DE3787788T2 - Verfahren zum betrieb eines funkübertragung- oder kommunikationssystems einschliesslich einer zentralstation und eine mehrheit individueller fernstationen; funkübertragung oder kommunikationssystem, sowie ein fernstation. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Nachrichtenübertragung oder der Kommunikation.
• In vielen verschiedenen Anwendungen, z. B. im Bereich der Funkübertragung oder der Kommunikation, wird ein System bereitgestellt, das eine Anzahl von Zentralstationen und eine Vielzahl individueller Fernstationen umfaßt, wobei jede mit einer Zentralstation kommuniziert, der die betreffende individuelle Fernstation zugeordnet ist, und von der sie ein Steuersignal empfängt. In dem System, besonders bei Systemen mit einer großen Zahl individueller Fernstationen, werden die von der Zentralstation, der die betreffende Fernstation zusammen mit anderen Fernstationen zugeordnet ist, erzeugten und gesendeten Steuersignale an all diese Fernstationen gleichzeitig gesendet. Die einzelne Fernstation muß folglich entscheiden, ob das Steuersignal für die Fernstation selbst bestimmt ist oder nicht, d. h. für eine oder mehrere andere als die Fernstation selbst bestimmt ist. Zu diesem Zweck besteht das Steuersignal aus zwei Teilen, die jeweilige Zeitabschnitte des Steuersignals bilden, und die die beabsichtigte empfangende Station oder Stationen betreffende Information bzw. die Steuerinformation selbst enthalten.
• Bei herkömmlichen Systemen der obigen Art überwacht und/oder dekodiert die Fernstation ständig die Steuersignale, um zu erkennen, ob die von der Zentralstation gesendete Information für die Fernstation selbst bestimmt ist. Die meiste Zeit hat die einzelne Fernstation nur zu entscheiden, ob der erste Teil des Signals eine die empfangende Station selbst betreffende Information enthält, d. h. eine der der Adresse der Fernstation selbst entsprechende Information oder alternativ eine sogenannte Telegramminformation enthält, die für die Fernstation selbst oder für deren Funktion von Bedeutung ist. Während der zweite Teil des Steuersignals, der für eine oder mehrere andere als die fragliche Fernstation bestimmt ist, an die Fernstationen gesendet wird, empfängt die fragliche Fernstation die von der Zentralstation gesendete Information, ohne jedoch darauf zu reagieren, da die Information für die Fernstation keine Bedeutung hat, und für eine dem zweiten Teil des Steuersignals entsprechende Zeitdauer ist die Fernstation oder zumindest ihr Empfangsteil inaktiv.
• Wie zu verstehen ist, haben die Erfinder erkannt, daß beim Betrieb des oben beschriebenen Systems, bei dem die Steuersignale gleichzeitig an die einzelnen Fernstationen gesendet werden, die Kapazität der einzelnen Fernstationen nicht voll genutzt wird, da das von der Zentralstation, der die fragliche Fernstation zugeordnet ist, gesendete Steuersignal die meiste Zeit für die fragliche Fernstation ohne Bedeutung ist, was von der einzelnen Fernstation durch Auswertung des ersten Teils des Steuersignals festgestellt wird.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betriebsverfahren eines Funkübertragungs- oder Kommunikationssystems der obigen Art, d. h. eines Funkübertragungs- oder Kommunikationssystems mit einer Anzahl von Zentralstationen und einer Vielzahl einzelner Fernstationen, bereitzustellen, wobei in Übereinstimmung mit diesem Verfahren die Kapazität der einzelnen Fernstationen zur Verbesserung des Betriebs des Systems, zum Beispiel zur Verbesserung der Sende- und Empfangsqualität der einzelnen Fernstation, besser genutzt wird.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Betrieb eines Funkübertragungs- oder Kommunikationssystems mit einer Anzahl von Zentralstationen und einer Vielzahl individueller Fernstationen erreicht, bei dem die Zentralstationen in jeweiligen Übertragungskanälen Steuersignale erzeugen und senden, jede Fernstation einer spezifischen Zentralstation der Anzahl einzelner Zentralstationen zugewiesen ist, und wobei jedes der Steuersignale einen ersten Teil, der eine erste Zeitdauer des Steuersignals bildet und Information zur Identifizierung einer oder mehrerer beabsichtigter empfangender Stationen der Vielzahl von individuellen Fernstationen enthält, und einen zweiten Teil umfaßt, der eine zweite Zeitdauer des Steuersignals bildet und Steuerinformation für die eine oder mehrere beabsichtigte empfangende Stationen enthält, und wobei jede individuelle Fernstation zwischen einer ersten Betriebsart, bei der sie das Steuersignal von der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, empfängt und einer alternativen zweiten Betriebsart, bei der sie das Steuersignal von der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, nicht empfängt, einstellbar ist. Das Verfahren umfaßt:
• Betreiben jeder Fernstation in der ersten Betriebsart für eine Zeitdauer, die im wesentlichen der ersten Zeitdauer entspricht, damit sie ermittelt, ob sie mit einer der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, gekennzeichnet durch Betreiben jeder Fernstation, die nicht mit einer der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, in der zweiten Betriebsart für eine im wesentlichen der zweiten Zeitdauer entsprechenden Zeitdauer zum Empfangen eines Steuersignals von einer alternativen Station, die abweichend von der Zentralstation ist, der sie zugewiesen ist.
• Bei ihrer alternativen oder zweiten Betriebsart kann die einzelne Fernstation verschiedene alternative Funktionen ausführen, zum Beispiel Suchen nach Steuersignalen, die von anderen Fernstationen gesendet werden, Senden von Information an die Zentralstation, der sie zugewiesen ist oder an andere Fernstationen oder, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, Empfangen eines Steuersignals oder von Steuersignalen von einer Zentralstation oder von Zentralstationen, die abweichend von der Zentralstation sind, der sie zugewiesen ist.
• In Übereinstimmung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann das Steuersignal von der Zentralstation wiederholt gesendet werden. Die Wiederholung der Übertragung des Steuersignals von der Zentralstation vermindert die Gefahr, daß die einzelne Fernstation falsch ermittelt, ob sie mit der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist.
• Wie oben erwähnt, kann die einzelne Fernstation in ihrer alternativen zweiten Betriebsart, wie oben beschrieben, erkennen, ob die alternative einzelne Zentralstation für die Fernstation bestimmte Information sendet oder alternativ, in Übereinstimmung mit der Lehre eines bevorzugten Aspekts der vorliegenden Erfindung, nach einer mit einer besseren Qualität sendenden Zentralstation suchen, wie durch das Signal/Rauschverhältnis oder die Signalstärke ausgedrückt wird.
• In Übereinstimmung mit diesem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, d. h. der Suche der einzelnen Fernstation nach einer Zentralstation mit einer höheren Übertragungsqualität, wird jede einzelne Fernstation in der ersten Betriebsart bevorzugt betrieben, um die Qualität des Übertragungskanals der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, zu ermitteln und zu bestimmen, und in der alternativen, zweiten Betriebsart wird jede einzelne Fernstation betrieben, um die Qualität des Übertragungskanals der alternativen Zentralstation zu ermitteln und zu bestimmen, und um die Qualitäten zu vergleichen, um zu entscheiden, ob die alternative Zentralstation mit einer höheren Übertragungsqualität empfangen wird als die Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist.
• Vorausgesetzt, daß der Übertragungskanal der alternativen Zentralstation eine höhere Qualität hat als der Übertragungskanal der spezifischen Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist, kann die einzelne Fernstation, wie in der Technik wohlbekannt ist, siehe z. B. JP-A-58187033, der alternativen Zentralstation zugewiesen werden.
• Im Fall, daß die Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist, mit hoher Qualität oder hohen Pegel, oder bevorzugt mit einem vorbestimmten Qualitätspegel, ausgedrückt durch Signal/Rauschverhältnis oder durch Signalstärke, empfangen wird, kann das System in solch einer Weise betrieben werden, daß die einzelne Fernstation in ihrer alternativen zweiten Betriebsart die Quälitäten nicht vergleicht, d. h. nicht nach einer möglichen alternativen Zentralstation sucht, die abweichend von der Zentralstation ist, der die Fernstation zugewiesen ist, wenn angenommen wird, daß keine alternative Zentralstation mit einem höheren Qualitätspegel empfangen wird. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird jede einzelne Fernstation folglich nur zum Ausführen des Vergleichs der Qualität betrieben, wenn die Qualität des Übertragungskanals der Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist, unter einem vorbestimmten Qualitätspegel ist.
• Damit die einzelne Fernstation entscheiden kann, welche Zentralstation mit der besten Qualität sendet, kann in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung jede einzelne Fernstation in der alternativen zweiten Betriebsart betrieben werden, um zum Ermitteln und Bestimmen der Qualitäten der Übertragungskanäle die Übertragungskanäle aller Zentralstationen der Anzahl einzelner Zentralstationen, die abweichend von der Zentralstation sind, der die einzelne Fernstation zugewiesen ist, abzutasten.
• Vorausgesetzt, daß der zweite Teil des Steuersignals eine lange Dauer hat, kann jede einzelne Fernstation in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zum Durchführen der obigen Abtastung und Ermittlung und Bestimmung der Übertragungskanalqualität innerhalb einer einzigen dem zweiten Teil des Steuersignals entsprechenden Zeitdauer betrieben werden. Bei der zur Zeit bevorzugten Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung in dem von PTT, Postes, Telegraphes et Telefones of France (der öffentlichen französischen Kommunikations-Organisation), entwickelten System RADIOCOM 2000, hat der zweite Teil des Steuersignals keine Dauer, die ein Abtasten der Übertragungskanäle aller Zentralstationen, die von der Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist, abweichend sind, erlaubt. In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erfolgt das Abtasten der Übertragungskanäle schrittweise während der Wiederholung der Übertragung des Steuersignals von der Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist. Gemäß dieser Ausführung der Erfindung wird die Übertragungsqualität eines einzelnen Übertragungskanals, der abweichend von dem Übertragungskanal der Zentralstation ist, der die Fernstation zugewiesen ist, ermittelt und bestimmt und weiter mit der Übertragungsqualität des Kanals der Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist, innerhalb der zweiten Zeitdauer des Steuersignals verglichen.
• Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Funkübertragungs- oder Kommunikationssystem der obigen Art, d. h. ein Funkübertragungs- oder Kommunikationssystem, das eine Anzahl von Zentralstationen und eine Vielzahl einzelner Fernstationen umfaßt und ferner irgendeine der obigen Betriebsanforderungen erfüllt. Bei der zur Zeit bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Systems sind die Zentralstationen stationäre und die Fernstationen mobile Funksender. In Übereinstimmung mit der obigen, zur Zelt bevorzugten Ausführung der Erfindung entspricht das System außerdem dem System RADIOCOM 2000 der PTT (Postes, Telegraphes et Telefones, der öffentlichen französischen Kommunikations-Organisation).
• Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Mobilstation, die irgendeine der obigen Betriebsanforderungen des Verfahrens und ferner irgendeine der Betriebsanforderungen des Systems der vorliegenden Erfindung erfüllt.
• Die bevorzugte Ausführung der Erfindung wird nun als Beispiel unter Bezug auf die Zeichnungen weiter beschrieben.
• Fig. 1 Ist eine schematische Darstellung eines Steuersignals oder Telegramms, das von einer Basisstation gesendet wird, die eine Zentralstation eines Systems der vorliegenden Erfindung in einem Mobilfunk-Kommunikationssystem bildet,
• Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Mobilfunk-Kommunikationssystems mit zwei Basisstationen und einer einzelnen Mobilstation sowie eine Graphik, die die Verlagerung der Mobilstation von einer Basisstation, der sie zugewiesen ist, zu einer alternativen Basisstation veranschaulicht, und
• Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der zur Zeit bevorzugten Implementierung eines erfindungsgemäßen Mobilfunksenders.
• Fig. 1 zeigt ein Diagramm eines Telegramms oder Steuersignals, das von einer Zentralstation erzeugt und in einem Obertragungs- oder Kommunikationskanal, z. B. auf einer spezifischen Funkfrequenz, gesendet wird. Außer der Zentral- oder Basisstation, die das in Fig. 1 dargestellte Telegramm erzeugt und sendet, umfaßt das System eine Vielzahl von Fern- oder Mobilstationen und weitere Zentral- oder Basisstationen, die eine vollständige Bedeckung eines geographischen Gebiets, z. B. ein Land, bereitstellen, wie zum Beispiel das Funksystem RADIOCOM 2000 der PTT, auf dessen Spezifikationen verwiesen wird. Das Telegramm besteht aus Segmenten, von denen eines mit A bezeichnet ist, und die wiederholt werden, wenn die Zeit T verstreicht. Das Telegramm kann analoge oder digitale Information enthalten. Bei dem vorerwähnten System RADIOCOM 2000 umfaßt das Telegramm binärkodierte Information, d. h. Digital Information, die von der empfangenden Fern- oder Mobilstation dekodiert wird. Das Telegrammsegment A besteht aus einem ersten Teil B und einem zweiten Teil C. Die ersten und zweiten Teile, B und C, des Telegramms haben eine Dauer von TB bzw. TC. Der erste Teil B des Telegramms A enthält grundsätzlich die Information, die die Fern- oder Basisstation oder Basisstationen betrifft, die zum Empfang des von der Basisstation gesendeten Telegramms A bestimmt sind. Es sollte erwähnt werden, daß bei dem System RADIOCOM 2000 jede einzelne Mobilstation einer spezifischen Basisstation zugewiesen ist, mit der die Mobilstation kommuniziert, und in der die Gebührenberechnung und Debitierung erfolgt, wie in den von der PTT herausgegebenen RADIOCOM 2000 Systemdokumentationen beschrieben ist. Der zweite Teil C des Telegramms A enthält die Steuerinformation für die beabsichtigte empfangende Mobilstation oder Mobilstationen.
• Der erste Teil B des Telegramms A, der die beabsichtigte empfangende Mobilstation oder Mobilstationen betreffende Information enthält, kann eine spezifische Adreßinformation und ferner nachrichtenartige Daten in den Unterteilen D und E enthalten.
• Bei dem Mobilfunk-Kommunikationssystem, z. B. dem obigen System RADIO- COM 2000, empfangen alle Mobilstationen, die der Basisstation zugewiesen sind, die das in Fig. 1 gezeigte Telegramm A erzeugt und sendet, das Telegramm A. Außer dem Steuerinformationskanal, in dem das in Fig. 1 gezeigte Telegramm A von der Basisstation an die einzelnen, der Basisstation zugewiesenen Mobilstationen übertragen wird, kommunizieren die Basisstation und die einzelnen Mobilstationen im Sprechverkehr über Funkkanäle mit Funkfrequenzen, die von der Funkfrequenz des in Fig. 1 gezeigten Steuerinformationsübertragungs- oder Telegrammübertragungskanals abweichend sind. Obwohl in Übereinstimmung mit den RADIOCOM 2000 Systemspezifikationen das in Fig. 1 gezeigte Telegramm A ausschließlich ein Steuertelegramm ist, kann die Lehre der vorliegenden Erfindung alternativ bei Anwendungen verwendet werden, bei denen der zweite Teil C des Telegramms A eine andere Information als die Steuerinformation enthält, zum Beispiel Sprache, die z. B. Sprache sein kann, die zeitkomprimiert ist, und die in der beabsichtigten empfangenden Mobilstation zeitexpandiert werden muß.
• Gemäß den RADIOCOM 2000 Systemspezifikationen ist die Mobilstation auf die Funkfrequenz des Steuerinformations-Übertragungskanals der Basisstation abgestimmt, der die Mobilstation zugewiesen ist, vorausgesetzt, die Mobilstation führt keine Funkkommunikation mit der Basisstation auf einer Funkfrequenz durch, die von der Funkfrequenz des Steuerinformations-Übertragungskanals abweichend ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß beim Hören des Steuerinformations-Übertragungskanals die Mobilstation ihre Kapazität nicht voll nutzt, da die meisten von der Basisstation gesendeten Telegramme, z. B. das in Fig. 1 gezeigte Telegramm A, keine Information enthalten, die für die fragliche Mobilstation bestimmt ist. Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, die Kapazität der Mobilstation für andere Zwecke als nur zum Empfangen des Steuerinformations-Übertragungskanals zu nutzen, da die Mobilstation auf die in Teil C des Telegramms A enthaltene Information nicht reagiert, sofern der Teil B des Telegramms A die Mobilstation nicht informiert hat, das die nachfolgende Information des Telegrammteils C für die Mobilstation bestimmt ist. Während der Zeitdauer TC, die der Empfangsdauer des Telegrammteils C entspricht, kann die Mobilstation für einen alternativen Zweck und gemäß der zur Zeit bevorzugten Ausführung der Erfindung zum Suchen nach einer alternativen Basisstation, deren Steuerinformation mit einer höheren Signalstärke empfangen wird als die Steuerinformation von der Basisstation, der die Mobilstation zugewiesen ist, verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Signalstärke der Steuerinformation von der Basisstation, der die Mobilstation zugewiesen ist, unter einem vorbestimmten Signalpegel liegt, der das Suchen nach alternativen Basisstationen erlaubt, wie nachstehend unter Bezug auf Fig. 2 beschrieben wird.
• Im oberen Teil von Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Funkkommunikationssystems dargestellt, das eine erste Basisstation 10 und eine zweite Basisstation 11 umfaßt, die mit einer Mobilstation 13 mit einer Antenne 19 kommunizieren und weiter miteinander über die Verbindungen 14 und 15 und weiter über ein mit der Verweisnummer 12 bezeichnetes Kommunikationssteuerzentrum kommunizieren, das weiter mit alternativen Basisstationen, entsprechend den Basisstationen 10 und 11, und Kommunikationssteuerzentren, entsprechend dem Zentrum 12, über feste Leitungsverbindungen oder drahtlose Kommunikationskanäle, wie durch Verweisnummer 16 bezeichnet, kommuniziert. Die Mobilstation 13 kommuniziert mit den Basisstationen in einer Duplexverbindung, wie durch die doppelten Pfeilsymbole mit den Nummern 17 bzw. 18 angezeigt wird.
• Im unteren Teil von Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, das die Signalstärke über der Distanz X von der Basisstation 10 zu der Basisstation 11 veranschaulicht. In diesem Diagramm sind zwei mit F und G bezeichnete Kurven dargestellt, die die Empfangssignalstärke an der Mobilstation 13 von der Basisstation 10 und der Basisstation 11 als eine Funktion der Distanz X von der Basisstation 10 in Richtung zur Basisstation 11 zeigen. Es wird angenommen, daß die Mobilstation 13 zu Anfang der Basisstation 10 zugewiesen ist und sich von der Basisstation 10 in Richtung zur Basisstation 11, d. h. von links nach rechts in Fig. 2, bewegt. Es wird weiter angenommen, daß die Mobilstation 13 keinen Funkverkehr mit der Basisstation 10 führt und folglich den Steuerinformations-Übertragungskanal der Basisstation 10 empfängt oder überwacht, d. h. die Telegramme des Informationskanals von der Basisstation 10 empfängt, z. B. Telegramme der in Fig. 1 gezeigten Art. Gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung beginnt die Mobilstation 13 die Suche nach einer alternativen zuzuweisenden Basisstation, wenn die Empfangssignalstärke I des von der Basisstation 10 empfangenen Steuerinformations-Übertragungskanals unter einen vorbestimmten Pegel abfällt, der im unteren Teil von Fig. 2 mit I&sub1;&sub0; bezeichnet ist. Bei einer Ausführung der Mobilstation zur Verwendung in dem System RADIOCOM 2000 beträgt die obige vorbestimmte Schwell- Intensität I&sub1;&sub0; 10 uV. Wenn sich die Mobilstation 13 über die mit X&sub1;&sub0; bezeichnete Distanz von der Basisstation 10 hinaus entfernt, bei der die Empfangsstärke des Steuerinformations-Übertragungskanals von der Basisstation 10 unter den vorbestimmten Pegel I&sub1;&sub0; abnimmt, beginnt die Mobilstation nach einer alternativen zuzuweisenden Basisstation zu suchen.
• Gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung erfolgt die Suche nach einer alternativen zuzuweisenden Basisstation während der Zeitperiode TC, in der die Mobilstation dem Steuerinformationsteil C des Telegramms A vorgeführt wird. Vorausgesetzt, daß die Mobilstation durch Dekodieren der im ersten Teil B des Telegramms A enthaltenen Information entschieden hat, daß die Information des zweiten Teils C des Telegramms A nicht für die Mobilstation 13 bestimmt ist, stellt die Mobilstation 13 nach Beenden des Empfangs des ersten Teils B ihre Betriebsart von Empfangen eines Informationsübertragungskanals der Basisstation 10 auf eine Betriebsart zum Ermitteln und Bestimmen der Signalstärke eines alternativen Steuerinformations-Übertagungskanals einer alternativen Basisstation um. Die Mobilstation ist folglich auf einen Empfang einer alternativen Funkfrequenz eines alternativen Steuerinformations-Übertagungskanals der alternativen Basisstation abgestimmt. Bei dem System RADIOCOM 2000 sind insgesamt 32 Steuerinformations-Übertragungskanäle vorhanden. Folglich ist in Übereinstimmung mit der RADIOCOM 2000 Systemausführung die Mobilstation 13 zum Abtasten von 31 alternativen Steuerinformations-Übertragungskanälen der alternativen Basisstationen eingerichtet.
• Bei dem System RADIOCOM 2000 beträgt die Gesamtdauer TB + TC des Telegramms A, abhängig von der tatsächlichen Frequenz des Steuerinformations-Übertragungskanals, etwa 150 ms, und die Zeltperioden TB und TC betragen etwa 50 ms bzw. 100 ms.
• Wenn sich die Mobilstation 13 über die Distanz X&sub1;&sub0; hinaus von der Basisstation 10 entfernt, nimmt die Empfangssignalstärke des Steuerinformations-Übertragungskanals der Basisstation 10, wie durch die Kurve F dargestellt, ab, wogegen die Empfangssignalstärke des Steuerinformations-Übertragungskanals der Basisstation 11, wie durch die Kurve G dargestellt, zunimmt. An einem der Distanz XS entsprechenden Punkt von der Basisstation 10 empfängt die Mobilstation 13 die Steuerinformation von der Basisstation 11 mit einer gegenüber der Basisstation 10 um H größeren Empfangssignalstärke, wie aus der vertikalen Differenz zwischen den Kurven F und G zu ersehen ist. Angenommen, daß nach drei Abtastungen aller Steuerinformations-Übertragungskanäle des Systems, d. h. nach 93 Abtastungs- und Signalstärkevergleichsvorgängen, die Mobilstation entschieden hat, daß die Empfangssignalstärke von der Basistation 11 die Empfangssignalstärke von der Basisstation 10 übersteigt, spricht die Mobilstation 13 die Basisstation 11 an und bittet um Zuweisung an diese.
• In Fig. 2 sind zwei weitere mit I&sub3; und I&sub1; bezeichnete Intensitäten dargestellt, die den Schwellwert gemäß den RADIOCOM 2000 Systemspezifikationen zum Suchen einer alternativen Basisstation bzw. die Signalstärke zeigen, die der Telegramm-Bitfehlerschwelle nach den RADIOCOM 2000 Systemspezifikationen entspricht. Die Intensität I&sub3; beträgt 3uV und die Intensität I&sub1; etwa 1uV.
• Wie oben erwähnt, wurde eine Fern- oder Mobilstation gemäß den Spezifikationen oder Anforderungen des Systems RADIOCOM 2000 der PTT ausgeführt. Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild dieser Ausführung. Die Mobilstation als Ganzes ist mit der Verweisnummer 20 bezeichnet und umfaßt eine Antenne 19, die mit einem Duplexfilterblock 22 verbunden ist, der zwei Teile der Mobilstation definiert, nämlich einen Empfangs- und einen Sendeteil. Der Empfängerteil umfaßt einen Empfängereingangsblock 24 und einen Zwischenfrequenz-Verstärkerblock 26. Der Senderteil der Mobilstation 20 umfaßt einen Senderblock 28 und einen Frequenzsynthesizer- und VCO-(spannungsgesteuerter Oszillator)-Block 30, der weiter mit dem Empfängereingangsblock 24 kommuniziert und dessen Abstimmung steuert. Die Mobilstation 20 umfaßt ferner einen nachfolgend zu beschreibenden Steuerteil und einen Audiofrequenzteil, der im unteren Teil von Fig. 3 dargestellt und in einem gestrichelten Block 59 enthalten ist und einen Audiofilter- und Lautsprecherverstärkerblock 60 umfaßt, der mit einem Ausgang des ZF-Verstärkerblocks 26 verbunden ist, und dessen Ausgang mit einem Lautsprecher 62 verbunden ist, und weiter einen Mikrophonverstärker- und Audiofilterblock 64 umfaßt, dessen Eingang mit einem Mikrophon 66 und dessen Ausgang mit dem Frequenzsynthesizer- und VCO-Block 30 verbunden ist.
• Der Steuerteil der Mobilstation 20 umfaßt einen Mikroprozessorblock 38, der mit dem Frequenzsynthesizer- und VCO-Block 30 kommuniziert, einen ersten Schnittstellenblock 40 zum Anschließen externer Steuereinrichtungen, z. B. einer Schalttafel (in Fig. 3 nicht dargestellt), einen Eingangserweiterungsblock 42 zum Anschließen des Mikroprozessorblocks 38 und des Mikrophonverstärker- und Audiofilterblocks 64 und weiter einen Ausgangserweiterungsblock 44 zum Anschließen des Mikroprozessorblocks 38 und des Audiofilter- und Lautsprecherverstärkerblocks 60.
• Der Mikroprozessorblock 38 ist auch über einen Squelchschaltungsblock 36 mit der Verbindung vom Ausgang des ZF-Verstärkerblocks 26 und dem Eingang des Audiofilter- und Lautsprecherverstärkerblocks 60 verbunden und empfängt eine die Empfangsqualität betreffende Information von dem ZF-Verstärkerblock 26 über einen Funksignalstärke-Detektorblock 32 und einen Funksignalstärke-Schnittstellenblock 34. Der Mikroprozessorblock 38 kommuniziert weiter mit einem RAM-Block 46, der mit einer Stützbatterie 47 verbunden ist, einem Latch-Block 48, einem E²PROM-Block 50 und weiter mit einem Programmspeicherblock 52, in dem die Steuerprogramme des Mikroprozessors gespeichert sind. Der Mikroprozessor 38 empfängt ferner Taktimpulse von einem Quarztaktgeber 58, der seine Taktimpulse an einen Taktfrequenzteiler 56 liefert, der weiter mit einem Modemblock 54 (Modulator/Demodulator) verbunden ist. Der Modemblock 54 kommuniziert ferner mit dem Mikroprozessor 38 und den Blöcken 60 und 64 des Audiofrequenzteils der Mobilstation 20.
• Gemäß der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung arbeitet die Mobilstation 20 in der folgenden Weise:
• Vorausgesetzt, daß die Mobilstation 20 einer Basisstation, z. B. der in Fig. 2 dargestellten Basisstation 10, zugewiesen ist, und weiter vorausgesetzt, daß sie keinen Funkverkehr mit der Basisstation, der sie zugewiesen ist, z. B. der Basisstation 10 in Fig. 2, führt, empfängt die Mobilstation 20 den Steuerinformations-Übertragungskanal der Basisstation, der sie zugewiesen ist. Die Steuerinformation wird über die Antenne 19 empfangen und durch den Duplexfilterblock 22 zu dem Empfängereingangsblock 24 und weiter zu dem ZF-Verstärkerblock 26 geführt. Von dem ZF-Verstärkerblock 26 und über den Funksignalstärke- Anzeigeblock 32 und den Schnittstellenblock 34 wird der Mikroprozessor 38 über die Empfangssignalstärke informiert. Die kodierte Information von Teil B des Telegramms A wird dem Mikroprozessor 38 vom Ausgang des ZF-Verstärkers 26 über den Audiofilter- und Lautsprecherverstärkerblock 60 und weiter über den Modemblock 54 zur Dekodierung zugeführt. Wenn die Mobilstation 20 den ersten Teil B des Telegramms A empfängt, ist der Empfängereingangsblock 24 auf den Funkfrequenzkanal des Steuerinformations-Übertragungskanals der Basisstation, der die Mobilstation zugewiesen ist, abgestimmt. Mit Hilfe des Funksignalstärke-Anzeigeblocks 32 wird der Mikroprozessor über den Empfangssignalpegel des Steuerinformations-Übertragungskanals informiert und entscheidet, ob der Empfangssignalpegel über oder unter dem oben erwähnten Schwellwert oder Pegel I&sub1;&sub0; liegt, der im unteren Teil von Fig. 2 angezeigt ist.
• Wenn der Empfangssignalpegel unter dem Pegel I&sub1;&sub0; liegt, steuert der Mikroprozessor 38 den Frequenzsynthesizer- und VCO-Block 30, um den Empfängereingang nach Empfang des ersten Teils B des Telegramms und nachdem der Mikroprozessor 38 entschieden hat, daß die Unterteile D und E des ersten Teils B von Telegramm A der Mobilstation nicht anzeigen, daß der Zeite Teil C des Telegramms A Information enthält, die für die Mobilstation relevant oder bestimmt ist, auf eine alternative Basisstation abzustimmen. Der Empfängereingang 20 wird auf eine alternative Basisstation abgestimmt und deren Empfangssignalstärke mit dem Funksignalstärke-Anzeigeblock 32 bestimmt. Gesteuert von seinem Programmspeicherblock 52 fährt der Mikroprozessor fort, nach einer Basisstation zu suchen, die mit einem höheren Empfangssignalpegel empfangen wird als die Basisstation, der die Mobilstation zugewiesen ist.
• Bei der zur Zeit bevorzugten Ausführung der Erfindung muß eine höhere Empfangssignalstärke für eine alternative Basisstation dreimal bestimmt werden, bevor die Mobilstation die alternative Basisstation anspricht und um Zuweisung bittet. Bei der zur Zelt bevorzugten Ausführung der Erfindung beträgt die Stabilislerungszeitkonstante des Funksignalstärke-Anzeigedetektors 32 etwa 10 ms, und die Stabilisierungszeitkonstante des Frequenzsynthesizer- und VCO-Blocks 30 und weiter des Empfängereingangsblocks 24 betragen auch etwa 10 ms.
• Wenn der Mikroprozessor 38 den Frequenzsynthesizer- und VCO-Block 30 angewiesen hat, den Empfängereingang 24 auf eine alternative Basisstation abzustimmen, vergeht insgesamt eine Zeit von 20 ms, bevor der Mikroprozessor 38 eine stabile Signalstärkenanzeige vom Ausgang des Schnittstellenblocks 34 bezüglich der Empfangssignalstärke empfängt. Im System RADICOM 2000 beträgt die Zeitdauer TC, die Empfangsdauer des zweiten Teils C des Telegramms A, wie oben erwähnt, etwa 100 ms. Innerhalb dieser Zeit von 100 ms muß die Mobilstation 20 zweimal abgestimmt werden, vorausgesetzt sie sucht nach einer alternativen Basisstation, nämlich auf die alternative Basisstation abgestimmt und auf die Basisstation, der die Mobilstation zugewiesen ist, zurückgestimmt werden. Die gesamte erforderliche Zeit zum Abstimmen und Zurückstimmen der Basisstation einschließlich der Zelt zum Erhalten von stabilen Funksignalstärkeanzeigen beträgt etwa 40 ms. Wie zu verstehen ist, sind die Hochgeschwindigkeits-Abstimmung/Zurückstimmung und weiter die hochempfindlichen Funksignalstärkeanzeigen von größter Bedeutung für die Realisierung der vorliegenden Erfindung.
• Beispiel einer Umsetzung der oben beschriebenen, zur Zeit bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Mobilstation.
• Der Duplexfilterblock 22 wurde mit einem nach Angabe gefertigten Diplexer der Firma Kokunen ausgeführt.
• Der Empfängereingangsblock 24 wurde mittels einer Einzelbauteilausführung mit herkömmlichem Aufbau gebildet.
• Der ZF-Verstärkerblock 26 wurde mittels einer Integrierten ZF-Schaltung des Typs TBB 2469 von Siemens ausgeführt.
• Der Senderblock 28 wurde mittels einer dreistufigen Senderschaltung mit Leistungsregelung mit Einzelbauteilen ausgeführt.
• Der Frequenzsynthesizer- und VCO-Block 30 wurde mittels einer integrierten Synthesizerschaltung des Typs MC 145159 von Motorola und einer integrierten VCO-Schaltung des Typs OM 806 von Valvo ausgeführt.
• Der Funksignalstärke-Anzeigedetektor 32 wurde mittels eines dreistufigen Transistorverstärkers, eines Diodengleichrichters und eines Operationsverstärkers des Typs LM 224, der eine Ausgangspufferstufe bildet, ausgeführt.
• Der Funksignalstärke-Anzeigeschnittstellenblock 34 wurde durch einen Analog/Digitalwandler des Typs ADC 0804 von National Semiconductors gebildet.
• Der Squelchblock 36 wurde mittels einer Hybrid-Dickschichtschaltung mit Einzelbauteilen des Typs Storno ausgeführt.
• Der Mikroprozessorblock 38 wurde mittels eines Mikroprozessors vom TyP 8031 von Intel ausgeführt.
• Der Schnittstellenblock 40, der Eingangserwelterungsblock 42 und der Ausgangserweiterungsblock 44 wurden mit Standard-CMOS-ICs und weiteren Einzelbauteilen ausgeführt.
• Der RAM-Block 46 war vom Typ DS 1220 von Dallas Semiconductor.
• Die Stützbatterie-Stromversorgung 47 wurde durch eine in dem RAM- Block 46 integrierte Lithium-Batterie gebildet.
• Der Latch-Block 48 wurde durch eine herkömmliches CMOS-Latch gebildet.
• Der E²PROM-Speicherblock 50 wurde mittels einer Schaltung des Typs X2816 von Xicor ausgeführt.
• Der Modemblock 54 wurde durch ein 1200 Bd Modern, der mittels einer integrierten Schaltung des Typs FX 409 (CML) ausgeführt wurde, und ein 50 Bd Modem, der mittels Schaltungen des Typs XR 2211 und XR 2207 (EXAR) ausgeführt wurde, gebildet.
• Der Audiofilter- und Lautsprecherverstärkerblock 60 wurde mittels eines Audiofilters mit Operationsverstärkern des Typs LM 224 und weiteren Einzelbauteilen, einer Stummschaltungs- und Lautstärkeregelung, die mittels eines Analogschalters des Typs HEf 4052 (Motorola) ausgeführt wurde, und einer integrierten Audio-Verstärkerschaltung des Typs TDA 1515 von Philips ausgeführt.
• Der Mikrophonverstärker- und Audiofilterblock 64 wurde mittels Operationsverstärkerschaltungen mit LM 224 Operationsverstärkern und weiteren Einzelbauteilen ausgeführt.
• Es sollte verstanden werden, daß, obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine Realisierung einer Mobilstation, die einen Mikroprozessor umfaßt, und bei der die Umschaltung zwischen der ersten und zweiten Betriebsart der Vorrichtung durch Softwaresteuerung des Mikroprozessors erfolgt, beschrieben wurde, eine sogenannte Hardware-Umsetzung, bei der das Umschalten der Mobilstation zwischen deren erster und zweiter Betriebsart mittels Schaltern, z. B. Transistor- oder CMOS-Schaltern, erfolgt, von der vorliegenden Erfindung ebenfalls in Betracht zu ziehen und einzuschließen ist.
• Die Erfindung wurde oben unter Bezug auf eine besondere Anwendung und weiter unter Bezug auf die spezifische RADIOCOM 2000 System Anwendung beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die Erfindung in vielfacher Weise ausgeführt werden kann, und daß diese Ausführungen als Teil der vorliegenden Erfindung, wie in den anliegenden Ansprüchen dargelegt, betrachtet werden sollten.
• Es wurde im Detail beschrieben, wie die einzelne Fernstation in ihrer alternativen oder zweiten Betriebsart ein Steuersignal oder Steuersignale von einer Zentralstation oder Zentralstationen, die von der Zentralstation abweichend sind, der sie zugewiesen ist, empfangen kann.
• In der alternativen oder zweiten Betriebsart kann die einzelne Fernstation andere, alternative Funktionen ausführen, z. B. nach Steuersignalen suchen, die von anderen Zentralstationen gesendet werden, oder Informationen an die Zentralstation, der sie zugewiesen ist, oder an andere Fernstationen senden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Betrieb eines Funkübertragungs- oder Kommunikationssystems mit einer Anzahl von Zentralstationen (10, 11) und einer Vielzahl individueller Fernstationen (13), bei dem die Zentralstationen in jeweiligen Übertragungskanälen Steuersignale erzeugen und senden, jede Fernstation einer spezifischen Zentralstation der Anzahl individueller Zentralstationen zugewiesen ist, jedes der Steuersignale einen ersten Teil (B), der eine erste Zeitdauer (TB) des Steuersignals bildet und Information enthält, die eine oder mehrere beabsichtigte Empfangsstationen der Vielzahl von individuellen Fernstationen identifiziert, und einen zweiten Teil (C) umfaßt, der eine zweite Zeitdauer (TC) des Steuersignals bildet und Steuerinformation für die eine oder mehrere beabsichtigte Empfangsstationen enthält, und bei dem jede individuelle Fernstation zwischen einer ersten Betriebsart, bei der sie das Steuersignal von der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, empfängt und einer alternativen zweiten Betriebsart, bei der sie das Steuersignal von der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, nicht empfängt, einstellbar ist. Das Verfahren umfaßt:

Betreiben jeder Fernstation in der ersten Betriebsart für eine Zeitdauer, die im wesentlichen der ersten Zeitdauer (TS) entspricht, damit sie ermittelt, ob sie mit einer der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, gekennzeichnet durch Betreiben jeder Fernstation, die nicht mit einer der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, in der zweiten Betriebsart für eine im wesentlichen der zweiten Zeitdauer (TC) entsprechenden Zeitdauer zum Empfangen eines Steuersignals von einer alternativen Station, die abweichend von der Zentralstation ist, der sie zugewiesen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Steuersignal von der Zentralstation wiederholt gesendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die alternative Station eine alternative Zentralstation ist, und bei dem in der ersten Betriebsart jede individuelle Fernstation ferner betrieben wird, um die Qualität des Übertragungskanals der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, zu ermitteln und zu bestimmen, und bei dem in der alternativen zweiten Betriebsart jede individuelle Fernstation betrieben wird, um die Qualität des Übertragungskanals der alternativen Zentralstation zu ermitteln und zu bestimmen, und um die Qualitäten zu vergleichen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem jede individuelle Fernstation nur betrieben wird, um den Vergleich der Qualitäten durchzuführen, vorausgesetzt, die Qualität des Übertragungskanals der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, liegt unter einem vorbestimmten Qualitätspegel (I&sub1;&sub0;).

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem in der alternativen zweiten Betriebsart jede individuelle Fernstation betrieben wird, um die Übertragungskanäle aller Zentralstationen der Anzahl individueller Zentralstationen, die abweichend von der Zentralstation sind, der sie zugewiesen ist, zum Ermitteln und Bestimmen der Qualitäten der Übertragungskanäle abzutasten.

6. Verfahren nach Anspruch 2 und 5, bei dem das Abtasten der Übertragungskanäle schrittweise während der Wiederholung der Übertragung des Steuersignals von der Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist, ausgeführt wird.

7. Funkübertragungs- oder Kommunikationssystem mit einer Anzahl von Zentralstationen (10, 11) und einer Vielzahl individueller Fernstationen (13), bei dem die Zentralstationen in jeweiligen Übertragungskanälen Steuersignale erzeugen und senden, jede Fernstation einer spezifischen Zentralstation der Anzahl individueller Zentralstationen zugewiesen ist, jedes der Steuersignale einen ersten Teil (B) umfaßt, der eine erste Zeitdauer (TB) des Steuersignals bildet und Information enthält, die eine oder mehrere beabsichtigte Empfangsstationen identifiziert, jede individuelle Fernstation zwischen einer ersten Betriebsart, bei der sie das Steuersignal von der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, empfängt und einer alternativen zweiten Betriebsart, bei der sie das Steuersignal von der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, nicht empfängt, einstellbar ist, und bei dem jede Fernstation Steuereinrichtung (38) zum Betreiben der Fernstation in der ersten Betriebsart für eine Zeitdauer, die im wesentlichen der ersten Zeitdauer (TB) entspricht, damit sie ermittelt, ob sie mit einer der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Einrichtungen zum Betreiben der Fernstation in der zweiten Betriebsart für eine im wesentlichen der zweiten Zeitdauer entsprechenden Zeitdauer zum Empfangen eines Steuersignals von einer alternativen Station, die abweichend von der Zentralstation ist, der sie zugewiesen ist, wenn die Steuereinrichtung auswertet, daß die Fernstation nicht mit einer der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, umfaßt.

8. System nach Anspruch 7, bei dem die Zentralstation Einrichtungen zum wiederholten Senden des Steuersignals umfaßt.

9. System nach Anspruch 8, bei dem die alternative Station eine alternative Zentralstation ist, und jede individuelle Fernstation Einrichtungen zum Ermitteln und Bestimmen der Qualität des Übertragungskanals der Zentralstation, der sie in der ersten Betriebsart zugewiesen ist, und Einrichtungen zum Ermitteln und Bestimmen der Qualität des Übertragungskanals der alternativen Zentralstation und zum Vergleichen der Qualitäten in der alternativen zweiten Betriebsart umfaßt.

10. System nach Anspruch 9, bei dem jede individuelle Fernstation Einrichtungen zum Vergleichen der Qualitäten in ihrer alternativen zweiten Betriebsart, vorausgesetzt, die Qualität des Übertragungskanals der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, liegt unter einem vorbestimmten Qualitätspegel (I&sub1;&sub0;), umfaßt.

11. System nach Anspruch 9 oder 10, bei dem jede individuelle Fernstation Einrichtungen zum Abtasten der Übertragungskanäle aller Zentralstationen der Anzahl von individuellen Zentralstationen, denen sie in ihrer alternativen zweiten Betriebsart zugewiesen ist, zum Ermitteln und Bestimmen der Qualitäten der Übertragungskanäle umfaßt.

12. System nach Anspruch 8 und 11, bei dem die Fernstation Einrichtungen zum Abtasten der Übertragungskanäle in schrittweiser Art, wenn die Übertragung des Steuersignals von der Zentralstation, der die Fernstation zugewiesen ist, wiederholt wird, umfaßt.

13. System nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem die Zentralstationen stationäre Funksender sind, und bei dem die Fernstationen mobile Funksender sind.

14. Mobilstation für ein Funkübertragungs- oder Kommunikationssystem mit einer Anzahl von Zentralstationen (10, 11), die in jeweiligen Obertragungskanälen Steuersignale erzeugen und senden, wobei die Mobilstation einer spezifischen Zentralstation der Anzahl individueller Zentralstationen zugewiesen ist, jedes der Steuersignale einen ersten Teil (B), der eine erste Zeitdauer (TB) des Steuersignals bildet und Information enthält, die eine oder mehrere beabsichtigte Empfangsstationen identifiziert, und einen zweiten Teil (C) umfaßt, der eine zweite Zeitdauer (TC) des Steuersignals bildet und Steuerinformation für die eine oder mehrere beabsichtigte Empfangsstationen enthält, die Mobilstation zwischen einer ersten Betriebsart, in der sie das Steuersignal von der Zentralstation, der sie zugewiesen ist, empfängt, und einer alternativen zweiten Betriebsart, in der sie dieses Steuersignal nicht empfängt, einstellbar ist, und wobei die Mobilstation Steuereinrichtung (38) zum Betreiben der Mobilstation in der ersten Betriebsart für eine Zeitdauer, die im wesentlichen der ersten Zeitdauer (TB) entspricht, damit sie ermittelt, ob sie mit der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Einrichtungen zum Betreiben der Mobilstation in der zweiten Betriebsart für eine im wesentlichen der zweiten Zeitdauer gleichen Zeitdauer zum Empfangen eines Steuersignals von einer alternativen Station, die abweichend von der Zentralstation ist, der sie zugewiesen ist, wenn die Steuereinrichtung auswertet, daß die Mobilstation nicht mit einer der einen oder mehreren beabsichtigten Empfangsstationen identisch ist, umfaßt.

15. Mobilstation nach Anspruch 14, worin die Einrichtungen zum Betreiben der Mobilstation in der zweiten Betriebsart eingerichtet sind, um die Mobilstation zu betreiben, um ein Steuersignal von einer alternativen Zentralstation zu empfangen, die abweichend von der Zentralstation ist, der die Mobilstation zugewiesen ist, und worin die Fernstation Einrichtungen zum Ermitteln und Bestimmen der Qualität des Übertragungskanals der Zentralstation, der sie in der ersten Betriebsart zugewiesen ist, und Einrichtungen zum Ermitteln und Bestimmen der Qualität des Übertragungskanals der alternativen Zentralstation und Vergleichen der Qualitäten in der alternativen zweiten Betriebsart umfaßt.