezeichnet. Die Pegelmessung (RXLEV) einer Basisstation in einer Nachbarkleinzone und der Empfang von Information (BSIC) einer Basisstation in einer Nachbar­ kleinzone wird kurz als "Überwachung einer Nachbarkleinzone" bezeichnet.

Fig. 2 zeigt die TDMA-Rahmenstruktur der Abwärtsübertra­ gungsstrecke im GSM-System und die Zeitpunkte, zu denen eine Überwachung der Nachbarkleinzone ausgeführt wird. Sende- und Empfangsvorgänge sind in der Figur als Mobilstationsfunktio­ nen dargestellt, wobei TX die Übertragung von Daten auf der Aufwärtsübertragungsstrecke und RX die Übertragung von Daten auf der Abwärtsübertragungsstrecke bedeuten. Die TDMA-Rahmen 21, 23 und 24 enthalten acht Zeitschlitze, von denen der Zeitschlitz "0" zum Datenempfang RX verwendet wird und wobei der Datensendevorgang TX zur Basisstation während des Zeit­ schlitzes "3" auftritt. Der Zeitschlitz "0" im TDMA-Rahmen für die Aufwärtsübertragungsstrecke liegt beim Zeitschlitz "3" im TDMA-Rahmen für die Abwärtsübertragungsstrecke, da zwischen den TDMA-Rahmen in der Abwärts- und der Aufwärts­ übertragungsstrecke eine Zeitdifferenz von drei Zeitschlit­ zen vorliegt. So existieren zwischen dem Empfang RX und dem Senden TX zwei nicht verwendete Zeitschlitze, während deren der Frequenzsynthetisierer von der Empfangsfrequenz auf die Sendefrequenz umschaltet. Dann verbleiben vier nicht verwen­ dete Zeitschlitze am Ende der normalen TDMA-Rahmen, während denen die Pegelmessungen für die Nachbarbasisstationen er­ folgen (Periode 26).

Während leerer Rahmen empfängt eine Mobilstation Information von einer benachbarten Basisstation (während sogenannten Leerlaufrahmen), wobei jeder 26. TDMA-Rahmen der durch eine Basisstation gesendeten Rahmen ein derartiger leerer Rahmen ist. Während eines Leerlaufrahmens werden in der fraglichen Kleinzone in keiner Richtung Sprache/Daten übertragen. Die Leerlaufrahmen und die oben genannten 51-Mehrfachrahmen sind in Abfolgen verschiedener Längen, nämlich 56 und 51 TDMA- Rahmen, angeordnet, so dass das Signalpaket des SCH-Kanals mindestens in jedem elften Leerlaufrahmen empfangen werden kann, wie es im Beispiel der Fig. 2 während des angegebenen Leerlaufrahmens 22 dargestellt ist (Periode 25). Vor oder nach einem Leerlaufrahmen enthalten die übertragenen Rahmen auch Zeitschlitze, die von der Benutzer-Verkehrsverbindung nicht verwendet werden, wobei diese nicht verwendeten Zeit­ schlitze gemeinsam mit dem Leerlaufrahmen in diesem Fall ei­ ne Periode von zwölf Zeitschlitzen bilden, während der die Information einer benachbarten Basisstation empfangen werden kann. Die Information einer benachbarten Basisstation kann auch während solcher Zeitschlitze normaler TDMA-Rahmen emp­ fangen werden, in denen die Mobilstation selbst keine Infor­ mation zur Benutzer-Verkehrsverbindung empfängt oder sendet.

Bei bekannten Lösungen kann die zum Überwachen einer Nach­ barkleinzone erforderliche Zeit zu einem Problem werden. Je­ de Basisstation in der Umgebung führt einen Rundruf auf ei­ ner anderen Frequenz aus, und daher muss der Frequenzsynthe­ tisierer der Mobilstation dazu in der Lage sein, ausreichend schnell auf die untersuchte Frequenz umzuschalten, so dass die Überwachung ausgeführt werden kann. Wenn die Überwachung ausgeführt wurde, muss der Frequenzsynthetisierer schnell zu einer Frequenz zurückkehren, zu der er Information zur Be­ nutzer-Verkehrsverbindung empfangen oder senden kann.

Bei den neuen breitbandigen Diensten GSM2+, HSCSD (High Speed Circuit Switched Data = in einem Hochgeschwindigkeits­ kreis vermittelte Daten) und GPRS (General Packet Radio Ser­ vice = allgemeiner Paketfunkdienst), da in diesen der Ver­ kehrskanal der Verbindung mehr Zeitschlitze des TDMA-Rahmens verwendet als dies bei den vorigen grundlegenden Systemen der Fall war. Fig. 3 gibt als Beispiel eine Rahmenstruktur an, wie sie in einer Mobilstation gemäß der Klasse 12 MS von HSCSD verwendet wird. In dieser Klasse ist es möglich, ins­ gesamt fünf Zeitschlitze von den acht in einem Rahmen zu verwenden, so dass die Mehrheit der Zeitschlitze dem Empfang zugeordnet ist. Beim Beispiel der Fig. 3 sind von den zum Rahmen gehörenden acht Zeitschlitzen drei zum Empfang RX und zwei zum Senden TX verwendet. In Fig. 3 sind der TDMA-Rahmen RX für die Abwärtsübertragungsstrecke und der TDMA-Rahmen TX für die Aufwärtsübertragungsstrecke als gesonderte Rahmen dargestellt.

Zu den HSCSD-Klassen gehören Vollduplexsysteme, bei denen eine Mobilstation Information gleichzeitig senden und emp­ fangen kann. Im Fall der Fig. 3, also der Klasse 12 MS von HSCSD befindet sich die Mobilstation jedoch in einem Halb­ duplex-Betriebszustand. Von allen Halbduplex-HSCSD-Klassen stellt diese Klasse die höchsten Erfordernisse an den Fre­ quenzsynthetisierer. Im Fall der Fig. 3 benötigt die Pegel­ messung 32 für eine benachbarte Basisstation innerhalb eines TDMA-Rahmens an der Schnittstelle zwischen den Sendezeit­ schlitzen 3 und 4 einen Frequenzsprung auf die untersuchte Frequenz 31 bevor die Messung erfolgt. Nach der Messung 32 erfolgt ein neuer Sprung auf die Empfangsfrequenz 33 des Verkehrskanals.

Zusätzlich zur Pegelmessung für eine benachbarte Basissta­ tion, die innerhalb des von den Verkehrskanälen verwendeten TDMA-Rahmens erfolgt, erfolgen auch Messungen während des Leerlaufrahmens und der angrenzenden Leerlauf-Zeitschlitze. Die entsprechende Periode wird im Folgenden als "Leerlaufpe­ riode" bezeichnet. Im Beispielsfall der Fig. 4 beträgt die Länge dieser Periode 41 zehn Zeitschlitze. Fig. 4 zeigt die auf der Rundruffrequenz einer benachbarten Basisstation ge­ sendeten TDMA-Rahmen sowie die Zeitschlitze 42, 43 und 44, die den Kanälen FCCH, SCH und CCCH in diesen TDMA-Rahmen zu­ geordnet sind. Wie es aus der Fig. 4 erkennbar ist, liegt der Zeitschlitz S des Synchronisationskanals in diesem Fall genau am Beginn der verfügbaren Empfangsperiode, wodurch der Frequenzsynthetisierer noch keine Zeit hatte, auf die Rund­ ruffrequenz der benachbarten Basisstation einzuschwingen. Wenn für den Frequenzsynthetisierer eine Einschwingzeit von einer Länge ungefähr eines Schlitzes berücksichtigt wird, existieren tatsächlich nur acht Zeitschlitze, während denen der Synchronisationskanal empfangen werden kann. In einigen HSCSD-Klassen können die dem Verkehrskanal zugeordneten Zeitschlitze nicht zum Empfangen von Information von einer benachbarten Basisstation verwendet werden, da einige zu­ sätzliche Zeitschlitze der Mobilstation zugeordnet sind. In diesem Fall kann die zeitliche Steuerung der empfangenen Ka­ näle der benachbarten Basisstation hinsichtlich der verfüg­ baren Zeit kritisch werden. Der Zeitschlitz des empfangenen Kanals tritt entweder ganz am Beginn der Leerlaufperiode oder an ihrem Ende auf, wodurch der Frequenzsynthetisierer nicht ausreichend Zeit hat, die erforderlichen Frequenz­ sprünge auszuführen.

Fig. 4 zeigt, wie eine Mobilstation Übertragungen aus einer benachbarten Kleinzone während der Leerlaufperiode empfängt. Bei diesem Beispiel treten der Synchronisationskanal 43 und der Steuerkanal 44 während des dortigen Fensters der Leer­ laufperiode auf. Die dargestellte Situation ist die ungüns­ tigste, da nur der Empfang des Steuerungskanals 44 von Er­ folg ist, da der Frequenzsynthetisierer zu beiden Seiten desselben ausreichend Zeit hat, den erforderlichen Frequenz­ sprung auszuführen. So benötigen die Suche nach allen Kanä­ len von Basisstationen benachbarter Kleinzonen und das Deco­ dieren der in ihnen enthaltenen Information in der Mobilsta­ tion viel Zeit. In den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Fällen erfordert eine erfolgreiche Überwachung in einer Mo­ bilstation unter Verwendung des HSCSD-Protokolls entweder die Verwendung eines sehr schnellen Frequenzsynthetisierers oder einen zusätzlichen Synthetisierer nur zum Überwachen einer benachbarten Kleinzone. Entsprechende Situationen, die einen schnellen Frequenzsprung erfordern, treten auch bei anderen HSCSD-Klassen auf.

In den oben beschriebenen Situationen hat die Mobilstation keine Zeit, eine perfekte Überwachung benachbarter Kleinzo­ nen auszuführen. Um dieses Problem zu lösen, muss die Mobil­ station entweder mit einem schnelleren Frequenzsynthetisie­ rer oder mit einem zu Überwachungszwecken vorgesehenen zwei­ ten Frequenzsynthetisierer versehen sein. Jedoch benötigt die Herstellung eines sehr schnellen Frequenzsynthetisierers spezielle Bauteile, weswegen die Verwendung eines derartigen Frequenzsynthetisierers bei herkömmlichen Mobilstationen er­ hebliche Zusatzkosten verursachen würde. Auch die Hinzufü­ gung eines zweiten Frequenzsynthetisierers würde erhebliche Zusatzkosten verursachen. Zweitens würde die Verwendung ei­ nes schnellen Frequenzsynthetisierers oder zweier Frequenz­ synthetisierer die von der Mobilstation benötigte Energie erhöhen, was die Betriebszeit einer mit einer Batterie ver­ sehenen Mobilstation verkürzen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln von Kanalinformation in einem Kleinzonensystem so­ wie eine entsprechende Mobilstation zu schaffen, mit denen die Überwachung benachbarter Kleinzonen unter Verwendung ei­ nes Mehrschlitzprotokolls ausgeführt werden kann, so dass mit einem herkömmlichen Frequenzsynthetisierer gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Verfahrens durch die Leh­ ren der beigefügten unabhängigen Ansprüche 1 und 3 sowie hinsichtlich der Mobilstation durch die Lehre der beigefüg­ ten unabhängigen Ansprüche 6 und 8 gelöst.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in einer nor­ malen Betriebssituation die Information zu einer stationären Mobilstation, hinsichtlich der die bedienenden Kleinzone und hinsichtlich der benachbarten Basisstationen, von einem. Au­ genblick zum nächsten kaum eine Änderung auftritt. Nachfol­ gend wird eine derartige stillstehende Mobilstation als sta­ tionäre Mobilstation bezeichnet. Derartige Mobilstationen sind u. a. WLL-Terminals und sogenannte Funkterminals, die u. a. bei Fernsteuerungs- und Automatisierungsanwendungen verwendet werden. Änderungen der Kennungscodes der Verbin­ dung können z. B. durch das Einführen einer neuen Basissta­ tion verursacht sein, oder wenn während einer Benutzer-Ver­ kehrsverbindung ein großes Hindernis im Kommunikationspfad auftritt oder verschwindet, so verbleiben die empfangenen Kennungscodes der Basisstationen benachbarter Zellen (BSIC) mit hoher Wahrscheinlichkeit während einer Benutzer-Ver­ kehrsverbindung unverändert. Gemäß der Erfindung wird diese Information in einer Mobilstation, in vorteilhafter Weise einer stationären Mobilstation, abgespeichert, bevor die Be­ nutzer-Verkehrsverbindung errichtet wird, und sie bleibt für die gesamte Periode der Benutzer-Verkehrsverbindung erhal­ ten, wobei ein neuer vollständiger Überwachungsschritt für benachbarte Kleinzonen nur dann ausgeführt wird, wenn diese Benutzer-Verkehrsverbindung abgeschlossen wurde. Die Pegel­ messungen (RXLEV) für die Basisstationen in den benachbarten Kleinzonen können während leerer Rahmen erfolgen, oder sie können alternativ auch nur außerhalb der Benutzer-Verkehrs­ verbindung erfolgen.

Ein Vorteil der Erfindung ist es, dass ein herkömmlicher Frequenzsynthetisierer verwendet werden kann, wenn nur die Signalpegel (RXLEV) benachbarter Basisstationen während ei­ ner Benutzer-Verkehrsverbindung in einer ein Protokoll mit mehreren Zeitschlitzen verwendenden Umgebung überwacht wer­ den. Dies ist sowohl hinsichtlich des Energieverbrauchs der Mobilstation als auch hinsichtlich der Herstellkosten für dieselbe von Vorteil.

Ein Vorteil der Erfindung ist es auch, dass der Aufbau der Mobilstation einfacher wird und ihr Betrieb zuverlässiger wird, da die Schaltungen nicht an extremen Grenzen der Spe­ zifikationen hinsichtlich der Betriebsgeschwindigkeit arbei­ ten müssen und da nicht mehrere Frequenzsynthetisiererschal­ tungen erforderlich sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass auch eine bewegliche Mobilstation dann, wenn sie stationär ist, den Wirkungsgrad der Datenübertragung mit der Basisstation ver­ bessern kann, anders gesagt, dass sie so umschalten kann, dass sie mehr Zeitschlitze verwendet, wodurch eine effektive Nutzung von z. B. Multimediadiensten möglich ist, was entwe­ der in der Mobilstation selbst oder unter Zuhilfenahme ande­ rer, mit ihr verbundener Vorrichtungen erfolgt.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Empfang des Kennungscodes (BSIC) einer Basisstation in einer benachbarten Kleinzone während einer Benutzer-Ver­ kehrsverbindung verhindert wird. Ein erfindungsgemäßes Ver­ fahren ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Pegelmes­ sung (RXLEV) von Basisstationen in benachbarten Kleinzonen während eines den Verkehrskanälen zugeordneten TDMA-Rahmens verhindert wird.

Eine erfindungsgemäße Mobilstation ist dadurch gekennzeich­ net, dass sie eine Einrichtung aufweist, die den Empfang von Daten (BSIC) von Basisstationen in benachbarten Kleinzonen während einer Benutzer-Verkehrsverbindung verhindert. Eine erfindungsgemäße Mobilstation ist auch dadurch gekennzeich­ net, dass sie eine Einrichtung zum Verhindern einer Pegel­ messung (RXLEV) für Basisstationen in benachbarten Kleinzo­ nen während eines den Verkehrskanälen zugeordneten TDMA-Rah­ mens aufweist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den ab­ hängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen erläutert, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 zeigt die Grundstruktur eines Kleinzonennetzes;

Fig. 2 zeigt die allgemeine Rahmenstruktur im GSM-System;

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Überwachung bei einer nor­ malen Rahmenstruktur gemäß der HSCSD-Klasse 12 MS;

Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Überwachung während der Leerlaufperiode in der HSCSD-Klasse 12 MS;

Fig. 5 zeigt die Überwachung gemäß der Erfindung in einer Umgebung gemäß dem HSCSD-Protokoll;

Fig. 6 zeigt in einem Flussdiagramm die Überwachung in einer erfindungsgemäßen Mobilstation;

Fig. 7 zeigt in einem Blockdiagramm die wesentlichen Teile betreffend die Erfindung in einer erfindungsgemäßen statio­ nären Mobilstation.

Die Fig. 1 bis 4 wurden oben in Zusammenhang mit der Be­ schreibung des Stands der Technik beschrieben.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Verwendung zum Überwachen benachbarter Kleinzonen in einer stationären Mobilstation unter Verwendung eines Halbduplex-HSCSD-Protokolls. Pegel­ messungen 53, 55, 57 bei Sendevorgängen einer benachbarten Basisstation erfolgen nur während der in der Figur darge­ stellten Leerlaufperiode und nicht während den für die ak­ tuellen Sendevorgänge im Benutzerverkehr verwendeten TDMA- Rahmen. Diese Leerlaufperiode enthält einen vollständigen normalen leeren Rahmen und alle vorangehenden oder folgenden nicht verwendeten Zeitschlitze. Beim Beispiel der Fig. 5 be­ ginnt die Leerlaufperiode dann, wenn die stationäre Mobil­ station damit aufgehört hat, TX-Information im Übertragungs­ zeitschlitz 3 zu senden. Die Leerlaufperiode endet, wenn die stationäre Mobilstation damit beginnt, Sendeinformation RX der Basisstation im Zeitschlitz 0 des Empfangsrahmens zu empfangen. Beim Beispiel stehen insgesamt neun Zeitschlitze für die Pegelmessungen von Sendevorgängen aus benachbarten Zellen zur Verfügung. Während der verfügbaren Leerlaufperio­ de hat der Frequenzsynthetisierer in der stationären Mobil­ station Zeit, drei Frequenzsprünge zu Frequenzen auszufüh­ ren, wie sie von Basisstationen in benachbarten Kleinzonen verwendet werden, um die Kanäle FCCH und SCH aufzufinden. Bei der erfindungsgemäßen Praxis kann der Frequenzsyntheti­ sierer einer stationären Mobilstation alle erforderlichen Frequenzsprünge innerhalb vernünftiger Zeit ausführen, um die Pegelmessungen für die Sendevorgänge von den Basissta­ tionen aller sechs umgebenden Kleinzonen auszuführen. Demge­ mäß kann eine erfindungsgemäße stationäre Mobilstation einen herkömmlichen Frequenzsynthetisierer verwenden.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann auch bei einer be­ weglichen Mobilstation angewandt werden, wenn bekannt ist oder erfasst wird, dass sie stationär ist. Die Mobilstation kann dadurch als stationär erkannt werden, dass die Sende­ voreilung untersucht wird, die sie benötigt. Wenn sich die Sendevoreilung nicht ändert, ist die Mobilstation stationär. Wenn die Überwachung von unveränderter Information aus einer benachbarten Kleinzone außerhalb der zur Datenübertragung verwendeten TDMA-Rahmen erfolgt, ist es möglich, der Mobil­ station im TDMA-Rahmen mehr Zeitschlitze zuzuordnen, z. B. beim Senden von Daten, Bildern oder eines Videobilds.

In GPRS-Systemen stehen vielseitigere Übertragungsprotokolle als in GSM-Systemen zur Verfügung. Innerhalb des Gerüsts derselben kann die Überwachung benachbarter Kleinzonen auf dieselbe Weise wie bei einer erfindungsgemäßen Mobilstation erfolgen. Bei GPRS-Systemen kann eine Mobilstation ferner, falls erforderlich, die Basissation dazu auffordern, ihr ei­ ne ausreichende Anzahl leerer Rahmen zuzuordnen, so dass sie die erforderlichen Überwachungsvorgänge ausführen kann. Dem­ gemäß ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nicht er­ forderlich, im GPRS-System während tatsächlicher TDMA-Rahmen eine Überwachung benachbarter Kleinzonen auszuführen, son­ dern die Überwachung benachbarter Kleinzonen kann sich auf diejenigen Perioden konzentrieren, in denen sich die GPRS- Mobilstation im Leerlaufzustand befindet.

Fig. 6 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm für den Betrieb in einer erfindungsgemäßen Mobilstation, wenn sie eine Über­ wachung benachbarter Kleinzonen ausführt. Das Flussdiagramm zeigt nur die wesentlichsten Schritte des Verfahrens. Zu­ nächst befindet sich die Mobilstation in einem Bereit­ schaftszustand, um eine Verbindung aufzubauen, Schritt 60. Dann führt die Mobilstation eine normale Überwachung benach­ barter Kleinzonen aus, Schritt 61, während sie auf eine Auf­ forderung zum Aufbau einer Verbindung wartet (Schritt 62). Wenn die Anforderung zum Aufbauen einer Verbindung einge­ troffen ist, erfolgt eine Entscheidung, ob eine verringerte Überwachung benachbarter Kleinzonen verwendet werden soll, Schritt 63. Wenn entschieden wird, mit der normalen Überwa­ chung benachbarter Kleinzonen fortzufahren, geht der Ablauf zu einem Schritt 68 weiter. Wenn entschieden wird, auf ver­ ringerte Überwachung benachbarter Kleinzonen gemäß der Er­ findung umzuschalten, werden die letzten vollständigen Über­ wachungsergebnisse für benachbarte Kleinzonen im Speicher der Mobilstation abgespeichert, Schritt 64. Wenn die Daten abgespeichert sind, wird eine Verbindung auf normale Weise aufgebaut, Schritt 65. Während der aufgebauten Benutzer-Ver­ kehrsverbindung wird, in einem Schritt 66, von Sendeinforma­ tion von benachbarten Kleinzonen nur die Pegelinformation bei den Sendevorgängen von jeder Basisstation empfangen und während der leeren TDMA-Rahmen untersucht. Die von den Ba­ sisstationen gesendeten Kennungscodes (BSIC) werden während einer Benutzer-Verkehrsverbindung nicht empfangen oder deco­ diert. In einem Schritt 67 wird die Benutzer-Verkehrsverbin­ dung getrennt. Dann schaltet die Mobilstation auf die norma­ le Überwachung benachbarter Kleinzonen um, Schritt 68. Schließlich ist die Mobilstation in einem Schritt 69 erneut dazu bereit, eine Benutzer-Verkehrsverbindung aufzubauen.

Fig. 7 zeigt in Blockdiagrammform diejenigen Teile einer er­ findungsgemäßen, in einem GSM-Netz arbeitenden stationären Mobilstation, die hinsichtlich der Erfindung wesentlich sind. Die durch die Erfindung vorgenommenen Änderungen sind hauptsächlich in der Steuerungseinheit 71 enthalten, die den Frequenzsynthetisierer 72 steuert, der die Sende- und Emp­ fangsfrequenzen des HF-Empfängers 73 ändert. In einer erfin­ dungsgemäßen Situation, in der die Pegelmessung für benach­ barte Basisstationen während der Verbindung ausgeführt wird, stellt die Steuerungseinheit 71 die Empfangsfrequenz zu ei­ nem Zeitpunkt, den sie bestimmt hat, auf die Frequenz der Basisstation der gewünschten benachbarten Kleinzone ein. Die Frequenz der Basisstation in der benachbarten Kleinzone wird typischerweise von einer sogenannten Nachbarkleinzonen-Liste erhalten, die die erfindungsgemäße Mobilstation über den BCCH-Kanal empfangen und in ihrem Speicher abgespeichert hat, bevor die Benutzer-Verkehrsverbindung errichtet wurde.

In einer Übertragungssituation wird der von der Informa­ tionsquelle 80 erhaltene codierte Abtastwertstrom ferner an einen zweistufigen Kanalcodierer 81 geleitet, der einen Block- und einen Faltungscodierer aufweist. Der Blockcodie­ rer fügt am Ende jedes Informationsrahmens ein Bitmuster hinzu und der Faltungscodierer erhöht die Redundanz des auf die obige Weise erzeugten Rahmens durch Erhöhen der Länge desselben. Beide Operationen erfolgen dazu, die Fehlererken­ nung und -korrektur beim Empfang zu vereinfachen. Die Länge des bei der Kanalcodierung hergestellten Rahmens beträgt 456 Bits.

Der nächste Schritt ist eine zweistufige Verschachtelung 82. Als erstes wird die Bitabfolge des auf die obige Weise er­ zeugten Rahmens mit einem bestimmten Algorithmus verarbei­ tet, und der erhaltene Neurahmen wird in acht Teile gleicher Größe unterteilt. Diese Teile werden ferner in acht aufein­ anderfolgenden TDMA-Rahmen positioniert. Die wichtigste Auf­ gabe der Verschachtelung ist es, Übertragungsfehler, wie sie im allgemeinen in einem bestimmten Signalpaket auftreten, gleichmäßig über die acht Rahmen zu verteilen. So verursa­ chen Fehler, die während der Übertragung eines TDMA-Rahmens in aufeinanderfolgenden Bits auftreten, in den bei der Ka­ nalcodierung erzeugten Rahmeneinzelbitfehler, die einfacher zu korrigieren sind.

Die Sendeinformation wird auch chiffriert, so dass sie unbe­ rechtigten Personen nicht zugänglich sein soll. Die ver­ schlüsselten Daten werden in einem Block 83 durch Hinzufügen einer Trainingssequenz, Endbits und der Zeit in ein Informa­ tions-Signalpaket umgewandelt. Dann wird eine GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying)-Modulation 84 ausgeführt, in der die Bits von digitaler Form in ein analoges Signal so umgesetzt werden, dass verschiedene Phasen im Sendesignal den Bits entsprechen. Schließlich wird das modulierte Signalpaket durch den HF-Sender 85 über einen RX/TX-Umschalter 86, der sich nun in der Sendeposition befindet, und dann die Antenne 87 mit Hochfrequenz gesendet. Die vom Sender verwendete re­ levante Frequenz wird vom Frequenzsynthetisierer 72 erhal­ ten.

Die Empfangsabschnitte der Mobilstation arbeiten auf umge­ kehrte Weise zu dem, was vorstehend angegeben ist. Dies wird nachfolgend kurz beschrieben.

In einer normalen Situation wird von der Antenne 87, wenn sich der RX/TX-Umschalter 86 in der Empfangsstellung befin­ det, empfangen, und das Signal wird zum HF-Empfänger 73 ge­ leitet, der eine vom Frequenzsynthetisierer erzeugte Emp­ fangsfrequenz aufweist. Dann wird das Signal an einen Ana­ log/Digital-Wandler 74 geliefert, der das analoge Signal in ein digitales umsetzt. Dann wird eine Erfassungsdemodulation 75 ausgeführt, und in Verbindung mit dieser wird die erhal­ tene Pegelmessinformation (RXLEV) aus der Information für benachbarte Kleinzonen an die Steuerungseinheit 71 gelie­ fert. Nach der Erfassungsdemodulation existieren eine Ent­ schachtelung 76 und eine Kanaldecodierung 77, wobei das Ziel darin besteht, alle Bitfehler zu korrigieren. Nach dem Ka­ nalcodierer wird die aus Messungen für benachbarte Basissta­ tionen erhaltene BSIC-Information an die Steuerungseinheit 71 geliefert. Nach dem Kanaldecodierer 77 existiert eine De­ codierung der Quelleninformation in einem Block 78, bevor sie verwendbar ist. Auf Grundlage der Überwachungsinforma­ tion zu benachbarten Kleinzonen, die die Steuerungseinheit 71 empfangen hat, führt sie die erforderlichen Operationen zum Aufrechterhalten der Benutzer-Verkehrsverbindung und zum Steuern der Überwachung benachbarter Kleinzonen aus.

Die Abschnitte 72 bis 77 und 81 bis 85 in der Figur werden durch die Steuerungseinheit 71 gesteuert, in der die Ände­ rungen gemäß der Erfindung vorgenommen sind. Die durch die Erfindung erforderlichen Änderungen sind hauptsächlich Soft­ wareänderungen in der Steuerungseinheit 71, die den erfin­ dungsgemäßen Betrieb ermöglichen. Wenn die erfindungsgemäße Vorgehensweise angewandt wird, wird nur die Pegelinformation (RXLEV) aus der von der Basisstation in der benachbarten Kleinzone gesendeten Sendeinformation empfangen, und nach der Erfassungsdemodulation 75 wird diese Pegelinformation an die Steuerungseinheit 71 geliefert. Der Kennungscode (BSIC) der Basisstation in einer benachbarten Kleinzone wird nicht empfangen. So kann das erfindungsgemäße Verfahren in der Mo­ bilstation einen normalen Frequenzsynthetisierer verwenden, oder es ist die Bereitstellung eines gesonderten Frequenz­ synthetisierers vermieden.

Vorstehend sind einige Anwendungen der Erfindung sowie Wege zum Realisieren derselben angegeben. Jedoch ist die Erfin­ dung nicht auf die oben angegebenen Beispiele beschränkt, sondern das Prinzip der Erfindung kann innerhalb des Schutz­ umfangs der Ansprüche variiert werden, z. B. hinsichtlich Einzelheiten der Ausführungsbeispiele und hinsichtlich An­ wendungsfeldern. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass zwar die oben angegebenen Beispiele die Anwendung der Erfin­ dung bei einer stationären Mobilstation im GSM-System be­ treffen, die Erfindung jedoch auch bei anderen digitalen TDMA-Kleinzonensystemen verwendbar ist. Ferner kann die Er­ findung auch bei Mobilstationen in solchen Zeitperioden an­ gewandt werden, in denen es sich zeigt, dass die Mobilsta­ tion stationär ist oder sich sehr langsam bewegt.

Claims (9)

1. Verfahren zum Ermitteln von Kanalinformation in einem Kleinzonensystem, bei dem im der Verbindung zugeordneten Verkehrskanal ein TDMA-Übertragungsprotokoll verwendet wird, um Benutzerinformation während einer Verbindung zwischen ei­ ner Mobilstation und einer Basisstation der aktuellen Klein­ zone zu übertragen, bei welchem Verfahren die Basisstations- Kennungscodes (BSIC) (61) der benachbarten Kleinzonen emp­ fangen und abgespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfang der Basisstations-Kennungscodes der benach­ barten Kleinzonen während der Benutzer-Verkehrsverbindung (66) verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

• - Basisstations-Kennungscodes (BSTC) benachbarter Kleinzonen empfangen und im Speicher der Mobilstation abgespeichert werden, bevor die Benutzer-Verkehrsverbindung errichtet wird; und
• - dann, wenn die Benutzer-Verkehrsverbindung getrennt wurde, die Mobilstation Kennungscodes der Basisstationen benachbar­ ter Kleinzonen empfängt und im Speicher alle Änderungen ak­ tualisiert, die während der vorangegangenen Benutzer-Ver­ kehrsverbindung aufgetreten sind.

3. Verfahren zum Ermitteln von Kanalinformation in einem Kleinzonensystem, bei dem im der Verbindung zugeordneten Verkehrskanal ein TDMA-Übertragungsprotokoll verwendet wird, um Benutzerinformation während einer Verbindung zwischen ei­ ner Mobilstation und einer Basisstation der aktuellen Klein­ zone zu übertragen, bei dem die Pegel der Basisstationen der benachbarten Kleinzonen gemessen werden (RXLEV) (61), da­ durch gekennzeichnet, dass die Pegelmessung für die Basis­ stationen der benachbarten Kleinzonen während der Periode des Verkehrskanälen zugeordneten TDMA-Rahmens verhindert werden (66).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pegelmessung für die Basisstationen der benachbarten Kleinzonen während einer Benutzer-Verkehrsverbindung er­ folgt, wenn der Mobilstation ein leerer Rahmen zugeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pegelmessung für die Basisstationen der benachbarten Kleinzonen während der Benutzer-Verkehrsverbindung verhin­ dert wird.

6. Mobilstation, die zu einem Kleinzonensystem gehört und eine Einrichtung (71 bis 87) zum Senden/Empfangen von Benut­ zerinformation auf einem Verkehrskanal unter Verwendung ei­ nes TDMA-Protokolls zwischen der Basisstation der aktuellen Kleinzone und der Mobilstation sowie eine Einrichtung (71 bis 77) zum Empfangen und Abspeichern von Basisstations-Ken­ nungscodes (BSIC) für benachbarte Kleinzonen aufweist; da­ durch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung (71 bis 77) zum Verhindern des Empfang der Basisstations-Kennungscodes für die benachbarten Kleinzonen während der Benutzer-Ver­ kehrsverbindung aufweist.

7. Mobilstation nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine stationäre Mobilstation ist.

8. Mobilstation, die zu einem Kleinzonensystem gehört und eine Einrichtung (71 bis 87) zum Senden/Empfangen von Benut­ zerinformation auf einem Verkehrskanal unter Verwendung ei­ nes TDMA-Protokolls zwischen der Basisstation der aktuellen Kleinzone und der Mobilstation sowie eine Einrichtung (71 bis 77) zum Ausführen einer Pegelmessung (RXLEV) für die Ba­ sisstationen der benachbarten Kleinzonen aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung (71 bis 75) zum Verhindern der Messung für die Basisstationen der benachbar­ ten Kleinzonen während eines Verkehrskanälen zugeordneten TDMA-Rahmens aufweist.

9. Mobilstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine stationäre Mobilstation ist.