DE3130408A1

DE3130408A1 - Verfahren und anordnung zur durchffuehrung eines gruppenrufes mit und ohne standortbedingung in zellularen mobilfunknetzen

Info

Publication number: DE3130408A1
Application number: DE19813130408
Authority: DE
Inventors: Probodh 8034 Germering Das Gupta; Roland 8039 Puchheim Künzel; Peter Dr. 8000 München Möckel; Klaus Dipl.-Math. 8000 München Röttger; Werner Dr. Vollmeyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1983-02-17

Description

Verfahren und Anordnung zur Durchführung eines Gruppenru-
fes mit und ohne Standortbedingung in zellularen Mobilfunknetzen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung eines Gruppenrufes mit und ohne Standortbedingung in zellularen Mobilfunknetzen.
In der Mehrzahl eingeführter Mobilfunksysteme, beispielsweise. beim sog. nichtöffentlichen beweglichen Landfunk, besteht die Möglichkeit des Gruppenrufes von einer landfesten Zentrale aus an mobile Teilnehmerstationen. Die Übermittlung von Fahndungshinweisen an alle Fahrzeuge einer Polizeigruppe in Stadtteile xy stellt einen typischen Anwendungsfall dar. Da beim Gruppenruf an alle Teilnehmer, die denselben Kanal benutzen, keine Signalisierung und Verarbeitung eines Selektivrufes erforderlich ist, war in bisher eingeführten Mobilfunksystemen der Gruppenruf technisch meist leichter zu realisieren als der gezielte Ruf an einen bestimmten Teilnehmer.
In zellularen Mobilfunknetzen soliten jedoch aus Gründen der Frequenzökonomie die Funkkanäle in ausreichenden Abständen für unterschiedliche Verbindungen wiederverwendet werden. Es ist bei diesen Systemen unwirtschaftlich, den Gruppenruf in allen Funkzellen des versorgten Gebietes auszusenden. Falls sich in einer Funkzelle mehrere Empfänger desselben Gruppenrufes aufhalten, ist es nicht sinnvoll, für die Verbindung zu jedem Empfänger einen eigenen Funkkanal zu benutzen. Ferner ist auch beim Gruppenruf die Auswahl der Funkkanäle nach funktechnischer Qualität durch die mobile Station erforderlich. Wenn beim Gruppenruf darauf verzichtet würde und irgendeiner der freien Funkkanäle verwendet würde, würden bei Gruppenru fen vorwiegend (z. B. durch törsender) gestörte, aber freie Kanäle zugewiesen, die bei Individualrufen verworfen wurden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für zellulare Mobilfunknetze ein Xanalzuweisungsverfahren und Prozeduren zu schaffen, die einerseits für die verschiedenen bisherigen und zukünftigen Anwendungsfälle des Gruppenrufes geeignet sind und andererseits eine optimale Frequenzökonomie gewährleisten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, das durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale charakterisiert ist.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß auf verhältnismäßig einfache Weise Gruppenrufe bei einer optimalen Frequenzökonomie durchgeführt werden können.
Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens sowie vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer, AusfUhrungsbeispiele für die Erfindung betreffender Figuren im einzelnen erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch ausschnittsweise ein zellulares Mobilfunknetz.
Fig. 2 zeigt schematisch den Ablauf eines Gruppenrufes zu Gruppenteilnebmern, die sich innerhalb eines Funkbereiches aufhalten.
Wie bereits erläutert, zeigt Fig. 1 schematisch ausschnittsweise ein zellulares Mobilfunknetz.
Es sind mehrere Funkzellen, nämlich 2A, 1D, 2D u. 2E, die zu einem Stadtteil xy gehören mögen, der als stark umrandet dargestellt ist, und diverse weitere Funkzellen 1A, 1B, 1C, lE sowie 2B, 2C, 3A, 3B, 3C u. 3D, die sich räumlich außerhalb des angenommenen Stadtteilgebietes xy befinden, gezeigt. Die Funkzellenbezeichnung "2A" bedeutet beispielsweise: Funkzelle A eines Vermittlungsbereiches 2. Demnach sind insgesamt Funkzellen aus drei Vermittlungsbereichen 1, 2 u.
3 gezeigt, denen jeweils eine entsprechende Vermittlungsbereichsnummer zugeteilt ist. Mit "Z" ist ganz allgemein die für den Vermittlungsbereich zuständige Gruppenzentrale bezeichnet. In einigen der gezeigten Funkzellen sind symbolisch sich in diesen Funkzellen aufhaltende Mobilfunkteilnehmer dargestellt.
Mit der Wahl einer Nobilteilnehmergruppenrufnummer oder durch einen Direktruf von einer Zentrale aus baut die rufende Seite eine Verbindung zur nächstgelegenen Mobilvermittlungsstelle auf. Falls in einem Anwendungsfall der Gruppenruf zu Mobilteilnehmern immer in dem Gebiet ausgestrahlt werden soll, in dem sich der rufende Teilnehmer befindet, stellt die Nobilvermittlungsstelle mit einer Identifiziereinrichtung, wie sie z. B. in ntz, Bd. 30 (77) 9, Rudolf Winter: nRufnummern- Identi fi zierung mit Mikroprozessoren beschrieben ist, fest, welche ihrer ankommenden Leitungen von dem Gruppenruf belegt worden ist. Sie leitet daraus den Aufenthaltsort des rufenden Teilnehmers und damit das gewtinschte Rufgebiet für den Gruppenruf ab.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß der rufende Teilnehmer mit einer zusätzlichen signaBabe v z. B.
durch Nachwahl von Ziffern, beispielsweise einer Postbezirksnummer, das gewünschte Rufgebiet der Mobilvermittlungsstelle explizit mitteilt. Daraufhin sendet die Mobil- vermittlungsstelle einem wie z B. in DE-OS 26 59 615 beschriebenen Standortinformationssystem eine Standortanfrage, die eine die gewünschte Teilnehmergruppe bezeichnende Information, z B. die Mobilteilnehmergruppenrufnummer, enthält. Das Standortinformationssystem beantwortet die Standortanfrage mit einer Rückmeldung an die Mobilvermittlungsstelle, in der sie für jeden Gruppenteilnehmer zu einer den Gruppenteilnehmer kennzeichnenden Information eine den Aufenthaltsort und ggf. den Status (z. B. "aktiv" bzw. "nicht aktiv") dieses Teilnehmers bezeichnende Information angibt. Die Mobilvermittlungestelle baut nun nur zu den Gruppenteilnehmern eine Funkverbindung auf, die im Rufgebiet aktiv gemeldet sind Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die Mobilvermittlungsstelle bei der Standortanfrage dem Standortinformationssystem das Rufgebiet mit einer zusätzlichen das Rufgebiet bezeichnenden Information mitteilt. Das Standortinformationssystem meldet dann nur den Aufenthaltsort der Gruppenteilnehmer an die Mobilvermittlungsstelle zurück, die im Rufgebiet aktiv sind. Auch wenn in einer Funkzelle mehrere Teilnehmer aktiv sind, belegt die Mobilvermittlungsstelle nur eine landfeste Verbindung zu der Funks telle dieser Funkzelle, in der dann nur ein Funkkanalpaar für den Gruppenruf benutzt wird.
Zur Überprüfung der funktechnischen Qualität wird auf dem Verbindungsweg von dem Standortinformationssystem über die Funkstelle und den Funkweg jeweils eine Information übermittelt, die genau ein aktives Teilnehmergerät der gewünschten Gruppe in dieser Zelle kennzeichnet. Wie nach einem bekannten Verfahren zur digitalen Informationsübertragung über Funk, vgl. DE-OS 26 59 635, sendet dieses Teilnehmergerät über den Rückkanal des vorgeschlagenen Funkkanalpaares oder einen Organisationskanal eine Information an die Funkstelle in Fig. 1 und Fig. 2 symbolisch durch einen nach oben weisenden Pfeil dargestellt, zu- rück, die der Annahme bzw. Ablehnung des vorgeschlagenen Funkkanalpaares dient.
Zu bestimmten Zeitpunkten kann der Rückkanal von einem der angesprochenen Teilnehmergeräte belegt werden. Um Doppelbelegungen zu vermeiden, werden alle angesprochenen Teilnehmergeräte über den Vorwärtskanal oder einen Organisationskanal abwechselnd zur Belegung aufgefordert. Wenn ein Teilnehmer den Rückkanal belegt hat, wird entweder die Belegungsaufforderung von der Netzseite aus eingestellt oder der Belegtzustand durch ein dafür vorgesehenes Sendesignal den anderen Teilnehmergeräten bekannt gemacht.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß die Belegung des Rückkanals durch die Teilnehmergeräte mit der zeitlichen Lage der den Teilnehmern zugeordneten Zeitschlitze im Organisationskanal vorbestimmt ist. Das Signal, das von der Funkstelle ausgesendet wird, wird durch Summenbildung aus dem Sendesignal der Zentrale und dem Signal des Rückkanals in der Vermittlungsstelle oder Funkstelle gebildet, so daß die anderen Gruppenteilnehmer den Rückkanal über den Vorwärtskanal mithören können. Damit es mit dem Teilnehmer der den Rückkanal belegt hat, nicht zu einem Echo kommt, wird in dessen Teilnehmergerät das Signal von der Zentrale durch Differenzbildung aus dem empfangenen Summensignal und dem verzögerten, selbst erzeugten Signal des Rückkanals rekonstruiert.
Der Gruppenteilnehmer, der den Rückkanal belegt hat, kann durch eine dafür vorgesehene Signalgabe in dem Rückkanal oder einem Organisationskanal den Rückkanal zur euzuteilung freigeben.
Mit einer Signalgabe kann jeder Empfänger des Gruppenrufes den Empfang der Nachricht kommentarlos bestätigen. Bei direkter Übermittlung der Nachricht kann dies z. B. in Form von Sprache oder mit einer Quittierung von Hand, z.B. mit einem Taster, geschehen. Bei automatischem Empfang, z.B. einer Fernkopie, erfolgt eine automatisierte Quittierung durch das Teilnehmergerät. Es sind dafür zwei verschiedene Quittungssignale vorgesehen, damit eine automatisch gegebene Quittierung durch eine manuelle Quittlerung ergänzt werden kann. Wegen der Frequenzökonomie werden die manuellen Quittungssignale über einen Organisationskanal und die automatischen Quittungen über den Rückkanal übermittelt.
Der Gruppenruf ohne Standortbedingung ist ein Spezialfall des Gruppenrufes, bei dem das Rufgebiet so groß ist wie das gesamte Versorgungsgebiet, so daß unabhängig vom Aufenthaltsort die Verbindung zu allen aktiven Gruppenteilnehmern der Gruppe aufgebaut wird.
Der Ablauf eines Gruppenrufes dieser Art ist, wie bereits erläutert, in Fig. 2 schematisch gezeigt. Hierbei halten sich alle an dem Gruppenrüf beteiligten gerufenen Mobilteilnehmer jeweils in einer einzigen Funkzelle innerhalb eines Vermittlungsbereiches, nämlich beispielsweise 1D in dem Vermittlungsbereich 1 und 2D in dem Vermittlungsbereich 2 auf. Die jeweils zuständigen Mobilvermittlungsstellen korrespondieren in der gezeigten Weise mit einem Standortinformationssystem STI, um die notwendigen Daten zur Durchführung des Gruppenrufes in ähnlicher Weise, wie zuvor beschrieben, zu erhalten.
Zweckmäßigerweise ist das Standortinformationssystem STI zumindest mit einem Rechner ausgestaltet, dem vorzugsweise ein Halbleiterspeicher zugeordnet ist.
Die Teilnehmergeräte enthalten vorzugsweise zum Erzeugen des automatischen Quittungssignals und zur Steuerung ihrer übrigen Funktionen jeweils einen Microcomputer.
16 Patentansprüche, 2 Figuren Leerseite

Claims

Patentansprüche: Verfahren zur Durchführung eines Gruppenrufes mit und ohne Standortbedingung in zellularen Mobilfunknetzen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß von dem gruppenrufenden Teilnehmer aus eine Verbindung zu einer Mobilvermittlungsstelle oder Gruppenzentrale (Z), die dem betreffenden gruppenrufenden Teilnehmer räumlich am nächsten liegt, durch Eingeben einer Mobilfunkteilnehmer-Gruppenrufwählinformation oder einer Direktwählinformation aufgebaut wird, daß für den Fall, daß der Gruppenruf zu Mobilfunkteilnehmern in dem Gebiet ausgestrahlt werden soll, in dem sich auch der gruppenrufende Teilnehmer befindet, die Gruppenzentrale (Z) mittels einer an sich bekannten Identifiziereinrichtung feststellt, welche ihrer ankommenden Leitungen von dem Gruppenruf belegt worden ist, und daß die Gruppenzentrale (Zr aus dem Identifizierungsergebnis den Aufenthaltsort, nämlich die Funkzelle(lA ... 1E, 2A ... 2E, 3A ... 3E) und/ oder den Vermittlungsbereich (1, 2, 3), des gruppenrufenden Teilnehmers und damit das gewünschte Rufgebiet für den Gruppenruf ableitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der gruppenrufende TeiInehmer, falls erforderlich, mit einer zusätzlichen Signal gabe, beispielsweise durch Nachwahl von Ziffern, die beispielsweise eine Postbezirksnummer darstellen, das gewünschte Rufgebiet der Mobilvermittlungsstelle oder der d@r Gruppenzentrale (Z), explizite mitteilt, daß daraufhin die Mobilvermittiungsstelie einem an sich bekannten Standortinformationssystem (STI) eine Standortanfrage übermittelt, die 9e eine die gewünschte Teilnehmergruppe bezeichnende Information, beispielsweise die Mobilteilnehmer-Gruppenrufnummer und eine das Rufgebiet bezeichnende Information, enthält, daß das Standortinformationssystem (STI) die Standortanfrage mit einer Rückmeldung, in der sie für jeden in dem betreffenden Rufgebiet aktiven Gruppenteilnehmer zusätzlich zu einer den Gruppenteilnehmer kennzeichnenden Information eine den Aufenthaltsort dieses Gruppenteilnehmers bezeichnende Information angibt, beantwortet und daß die Mobilvermittlungsstelle anschließend zu den betreffenden Gruppenteilnehmern eine Funkverbindung aufbaut.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Standortinformationssystem (STI) der anfragenden Mobilfunkvermittlungsstelle (MFVST) zusätzlich auch für "nicht aktive" Gruppenteilnehmer eine diese Gruppenteilnehmer kennzeichnende Information und den Status des Gruppenteilnehmers bezeichnende Information angibt und daß die Mobilfunkvermittlungsstelle (MFVST) anschließend nur zu den als "aktiv" gemeldeten Gruppenteilnehmern eine Funkverbindung aufbaut.
4. Verfahren nach Anspruch ? oder 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß für den Fall, daß in einer Funkzelle mehrere Mobilfunkteilnehmer aktiv sind, die Mobilvermittlungsstelle für diesen Gruppenruf nur eine einzige landfeste Verbindung zu der Funkstelle dieser Funkzelle belegt, in welcher Funkzelle nur ein einziges Funkkanalpaar für den Gruppenruf benutzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zur Uberprüfung der funktechnischen Qualität auf dem Verbindungweg von dem Standortinformationssystem (STI) über die Funkstelle und den Funkweg jeweils eine Information übermittelt wird, die genau ein aktives Teilnehmergerät der gewünschten Teilnehmergruppe in der betreffenden Funkzelle kennzeichnet, und daß dieses Teilnehmergerät in an sich bekannter Weise mittels digitaler Informationsfunkübertragung über den Rückkanal des vorgeschlagenen Funkkanalpaares oder einen Organisationskanal eine Information an die Funkstelle zurücksendet, wobei diese Information der Annahme oder Ablehnung des vorgeschlagenen Funk- kanalpaares dient.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Zwecke des Vermeidens von Doppelbelegungen alle angesprochenen Teilnehmergeräte über den Vorwärtskanal oder einen Organisationskanal abwechselnd zur Belegung aufgefordert werden und daß für den Fall, daß ein Teilnehmer den Rückkanal belegt hat, entweder die Belegungsaufforderung von der Netzseite aus eingestellt wird oder der Belegtzustand durch ein dafür vorgesehenes Sendesignal den anderen Teilnehmergeräten bekannt gemacht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Zeitfunktion der Belegung des Rückkanals durch die Teilnehmergeräte mit der zeitlichen Lage der den Teilnehmern zugeordneten Zeitschlitze bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Signal, das von der Funkstelle ausgesendet wird, durch Summenbildung aus dem Sendesignal der Zentrale und dem Signal des Rückkanals in der Vermittlungsstelle oder Funkstelle gebildet wird, so daß die jeweils anderen Gruppenteilnehmer den Rückkanal über den Vorwärtskanal mithören können, und daß zur Vermeidung eines Echovorganges mit demjenigen Teilnehmer, der den Rückkanal belegt hat, in dessen Teilnehmergerät das Signal von der Zentrale durch Differenzbildung aus dem empfangenen Summensignal und dem verzögerten, selbst erzeugten Signal des Rückkanals rekonstruiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß vorgesehen ist, daß derjenige Gruppenteilnehmer, der den Rückkanal belegt hat, den Rückkanal durch eine entsprechende Signalgabe über den Rückkanal selbst oder über einen Organisationskanal zur Neuzuteilung freigibt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch .9 e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Empfänger des Gruppenrufes de.n Empfang einer Nachricht kommentarlos bestätigt, wobei dies bei direkter Übermittlung der Nachricht beispielsweise in Form von Sprache oder mit Quittierung von Hand, beispielsweise mittels einer Taste, vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei einem automatischen Empfang, beispielsweise dem Empfang einer Fernkopie, eine automatisierte.Quittierung durch das betreffende Teilnehmergerät erfolgt und daß zu diesem Zwecke zwei verschiedene Quittungssignale vorgesehen sind, damit eine automatisch gegebene Quittierung ggf. durch eine manuelle Quittierung ergänzt werden kann.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß aus Gründen der Frequenzökonomi e die manuellen Quittungssignale über einen Organisationskanal und die automatischen Quittungssignale über die betreffenden Rückkanäle übertragen werden.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Falle eines Gruppenrufes ohne Standortbedingung, bei dem das Rufgebiet so groß wie das gesamte Versorgungsgebiet ist, die V-erbindung zu allen Fahrzeugen der Gruppe unabhängig von deren Aufenthaltsorten aufgebaut wird.
14. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Identifiziereinrichtung einen Mikrocomputer zur Steuerung der Identifiziervorgänge enthält.
15. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Standortinformationssystem (STI) zumindest einen Rechner und vorzugsweise zumindest einen Halbleiterspeicher enthält.
16. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch g e k e n. n z e i c h n e t , daß die Teilnehmergeräte zum Erzeugen des automatischen Quittungssignals und zur Steuerung ihrer übrigen Funktionen jeweils einen Mikrocomputer enthalten.