DE3855764T2

DE3855764T2 - Mikrozellulares Kommunikationssystem mit Makrodiversity

Info

Publication number: DE3855764T2
Application number: DE3855764T
Authority: DE
Inventors: Gerald Paul Labedz
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1988-04-21
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2008-04-22
Also published as: NO175695C; JPH01503270A; JP2797108B2; KR890700978A; KR960000527B1; US4797947A; NO885763L; CN1014761B; BR8807032A; CA1286040C; FI885253A; IL85580A0; EP0288904A3; IN171381B; EP0288904B1; MX164994B; DE3855764D1; NO885763D0; CN1030336A; ES2097734T3

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Funkkommunikationssysteme mit hoher Dichte und insbesondere auf zellulare Funktelefonsysteme, die digitale Kommunikationstechniken einsetzen, um die Zahl der Kanäle zu erhöhen, die in einer festgelegten Funkfrequenzbandbreite und einem geographischen Flächenbereich verfügbar sind.
Funkkommunikationssysteme, die gesteuerte Sende- und Empfangsparameter einsetzen, um eine Vielzahl nicht miteinander in Wechselwirkung tretender, definierter Überdeckungsflächenbereiche zu realisieren, sind nach dem Stand der Technik als zellulare Funktelefonsysteme bekannt. Variationen im Design, in der Richtungs- oder Funksignalabstrahlung und Techniken eines Systemwachstums sind Gegenstand verschiedener United States Patente: 3,663,762 - Joel, Jr. - "Mobile Communication System 3,819,872 - Hamrick - "Mobile Telephone Cellular Switching System"; 3,906,166 - Cooper et al. - "Radia Telephone System"; 4,128,740 - Graziano - "Antenna Array for a Cellular RF Communications System"; und 4,144,411 - Frenkiel - "Cellular Radiotelephone System Structured for Flexible Use of Different Cell Sized". Auch sind zellulare Systeme, die verteilte Steuerfunktionen besitzen, in der Internationalen Veröffentlichung No. WO87101 897 "Cellular Mobile Telephone System and Method of Controlling a Cellular Mobile Telephone System", beschreiben. Zellulare Systeme können weiterhin dahingehend charakterisiert werden, daß sie für ein automatisches und unauffälliges Beibehalten von Funkkommunikationen zwischen festgelegten Stationen und entfernten Stationen geeignet sind, wenn sich die entfernten Stationen über die Grenzen der Zeilen hinaus bewegen.
Einige dieser traditionellen Systeme erwarten eine sich erhöhende Anzahl von Benutzern mit fortschreitender Zeit und haben elegante Verfahren zum Unterteilen und Schrumpfen von Zellenbereichen entwickelt, um eine vielfache Wiederverwendung von Funkfrequenzen in einem festgelegten, geographischen Flächenbereich zu ermöglichen. Allgemein wächst jedes System, indem die Zellen kleiner gemacht werden und das Muster einer Frequenzzuordnung zu jeder der Zellen beibehalten wird. Es sind allerdings mindestens zwei Faktoren vorhanden, die eine Grenze der minimalen Größe auferlegen, auf die eine Zelle geschrumpft werden kann. Diese Faktoren sind die Rate, unter der sich die entfernten Stationen durch die Zellen bewegen, und die Ungleichförmigkeit des elektromagnetischen Felds in der Zelle. Beide Faktoren beziehen sich auf die Zeit, die dazu erforderlich ist, die relative Stelle der entfernten Station zu bestimmen und eine Übergabe der entfernten Station von der festgelegten Station einer Zelle zu der festgelegten Station einer anderen Zelle zu verarbeiten, wo die entfernte Station momentan gelegen ist.
Eine Bestimmung der Stelle einer entfernten Station wird typischerweise durch Messen der Signalstärke oder der Qualität des Funksignals, wenn es an der festgelegten Station empfangen wird, durchgeführt. Da das elektromagnetische Feld nicht gleichförmig ist, wird die Messung der Signalstärke (oder der Qualität) mehrere Male durchgeführt oder über eine Zeitperiode gemittelt. Die Zeit, die erforderlich ist, wird länger, wenn sich die Störung des elektromagnetischen Felds erhöht oder wenn sich die notwendige Genauigkeit der Signalstärkemessung erhöht. Demzufolge ist eine finite Zeitmenge vorhanden, die bei beim Bestimmen der Stelle der entfernten Stationen aufgewandt werden muß. Wenn die Dichte der entfernten Stationen groß wird, wird eine zugeordnete Ausrüstung an den festgelegten Stationen die ganze Zeit eingesetzt, um Signalmessungen vorzunehmen.
Wenn einmal die Messung gemacht ist, muß eine Entscheidung vorgenommen werden, ob eine Übergabe der entfernten Station zu einer anderen Zelle erforderlich ist. Wenn eine Übergabe erforderlich ist, muß eine oder müssen mehrere Kandidatenzellen nach deren Leerlaufkanalstatus und nach einer Verifikation der Signalstärke der entfernten Station in dieser Kandidatenzelle befragt werden. Eine Verarbeitung der Entscheidung, des Status und der Verifikation erfordert gewöhnlich die Intervention von Systemsteuerfunktionen eines höheren Niveaus zusätzlich zu den Steuerfunktionen in den Bedienund Kandidatenzellen. Zusätzlich muß die entfernte Station instruiert werden, auf eine Frequenz abzustimmen, die in der Kandidatenzelle verfügbar ist, und eine Verifikation ihres Vorhandenseins nach der Übergabe muß durch die Kandidatenzelle vorgenommen werden. Demzufolge wird eine signifikante Menge an Zeit für das Übergabeverfahren verwendet. Die Delegation zu der entfernten Einheit der Übergabeentscheidung und die Auswahl der Kanäle, die verwendet werden sollen, ist in der Europäischen Patentanmeldung No. EP-A-0145098 vorgeschlagen worden. Dieser Entscheidungsvornahmeprozeß erfordert allerdings, daß die entfernte Einheit mit Kanalbenutzungsinformationen versorgt wird, die in der festgelegten Station vorhanden sind.
Digitale Funkübertragungstechniken, wie sie bei Systemen Punkt zu Punkt verwendet werden würden, sind für zellulare Systeme mit einer hohen Kapazität vorgesehen worden, allerdings ist zuvor keine praktische Anwendung aufgrund der Kosten und der Komplexität der digitalen Ausrüstung gefunden worden, die erforderlich ist, um die Effekte einer Zwischensymbolinterferenz abzuschwächen, die durch die Vielfalt der Signalankunftszeiten an den Empfängern in dem System bewirkt wird.
Es ist hier ein Bedarf für ein verbessertes, zellulares Kommunikationssystem vorhanden.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Kommunikationssystem geschaffen, das eine Vielzahl elektromagnetischer Überdeckungsflächenbereiche, wobei jeder Überdeckungsflächenbereich durch eine Flächenbereichssteuereinheit gesteuert wird, und eine Vielzahl entfernter Stationen, die über das Kommunikationssystem verteilt sind, besitzt, wobei die Vielzahl elektromagnetischer Überdeckungsflächenbereiche enthält: einen ersten Sender zum Senden, in mindestens einen ersten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, erster, elektromagnetischer Signale, um anfänglich eine Kommunikationsverbindung mit einer entfernten Station zu schaffen; und einen zweiten Sender zum Senden, in mindestens einen zweiten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, zweiter elektromagnetischer Signale zum Empfang durch die entfernte Station; und wobei die Vielzahl entfernter Stationen jeweils aufweist: eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer relativen Signalqualität zwischen dem ersten und dem zweiten elektromagnetischen Signal und zum Identifizieren des Senders, der die elektromagnetischen Signale mit einer höchsten Signalqualität sendet; und Einrichtungen zum Kommunizieren, über die Kommunikationsverbindung, dieser Identifikation zu der Flächenbereichssteuereinheit; wobei das Kommunikationssystem gekennzeichnet ist durch: Einrichtungen, an der Flächenbereichssteuereinheit, zum Initiieren einer Übergabe der entfernten Station, die Gegenstand der Identifikation ist, die durch die entfernte Station vorgenommen ist, zwischen dem ersten Sender und dem zweiten Sender, gesteuert durch die Flächenbereichssteuereinheit, wobei die Einrichtung zum Initiieren einer Übergabe eine Einrichtung zum Liefern, unabhängig der Identifikation, einer Kommunikationsverbindung aufweist, wonach der zweite Sender, der so identifiziert ist, daß er die höchste Signalqualität produziert, die Kommunikationsverbindung unabhängig schafft, die in Bezug auf die Identifikation mit der entfernten Station geliefert ist.
Weitere Aspekte der Erfindung, wie beispielsweise die Struktur einer mobilen Kommunikationsvorrichtung und einer festgelegten Steuerstation für ein Kommunikationssystem des ersten Aspekts werden in den abhängigen Ansprüchen nachfolgend angegeben.
Die Erfindung schafft eine verbesserte Einrichtung zum Ausführen einer sehr kleinen Zelle (Mikrozelle) in einem zellularen System. Sie liefert auch Einrichtungen, wodurch der beste verschiedener Radiatoren bzw. Strahler innerhalb einer bestimmten Zelle ausgewählt werden kann.
Die Erfindung setzt vorzugsweise eine digitale Burst-Technik ein, um Informationen zwischen einer festgelegten Station und einer entfernten Station in einem zellularen System zu kommunizieren.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt eine Darstellung eines geographischen Flächenbereichs, der durch ein stilisiertes, hexagonales Funküberdeckungsflächenbereichsmuster mit einer Funkübertragung und einen -empfang abgedeckt ist, die von festgelegten Stationen, die an den Scheitelpunkten der hexagonalen Muster gelegen sind, auftreten, wie dies für einen Typ eines zellularen Funktelefonsystems herkömmlich ist.
Figur 2 zeigt eine Darstellung eines geographischen Flächenbereichs, der durch ein stilisiertes, hexogonales Funküberdeckungsflächenbereichsmuster mit einer Funkübertragung- und einem -empfang abgedeckt ist, die von festgelegten Stationen, die an dem Zentrum der hexagonalen Muster gelegen sind, auftreten, und weiter Unterteilen des Musters in Sektoren abgedeckt ist, wie dies für einen zweiten Typ eines zellularen Funktelefonsystems herkömmlich ist.
Figur 3 zeigt eine Darstellung eines geographischen Flächenbereichs, der durch eine stilisierte, hexagonale Zelle abgedeckt ist, in der ein Hindernis für Funksignale dargestellt ist.
Figur 4 zeigt eine Darstellung eines kleinen Flächenbereichs, der eine unregelmäßige Form und verschiedene Hindernisse besitzt und der als eine einzelne Zelle betrachtet werden kann.
Figur 5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Zwischenverbindung zwischen der festgelegten Ausrüstung, die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, darstellt.
Figur 6 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das die Zeitschlitze darstellt, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können.
Figur 7 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm eines Zyklus der Zeitschlitze der Figur 6.
Figur 8 zeigt eine geographische Darstellung, die die Beziehung zwischen der festgelegten Ausrüstung und der entfernten Einheit, wie sie in der vorliegenden Erfindung existiert, angibt.
Figur 9 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das sich auf die Aktivitäten der festgelegten Radiatoren und einer entfernten Einheit über verschiedene Zyklen einer Datenschlitzübertragung in Bezug setzt, die bei der vorliegenden Erfindung auftreten könnte.
Figur 10 zeigt ein Blockdiagramm einer entfernten Einheit, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.
Figur 11 zeigt ein Blockdiagramm einer Zellenflächenbereichssteuereinheit, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.
Figur 12 zeigt ein Blockdiagramm eines Radiators einer festehenden Ausrüstung, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann.
Figur 13 zeigt ein Flußdiagramm des Kanalzugriffsverfahrens, das durch eine entfernte Einheit der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
Figur 14 zeigt ein Flußdiagramm des Kanalzugriffsverfahrens, das durch eine Zellenflächenbereichssteuereinheit der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
Figur 15 zeigt ein Flußdiagramm des Gültigkeitseingangs-Bestimmungsprozesses der Figur 14.
Figur 16 zeigt ein Flußdiagramm des Radiator-Änderungsprozesses, der durch eine entfernte Einheit der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
Figur 17 zeigt ein Flußdiagramm des Radiator-Änderungsprozesses, der durch eine Zellenflächenbereichssteuereinheit der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.

Detaillierte Beschreibung der bevorzuaten Ausführungsform

Allgemein sind zellulare Systeme als eine Packung hexagonaler, geographischer Flächenbereiche oder Zellen, konzeptioniert, und sie besitzen definierte und scharfe Grenzen zwischen den Zellen. Jede Zelle kann mit Funksignalen von konzeptmäßigen Scheitelpunkten der hexagonalen Zellen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, oder von der Mitte nach außen, in Segmenten, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, bestrahlt werden. Diese konzeptmäßigen Muster ermöglichen einem Designer für ein zellulares System, zellulare Systeme ohne die Störungen der Probleme, die in einer Feldumsetzung der Systeme vorhanden sind, zu studieren und zu planen. Nicht gleichförmige, elektromagnetische Felder sind aufgrund von Reflexionen und Hindernissen, wie beispielsweise diejenigen, die schematisch in Fig. 3 gezeigt sind, vorhanden.
In Fig. 3 kann eine entfernte Station hinter ein Hindernis fahren oder getragen werden, so daß die Funksignale zu und von der entfernten Station blockiert oder stark gedämpft werden. Bekannte oder entdeckte Hindernisse werden typischerweise durch ein geeignetes Layout des zellularen Musters geheilt, so daß, wenn sich die entfernte Station in den gedämpften Bereich bewegt, sie zu einer anderen Zelle übergeben werden kann, die eine Funküberdeckung in den abgeschatteten Bereich liefern kann.
Wie zuvor beschrieben ist, wird, wenn die Zellen klein werden, die Zahl der Übergaben zwischen einer Zelle und der anderen groß und die Zeit, die erforderlich ist, um die Übergabe zu verarbeiten, kann nicht einwandfrei werden. Es ist vorstellbar, daß die Größe einer Zelle auf die Dimensionen eines Stadtblocks oder einer einzelnen Etage eines Bürogebäudes geschrumpft werden kann. In Situationen wie diese kann eine in der Hand gehaltene, entfernte Station in Stellen getragen werden, wo große und abrupte Anderungen in der Signalstärke in einer Art und Weise von ein paar Stufen realisiert werden kann. Eine einzelne Zelle kann dann als ein Korridor mit scharfen Ecken undioder einer Reihe von Räumen, die elektromagnetisch voneinander abgeschirmt sind, konzeptioniert werden.
Eine der virtuellen Einschränkung von Konzeptualisierungen ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Dort sind zwei entfernte Stationen 401 und 403 vorhanden, die durch die Zelle 405 bewegt oder getragen werden können. Eine Vielzahl Radiatoren elektromagnetischer Energie (407, 409 und 411), die Funksender und -empfänger oder infrarote Sender und Empfänger sein können, sind an optimalen Stellen innerhalb der Zelle 405 plaziert. Eine solche Nichtzusammenanordnung von Radiatoren und Stellen eines Empfangs bilden ein Makro-Diversity-System. Eine Zellenflächenbereichssteuereinheit 413 kann an einer passenden Stelle, wie beispielsweise die Zwischenverbindung mit Radiatoren 407, 409 und 411, vorgenommen werden.
Ein Blockdiagramm, das die Zwischenverbindung zwischen der Steuereinheit 413 und den Radiatoren innerhalb der Zelle 405 darstellt, ist in Fig. 5 gezeigt. Zusätzlich können Verbindungen zu anderen Zellen, wie beispielsweise die Zelle 501, von der Steuereinheit 413 über eine zellulare Schalt- oder eine Systemsteuereinheit 403 vorgenommen werden. Zwei Konfigurationen sind dargestellt: eine Zellenstelle (405), die Sendeempfänger und Antennen entfernt von der Zellenflächenbereichssteuereinheit 413 einsetzt und einen Radiatorstellenumschalter 505 verwendet, um Kanal- und Steuerinformationen zu den entfernten Radiatoren (407, 409 und 411) zu befördern; und eine Zellenstelle (501), die Rad iatoren 506 und 507 einsetzt, die zusammen mit der Zellenflächenbereichssteuereinheit 509 angeordnet sind und entfernte Antennen verwenden, die durch einen Antennenschalter 511 ausgewählt sind. Andere Konfigurationen einer Hardware sind möglich und die vorliegende Erfindung muß nicht auf eine bestimmte Zellen-Hardware-Konfiguration beschränkt werden. Solche zellularen Schalter und System-Steuereinheiten können konventionelle, zellulare Funktelefon-Hardware einsetzen.
Mit einer Konfiguration, wie beispielsweise diejenige, die in Fig. 5 dargestellt ist, ist es für eine entfernte Station möglich, daß sie zwischen einer Zelle 405 und einer Zelle 501 in einer herkömmlichen Weise übergeben wird. Wenn Zellen 405 und 501 zum Beispiel die vierte und fünfte Etage eines Bürogebäudes sind, würden die Radiatoren 407, 409 und 411 bei einer Frequenz einer elektromagnetischen Strahlung arbeiten und die Radiatoren 506 und 507 würden bei einer zweiten Frequenz einer elektromagnetischen Strahlung arbeiten. Ein Flächenbereich einer elektromagnetischen Energieüberlappung würde gebildet werden, zum Beispiel in einem Treppenschacht, so daß eine herkömmliche Frequenzänderungsübergabe zwischen einer Zellenflächenbereichssteuereinheit 413 und einer Zellenflächenbereichssteuereinheit 509 und deren zugeordneter Radiatoren oder Radiatorantennen stattfinden kann. Die zellulare Schalt- und zwischen Systemsteuereinheit 503 vermittelt die herkömmlichen Übergaben zwischen Zellen und verbindet die Nachrichten, die von den entfernten Stationen empfangen sind, weiterhin zu Telefonübertragungswegen, die mit dem geschalteten Telefonnetzwerk gekoppelt sind.
Die Betriebsweise des Systems der vorliegenden Erfindung kann am besten durch erneute Betrachtung der Fig. 4 erfaßt werden. Die entfernte Station 401 kann einen Service von den elektromagnetischen Strahlungen des Radiators 409 oder des Radiators 407 erhalten. In herkömmlichen, zellularen Systemen würde eine Entscheidung, zu welchem Radiator die entfernte Station 401 hin bedienen würde, durch die Bereichssteuereinheit 413 vorgenommen werden. Diese Entscheidung würde natürlich den zeitverbrauchenden Übergabeprozeß, der zuvor beschrieben ist, erfordern. In der Mikrozelle der vorliegenden Erfindung entscheidet die entfernte Station 401, welcher Radiator die beste Signalstärke oder die beste Signalqualität liefert. (Eine Funksignalstärkemessung ist ausreichend nach dem Stand der Technik bekannt und kann durch Vergleich der Amplitude des elektromagnetischen Signals von dem Radiator 409 zu der Amplitude des elektromagnetischen Signals, das von dem Radiator 407 empfangen ist, gemessen werden. Eine Signalqualitätsmessung kann durch Vergleich des Signalpegels oberhalb des empfangenen Rauschens oder durch Messung einer Datenbitfehlerrate, wie dies herkömmlich bekannt ist, vorgenommen werden). Verfahren und Geräte, um Signalstärkemessungen zu realisieren, sind in den US-Patenten Nr.'n 4,549,311 - Mclaughlin; 4,704,734 - Menich et al; und 4,696,027 - Bonta, beschrieben worden.
Wenn sich die entfernte Station 401 zu dem Radiator 409 hin bewegt, wird er auf einen Punkt treffen, an dem Übertragungen von allen drei Radiatoren in dem vorliegenden Beispiel empfangen werden können. Unter Drehen der Ecke zu dem Radiator 411 hin wird die entfernte Station 401 schnell das elektromagnetische Signal von dem Radiator 407 verlieren. Das bedeutet, die Signalstärke wird von einem perfekt benutzbaren Signal zu einem total nicht benutzbaren Signal in einer Art und Weise von ein paar Schritten übergehen. Wenn dieser drastische Abfall in der empfangenen Signalstärke in einem konventionellen, zellularen System auftreten würde, ist es wahrscheinlich, daß die Zelle vollständig verlorengehen würde. Durch Ausstatten der entfernten Einheit selbst mit der Fähigkeit einer Messung und Entscheidung unter dem besten Radiator wird die entfernte Station selbst schnell den besten Radiator ohne die begleitende Verzögerung einer konventionellen Übergabe auswählen. Weiterhin kann für die entfernten Stationen sichergestellt werden, daß deren ankommendes Signal, das die Informationen über den Radiator der Auswahl enthält, durch einen der Radiatoren gehört werden wird und zu der Flächenbereichssteuereinheit hin kommuniziert werden wird. Demzufolge würde in dem Beispiel der Fig. 4 die entfernte Station 401 anfänglich den Radiator 407 unter Verwendung der Signalstärke- oder der Signalqualitätsmessung auswählen. Dann würde sie, wenn sie zu dem Radiator 409 hin bewegt wird, den Radiator 409 auswählen und darauffolgend den Radiator 411 auswählen, da sich die entfernte Station 401 näher zu dem Radiator 411 bewegte.
In dem Typ eines Systems, das für diese Mikrozelle ausgewählt ist, das ein Frequenzmultiplexverfahren einsetzt, würde die entfernte Station dazu gezwungen werden, daß sie mindestens zwei Empfänger besitzt. Dies kommt daher, daß die entfernte Station nun auf mindestens zwei Funkfrequenzkanälen gleichzeitig arbeiten muß, um die Qualität der verschiedenen Radiatorsignale zu messen: eines ist die Frequenz, die sie für Kommunikationen verwendet, eines ist die Frequenz, die sie testet. Die Alternative ist diejenige, Zeit von der Kommunikationsfrequenz für die Messung einer Kandidatenfrequenz wegzunehmen, was einen Verlust an Daten an dem Ausgang der entfernten Station unter einer nicht akzeptabel schnellen Rate bewirkt. Wenn die Radiatoren unter einem einzelnen Funkkanal für jede Verbindung zu einer entfernten Station betrieben sind, das bedeutet eine Simultanübertragung, würden die traditionellen Probleme einer Frequenzstabilität und einer Signalaufhebung einer Überdeckungsflächenbereichsüberlappung für jeden Funkkanal in der Zelle gelöst werden müssen. Es kommt primär aus diesen Gründen vor, daß die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Form einer digitalen Burst-Modulation einsetzt, die allgemein als Zeitteilungsvielfachzugriff (Time Division Multiple Access - TDMA) bekannt ist, wo ein einzelner, entfernter Empfänger verwendet werden kann, um eine Qualitätsmessung auf einer Zahl von Radiatoren ohne einen Verlust der empfangenen Informationen durchzuführen.
Ein TDMA ist eine ausreichend bekannte Technik eines Aufteilens einer begrenzten Kanalressource unter einer großen Anzahl von Benutzern. In der bevorzugten Ausführungsform wird ein Funkkanal oder ein anderes Segment des elektromagnetischen Spektrums, das eine Bandbreite von ungefähr 250 KHz besitzt, in Rahmen einer Zeit unterteilt, die wiederum in eine Vielzahl von Schlitzen unterteilt werden. In der bevorzugten Ausführungsform sind 12 Schlitze pro Rahmen vorhanden, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Jeder Radiator ist einem Rahmen zugeordnet, während dem der Radiatorsender Radiatorschlitzinformationen in einem Schlitz (R1) senden kann und Nachrichteninformationen, die einer bestimmten, entfernten Station in einem der verbleibenden 11 Schlitze zugeordnet sind (wie dies für U3 dargestellt ist) senden kann. Weiterhin ist innerhalb jedes Radiatorschlitzes (R1) ein einen Rahmen definierendes Muster und eine Radiatondentifikationssequenz von Informationen vorhanden, die zu den entfernten Einheiten gerichtet sind. Diese Informationen können dazu verwendet werden, entfernte Stationen, die einen Service anfordern, zu einem bestimmten, nicht benutzten Zeitschlitz zuzuordnen, so daß eine Konversation oder eine andere Nachricht kommuniziert werden kann. Innerhalb des Nachrichtenschlitzes der entfernten Station werden Steuer- und Identifikations-Bits, die den Nachrichteninformations-Bits vorausgehen, die die Nachricht zu der entfernten Einheit enthalten, vorgefunden.
Wie nun die Fig. 7 zeigt, sind dort Übertragungen auf einem einzelnen, elektromagnetischen Kanal von drei Radiatoren dargestellt. Beginnend mit der Zeit zu dem Beginn eines Rahmens 1 schaltet sich der Sender des Radiators 1 ein und überträgt Radiatorschlitzinformationen in dem ersten Zeitschlitz (R1), wie dies dargestellt ist. An dem Ende des ersten Zeitschlitzes schaltet sich der Radiator 1 ab, um irgendeinem der drei Radiatoren zu ermöglichen, in dem zweiten Zeitschlitz zu senden. In diesem Beispiel sind keine Übertragungen in dem zweiten oder dritten Zeitschlitz vorhanden; die erste Übertragung zu einer entfernten Einheit ist in dem vierten Zeitschlitz (zu der entfernten Einheit U3) vorhanden. Diese Übertragung kann durch einen ausgewählten Radiator, zum Beispiel Radiator 3, vorgenommen werden, der sich einschaltet, die Nachricht der entfernten Station zu der entfernten Einheit U3 überträgt, und sich abschaltet. Zwei nicht belegte Zeitschlitze folgen, in diesem Beispiel vor dem Zeitschlitz 7 (der der entfernten Eineit U6 zugeordnet ist), während dem sich ein ausgewählter Radiator, der Rad iator 1, einschaltet, zu der entfernten Einheit U6 sendet und sich abschaltet. In ähnlicher Weise geht ein nicht belegter Zeitschlitz dem Schlitz, der der U8 zugeordnet ist, voraus, der durch einen ausgewählten Radiator, z. B. Radiator 1, bedient wird.
Der Rahmen 2 in diesem Beispiel beginnt mit einer Übertragung der Radiatorschlitzinformationen durch den Radiator 2 (R2) gefolgt von Übertragungen zu entfernten Einheiten U3, U6, U8 in denselben relativen Zeitschlitzen und von denselben, ausgewählten Radiatoren wie im Rahmen 1. Der Rahmen 3 enthält die Radiatorschlitzübertragung von dem Radiator 3 und Übertragungen zu den entfernten Einheiten in denselben, relativen Zeitschlitzen und von denselben Radiatoren wie in den Rahmen 1 und 2. Die Rahmen wiederholen sich dann. Die Position der Radiatorschlitzinformationen kann so ausgewählt werden, daß sie in irgendeinem der Zeitschlitze vorhanden sind, und der Steuerzeitschlitz kann von einer unterschiedlichen Länge gegenüber den anderen Zeitschlitzen sein. Weiterhin muß die gesamte Anzahl der Radiatoren nicht auf die drei beschränkt werden, die in diesem Beispiel verwendet sind.
Die vorstehende Diskussion bezieht sich auf die Übertragungen von festgelegten Radiatoren - ein Outbond bzw. abgehender - Kanal. Damit dieser Duplex-Betrieb realisiert wird, wird ein zweiter - Inbound - bzw. ankommender - Kanal, der den entfernten Einheiten ermöglicht, zu einer festgelegten Ausrüstung zu senden, erforderlich. Demzufolge senden die entfernten Einheiten zu den Empfängern der Radiatoren auf einem unterschiedlichen, elektromagnetischen Kanal als Teil der ankommenden Konversation.
Alternativ können abgehende und ankommende Konversationen dieselbe Frequenz durch Ändern zwischen ankommenden und abgehenden Konversationen in der Zeit teilen. Auf jede Art und Weise überträgt die Benutzerausrüstung ihre Nachricht zu dem Radiatorempfänger in dem Zeitschlitz, zu dem sie zugeordnet worden ist. Eine entfernte Einheit, die derzeit keinen Service hat, allerdings einen Service wünscht, kann eine Zuordnung über einen ankommenden Radiatorschlitz eines Rahmens anfordern.
Wie die Fig. 8 zeigt, ist dort eine verallgemeinerte Orientierung der entfernten Einheit U3 und der drei Radiatoren dargestellt. Unter der Annahme, daß die entfernte Einheit U3 das elektromagnetische Signal von dem Radiator 2, R2, ausgewählt hat und daß die Makro-Zellen-Flächenbereichssteuereinheit 413 den dritten Schlitz der Rahmen als den Schlitz zugeordnet hat, um die Nachricht zu und von der entfernten Einheit U3 zu tragen, überträgt der abgehende Kanal von dem Radiator R1 zuerst seine Radiatorschlitzdaten. Jeder Radiator folgt mit Übertragungen in den Zeitschlitzen, die für deren Übertragung zu einer entfernten Einheit zugeordnet sind, gefolgt durch Übertragungen der Rahmen 2 und 3.
Unter einer Zeit, die von dem Beginn der abgehenden Kanalübertragungen verzögert ist (wenn eine Duplexeinrichtungs-Hardware vermieden werden soll), tritt die ankommende Übertragung der entfernten Einheit U3 in ihrem zugeordneten Zeitschlitz auf. Wenn man nun annimmt, daß die entfernte Einheit U3 bestimmt, daß die Signalstärke von dem Radiator 1 (R1) besser als diejenige von dem Radiator 2 (R2) ist, aufgrund vielleicht einer Abschattung des abgehenden Kanals durch ein Hindernis, wird die Benutzerausrüstung die Flächenbereichssteuereinheit 413 informieren (während des Steuerabschnitts des Nachrichtenschlitz der entfernten ankommenden Einheit U3), daß sie, U3, wünscht, daß die nächste abgehende Übertragung von dem Nachrichtenschlitz der Information der entfernten Einheit von dem Radiator 1 (R1) kommt. Die Flächenbereichssteuereinheit 413 ordnet dann wieder die Zeitschlitzübertragungszuordnung zu dem Radiator 1 (R1) zu und informiert den Radiator 2 (R2), daß R2 nicht länger in dem Zeitschlitz zu U3 übertragen sollte. Demzufolge erfordert eine Übergabe der Nachrichtenkommunikation innerhalb einer Zelle nur, daß die Flächenbereichssteuereinheit 413 und die entfernte Einheit die Übertragungsentscheidung vornehmen, um dadurch die Zeitmenge und die festgelegte Meßausrüstung zu reduzieren, die für eine Intra-Zellenübergabe erforderlich ist.
Diese Übertragung einer Nachrichtenhandhabung ist schematisch in dem abgehenden/ankommenden Verkehrsdiagramm der Fig. 9 dargestellt. Fig. 9 stellt die relative Zeitabstimmung der abgehenden/ankommenden Rahmen und den Ein/Aus-Status der Sender der Radiatoren 1 und 2 und den Ein/Aus-Status des Senders der entfernten Einheit U3 dar. Das Diagramm der Fig. 9 startet mit dem Sender des Radiators 1 eingeschaltet, bei 901, und Senden der Schlitzinformationen des abgehenden Rahmens des Radiators R1 bei 903. Der erste abgehende Rahmen enthält die nachfolgenden Nachrichten&sub3; wie dies dargestellt ist: den Steuerschlitz R1, die abgehende Nachricht für die entfernte Einheit (U3), die abgehende Nachricht für die entfernte Einheit U6, die abgehende Nachricht für die entfernte Einheit U8 und nicht belegte Zeitschlitze.
An dem Abschluß der Schlitzinformationen 903 des Radiators 1 schaltet sich der Sender des Radiators R1 ab. Der Radiator R2 schaltet sich an dem Beginn des dritten Zeitschlitzes, bei 905, ein und sendet bzw. überträgt die Nachricht der entfernten Einheit für U3 bei 907. Der Sender des Radiators R2 wird dann abgeschaltet, um dadurch den anderen Radiatoren zu ermöglichen, in den zugeordneten Zeitschlitzen zu senden. Dieses Beispiel berücksichtigt nur die Aktivitäten der Radiatoren R1 und R2 und die Aktionen der anderen Radiatoren werden hier ignoriert. Der Sender von R1 wird bei 909 eingeschaltet, um die abgehende Nachricht zu U6 (bei 911) zu übertragen, für den nächsten Zeitschlitz abgeschaltet, und bei 913 eingeschaltet, um die abgehende Nachricht zu U8, bei 915, zu übertragen. Der Serider des Radiators R2 schaltet sich für die Übertragung der Radiatorschlitzinformationen (917) des zweiten Rahmens bei 919 ein. Der Sender von R2 schaltet sich wieder bei 921 ein, um die Nachricht zu U3, bei 923, zu übertragen, und schaltet sich darauffolgend ab, um auf den nächsten Zeitschlitz zu warten, in dem er senden soll. Der Sender von R1 schaltet sich bei 925 ein, um die Nachricht zu U6 bei 926 zu übertragen, und schaltet sich wieder ein, um die Nachricht zu U8 bei 927 zu übertragen. Diese Sequenz von Ereignissen fährt für jeden Rahmen fort, bis eine Änderung in der Kommunikation zu den entfernten Einheiten benötigt wird.
Eine Kommunikation von der entfernten Einheit U3 auf den ankommenden Kanal ist auch in Fig. 9 relativ zu dem abgehenden Kanal dargestellt. Die Nachrichten von den entfernten Einheiten werden durch einen kleinen Zeitbetrag verzögert, wenn eine Duplex-Hardware vermieden werden soll. Wie dargestellt ist, schaltet sich der Sender der entfernten Einheit U3 bei der ausgewählten Zeit ein, um in dem Nachrichtenzeitschlitz der entfernten Einheit, bei 929, zu übertragen. An dem Ende des Zeitschutzes wird der Sender von U3 abgeschaltet und verbleibt abgeschaltet bis zu dem geeigneten Zeitschlitz in dem nächsten Rahmen.
Jede entfernte Einheit überwacht den Radiatorschlitz, um irgendwelche Systemnachrichteninformationen zu empfangen, und, noch wichtiger, um zu bestimmen, welcher Radiator das stärkste Signal (oder das Signal mit der besten Qualität) während der relativ kurzen Zeit während einer Übertragung liefert. Eine Messung während dieser kurzen Zeit ermöglicht dem System der vorliegenden Erfindung, die Effekte eines log-normal bzw. normalen Stationsverzeichnisses, oder eines Abschattungs-Fading bzw.
-Schwunds, zu reduzieren. Wenn sich die entfernte Station sehr langsam bewegt, werden die Effekte eines Rayleigh-Schwunds ebenso korrigiert werden. Wenn ein besseres Signal von einem Radiator empfangen wird, der nicht momentan eine Nachrichtenübertragung zu der entfernten Einheit liefert, kann eine Entscheidung vorgenommen werden (basierend auf einem oder mehreren Radiatorzeitschlitzmessungen), um eine Übergabe einer abgehenden bzw. einer ankommenden Kanalkommunikation zu dem besseren Radiator anzufordern. Wie wiederum die Fig. 9 zeigt, bestimmt eine entfernte Einheit U3, daß der Radiator R1 ein besseres Signal liefert, gefolgt von einem Empfang der Radiatorschlitzinformationen 931. In der nächsten, folgenden Übertragung, die durch die entfernte Einheit U3 auf dem ankommenden Kanal, 933, vorgenommen wird, fordert die entfernte Einheit U3 an, daß die Flächenbereichssteuereinheit 413 wieder die Übertragung der abgehenden Kanalnachricht zu U3 zu dem Radiator R1 zuordnet. In einer kurzen Zeitperiode kann diese Zurückzuordnung vorgenommen werden und ist als die Übertragung zu U3 von dem Radiator R1 bei 935 dargestellt.
Eine typische, entfernte Einheit (401, 403), die in der Funkfrequenzausführung des Systems der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, ist in Fig. 10 dargestellt. Ein Empfängerbereich nimmt Stimmen- oder Nicht-Stimmen-Daten-Eingänge zu einem Modulator 1001 über einen digitalen Kanalverbarbeitungsschaltkreis 1003 an und führt ein moduliertes Funkfrequenz-(HF)-Signal (erzeugt durch einen Synthesizer 1005) zu einem HF-Übertragungsschaltkreis 1007 zu einer HF-Antenne 1009 über eine optionale Duplexeinrichtung 1011 zu. Signale, die durch die Antenne 1009 empfangen sind&sub1; werden durch die optionale Duplexeinrichtung 1011 zu den HF-Stufen eines Empfängers 1013 zu einem herkömmlichen Digitalinformationen-Rückgewinnungsschaltkreis 1015 zum Zurückwandein zu analogen Audio-Signalen (durch ein analoges Sprachrückgewinnungsnetzwerk 1017) oder zum Präsentieren zu einer Datenverarbeitungssenke 1019 gekoppelt. Ein auf einem Mikroprozessor basierendes Steuersystem 1021 kann dazu eingesetzt weden, um Qualitätsmessungen von den HF-Stufen 1013 zu akzeptieren, um Betriebskanäle über den Synthesizer 1005 auszuwählen und um die Verarbeitung der digitalen Informationen durch den Sender über den Kanalverarbeitungsschaltkreis 1003 und den Digital informationen-Rückgewinnungsschaltkreis 1015 zu steuern.
Ein Blockdiagramm einer Zellenflächenbereichssteuereinheit ist in Fig. 11 dargestellt. Systemsteuerinformationen werden von einer zellularen Schalt- und Systemsteuereinheit 503 empfangen und eine Steuerung/Informationen werden zurück zu der zellularen Schalt- und Systemsteuereinheit 503 über einen Kommunikationsverbindungssteuerschaltkreis 1101 übertragen, der die verallgemeinerten Funktionen eines Modems vornimmt. Mit der Kommunikationsverbindungssteuerung 1101 über einen Zellenflächenbereichs-Steuereinrichtungsbus ist die zentrale Verarbeitungseinheit 1103 verbunden, bei der es sich um einen herkömmlichen Mikroprozessor (wie beispielsweise ein Mikroprozessor MC6BHC211) und die zugeordnete Hardware handeln kann. Der Steuerprogrammspeicher und der aktive Speicher sind zu der zentralen Verarbeitungseinheit 1103 von einem herkömmlichen RAM und ROM verfügbar, wie dies als Steuerprogrammspeicher 1105 dargestellt ist. Die Rad iatoren oder deren Antennen werden durch den Radiatorsteuerschaltkreis 1107 ausgewählt, bei dem es sich um einen herkömmlichen peripheren Schnittstellenadapter handeln kann.
Ein Funksendeempfänger, der als ein Radiator eingesetzt werden kann (wie beispielsweise 407, 409 und 411), ist in Blockdiagrammform in Fig. 12 dargestellt. Hier werden Informationen, die übertragen werden sollen, und Sendeempfängersteuerinformationen von der Zellenbereichssteuereinheit zu einem lokalen Mikrocomputer 1201 eingegeben (bei dem es sich um einen herkömmlichen Mikroprozessor, wie beispielsweise ein MC68HC11, oder ein Äquivalent dazu, handeln kann). Die Informationen, die gesendet werden sollen, die in digitaler Form vorhanden sind&sub1; werden zu einem Kanalverarbeitungsschaltkreis 1203 hin gekoppelt, der Rahmen bildet, puffert und die Informationen codiert. Die verarbeiteten Informationen werden dann zu einem Funkfrequenzsignalmodulator 1205 hindurchgeführt, wo eine Funkfrequenz, die durch einen Synthesizer 1207 erzeugt ist, mit den verarbeiteten Informationen moduliert wird. Das modulierte Funkfrequenzsignal wird dann zu einem Funkfrequenzübertragungsschaltkreis 1209 zum Filtern und Verstärken vor einem Hindurchführen zu einem optionalen Duplexer 1211 zum Abstrahlen durch eine Antenne 1213 gekoppelt. Signale, die durch die Antenne 1213 empfangen sind, werden zu den Empfänger-HF-Stufen 1215 über einen optionalen Duplexer 1211 hin gekoppelt. Das empfangene Signal wird, nach einer Filterung und Demodulation, zu einem Digitalinformationen-Rückgewinnungsschaltkreis 1217 hindurchgeführt, wo die Informationen von den Übertragungsrahmen entfernt, synchronisiert und im Fehler korrigiert werden. Die empfangenen Informationen werden dann zu dem Mikrocomputersystem 1201 zur Weiterbeförderung zu der Zellenflächenbereichssteuereinheit gekoppelt. Ein zusätzlicher Qualitätsmeßausgang wird durch Empfänger-HF-Stufen 1215 erhalten und zu dem Mikrocomputer 1201 für eine abschließende Verwendung durch die Zellenflächenbereichssteuereinheit in einer Kanalauswahl hin gekoppelt.
Ein Zugriff einer entfernten Einheit wird durch den Prozeß, der in dem Flußdiagramm der Fig. 13 dargestellt ist, gesteuert. Dieser Prozeß bzw. das Verfahren wird durch die Steuereinheit 1021 einer entfernten Einheit ausgeführt. Mit einem Eintreten in diesen Prozeß bewirkt die Steuereinheit der entfernten Einheit, daß der Synthesizer 1005 eine zuvor bestimmte Liste von Kanalfrequenzen abtastet, um die Signalqualität jedes der Kanäle zu bestimmen. In der bevorzugten Ausführungsform ist diese Qualitätsmessung eine Bestimmung einer Feldsignalstärke. Für einen bestimmten Kanal "X" wird ein Radiator-Bezeichner in dem Steuereinheits-Speicher bei 1301 gespeichert. Eine Bestimmung einer Befreiung des Kandidaten "X" von einer Interferenz bzw. Störung wird bei 1303 vorgenommen und der Kandidat "X" wird von der Frequenzkanal-Abtastungsliste bei 1305 entfernt, wenn der Kanal nicht frei von einer Interferenz ist. Wenn er von einer Interferenz frei ist, wird der Steuerkanalzeitschlitz bei 1307 bestimmt, und eine Bestimmung, ob ein Steuerkanalzeitschlitz verfügbar ist, wird bei 1309 vorgenommen. Wenn ein freier Steuerkanalzeitschlitz nicht unmittelbar verfügbar ist, wartet der Prozeß bei 1311 eine vorbestimmte, beliebige Zeit, bevor er wiederum auf einen freien Steuerkanal-Zeitschlitz hin prüft. Wenn ein Steuerkanal-Zeitschlitz frei ist, überträgt die entfernte Einheit ihre Identifikation mit einer Anforderung für einen Zugriff bei 1313. Wenn der Zugriff auf den Steuerkanal bestätigt wird, wie bei 1315 bestimmt ist, kann eine Nachrichtenübertragung auf dem zugeordneten Zeitschlitz bei 1317 beginnen. Wenn ein Zugriff nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode bestätigt wird, wie dies bei 1319 bestimmt ist, kehrt der Prozeß der entfernten Einheit zu dem Kanallisten-Abtastvorgang, wie dies im Block 1301 dargestellt ist, zurück.
Der Prozeß, der durch die Zellenflächenbereichssteuereinheit eingesetzt ist, wie durch die Zellenverarbeitungseinheit 1103 praktiziert, um einen Zugriff durch eine entfernte Einheit zu ermöglichen, ist in Fig. 14 dargestellt. Eine Bestimmung wird bei 1401 vorgenommen, ob die Daten, die auf dem ankommenden Steuerschlitz empfangen sind, einen gültigen Eingang bilden. Wenn die Eingangsdaten gültig sind, wird eine Bestimmung bei 1403 vorgenommen, ob der Eingang einer Anforderung für einen Zugriff ist. Wenn die Daten nicht eine Anforderung für einen Zugriff sind, fährt das Verfahren mit anderen Aufgaben fort. Wenn allerdings die Daten eine Anforderung für einen Zugriff sind, werden die Identifikation, die Frequenz und die Radiator-Informationen der entfernten Einheit bei 1405 extrahiert. Eine Bestimmung wird dann vorgenommen (bei 1407), ob dort ein Zeitschlitz von dem Radiator, der durch die entfernte Einheit angefordert ist, verfügbar ist. Wenn ein solcher Zeitschlitz nicht verfügbar ist, wird eine Bestimmung vorgenommen, ob ein Zeitschlitz auf dem nächstbesten Radiator, der durch die entfernte Einheit (bei 1409) identifiziert ist, verfügbar ist. Wenn kein Zeitschlitz über irgendeinen der Radiatoren, der durch die entfernte Einheit ausgewählt ist, verfügbar ist, wird eine Nachricht einer Nichtverfügbarkeit eines Zeitschlitzes zu der entfernten Einheit bei 1411 übertragen und die Zellenflächenbereichssteuereinheit kehrt zu anderen Aufgaben zurück. Wenn allerdings der angeforderte Radiator einen Zeitschlitz verfügbar hat, wie dies bei 1407 bestimmt ist, oder wenn der nächstbeste Radiator einen Zeitschlitz besitzt, der verfügbar ist, wie dies bei 1409 bestimmt ist, bewirkt der Prozeß, daß die festgelegte Radiator-Stelle die zugeordnete Zeitschlitzbestimmung auf dem Steuerkanal (bei 1413) überträgt. Wenn die Identifikation der entfernten Einheit in dem zugeordneten Zeitschlitz (bei 1415) erfaßt ist, schreitet eine Übertragung von Informationsdaten auf dem zugeordneten Zeitschlitz fort. Wenn die Identifikation der entfernten Einheit nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit erscheint, wie dies bei 1417 bestimmt ist, versucht der Prozeß erneut, die zugeordneten Zeitschlitzinformationen auf dem Steuerkanal zu der entfernten Einheit (bei 1419) zu senden. Wenn in der bevorzugten Ausführungsform mehr als zwei Versuche, um die entfernte Einheit zuzuordnen, vorgenommen worden sind, kehrt der Prozeß zu anderen Aufgaben zurück.
Der Bestimmungsschritt 1401 für einen gültigen Eingang ist in größerem Detail in Fig. 15 dargestellt. Die Signalqualität wird von dem Steuerkanal jedes Radiators, der zu der Zellenflächenbereichssteuereinheit hin berichet (bei 1501 und 1503), gelesen. Jeder der Eingänge, der von den Steuerkanälen von jedem Radiator empfangen ist, wird im Fehler erfaßt und bei 1505 korrigiert, und die Nachricht mit den wenigsten Fehlern, die erfaßt oder korrigiert sind, ist die Nachricht, die ausgewählt ist, daß sie die akkurateste Darstellung einer Übertragung auf dem Steuerschlitz der Funkkanäle, die durch die Radiatoren empfangen sind, ist. Eine Verwendung der Meßtechnik für einen gültigen Eingang verhindert eine Unterbrechung einer gültigen Nachricht durch unrichtig empfangene Signale.
Der Prozeß, der durch die Steuereinheit 1021 einer entfernten Einheit eingesetzt wird, um das Erfordernis zu bestimmen, Radiatoren zu ändern, ist in Fig. 16 dargestellt. Der Prozeß der entfernten Einheit extrahiert die Signalstärke und Fehlerinformationen von den Zeitschlitzen, die in der abgehenden Nachricht zur Übertragung von Steuerinformationen von jedem der Radiatoren R1 bis RN reserviert sind, wie dies bei 1601 und 1603 dargestellt ist. Verschachtelt zwischen den Messungen des Radiatorsteuerzeitschlitzes ist das Lesen und das Übertragen des Zeitschlitzes, der zu der entfernten Einheit zugeordnet ist, wie dies bei 1605 und 1607 dargestellt ist. An dem Schluß des Zyklus der Zeitschlitze, die alle der Steuerschlitzübertragungen während dieses Zyklus umfassen, wird die Qualität des Signals, das von jedem Radiator empfangen ist, mit der Qualität des Signals von dem Radiator, der momentan verwendet wird, verglichen (bei 1609). Wenn die Signalqualität besser von einem unterschiedlichen Radiator ist, wird die bessere Radiatornummer in dem nächsten Benutzerzeitschlitz bei 1611 übertragen. Die Zellenflächenbereichssteuereinheit empfängt die erwünschte Radiatornummer in dem Benutzerzeitschlitz, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist. Wenn die Zellenflächenbereichssteuereinheit die unterschiedliche Radiatornummer in dem Benutzerzeitschlitz-Steuerabschnitt erfaßt (bei 1701), wird der Radiator, der dazu verwendet wird, diese Benutzerdaten in diesen Zeitschlitz zu übertragen, zu dem Radiator hin umgeschaltet&sub1; der durch die entfernte Einheit angefordert ist, und zwar bei 1703.
Zusammenfassend ist ein zellulares System, das ein Zeitmultiplexverfahren von Nachrichten zu und von entfernten Einheiten verwendet, dargestellt und beschrieben worden. Vielfache Signalradiatoren für eine festgelegte Stelle können eingesetzt werden, um Signale zu entfernten Einheiten hin abzustrahlen und Signale davon zu empfangen, allerdings sendet jede bestimmte entfernte Einheit nur zu einem ausgewählten der Radiatoren der festgelegten Stelle hin und empfängt von dieser während eines zugeordneten Zeitschlitzes. Wenn das Signal, das durch die entfernte Einheit von dem ausgewählten Radiator empfangen ist, nicht so gut wie dasjenige ist, das von einem zweiten Radiator empfangen werden könnte, wählt die entfernte Einheit den zweiten Radiator aus und befehligt die Radiatoren der festgelegten Stelle, den zweiten Radiator zu verwenden, um den zugeordneten Zeitschlitz zu der entfernten Einheit hin zu senden.

Claims

1. Kommunikationssystem, das eine Vielzahl elektromagnetischer Überdeckungsflächenbereiche (405, 501), wobei jeder Überdeckungsflächenbereich durch eine Flächenbereichssteuereinheit (503, 413, 509) gesteuert wird, und eine Vielzahl entfernter Stationen (407, 403), die über das Kommunikationssystem verteilt sind, besitzt, wobei die Vielzahl elektromagnetischer Überdeckungsflächenbereiche enthält: einen ersten Sender (407) zum Senden, in mindestens einen ersten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, erster, elektromagnetischer Signale, um anfänglich eine Kommunikationsverbindung mit einer entfernten Station zu schaffen; und einen zweiten Sender (409, 411) zum Senden, in mindestens einen zweiten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, zweiter elektromagnetischer Signale zum Empfang durch die entfernte Station; und wobei die Vielzahl entfernter Stationen jeweils aufweist: eine Bestimmungseinrichtung (1021) zum Bestimmen einer relativen Signalqualität zwischen dem ersten und dem zweiten elektromagnetischen Signal und zum Identifizieren des Senders, der die elektromagnetischen Signale mit einer höchsten Signalqualität sendet; und Einrichtungen (1007,1009) zum Kommunizieren, über die Kommunikationsverbindung, dieser Identifikation zu der Flächenbereichssteuereinheit (503, 413, 509);

wobei das Kommunikationssystem gekennzeichnet ist durch:

Einrichtungen (1103,1105), an der Flächenbereichssteuereinheit (503, 413, 509), zum Initiieren einer Übergabe der entfernten Station (401, 403), die Gegenstand der Identifikation ist, die durch die entfernte Station vorgenommen ist, zwischen dem ersten Sender (407) und dem zweiten Sender (409, 411), gesteuert durch die Flächenbereichssteuereinheit&sub3; wobei die Einrichtung zum Initiieren einer Übergabe eine Einrichtung zum Liefern, unabhängig der Identifikation, einer Kommunikationsverbindung aufweist, wonach der zweite Sender (409, 411), der so identifiziert ist, daß er die höchste Signalqualität produziert, die Kommunikationsverbindung unabhängig schafft, die in Bezug auf die Identifikation mit der entfernten Station geliefert ist.

2. Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei das Kommunikationssystem ein Zeitmultiplex-Kommunikationssystem ist und die Kommunikationsverbindungen vor und nach der Übergabe einen gemeinsamen Zeitschlitz teilen.

3. Komunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei, nach einer Übergabe, der erste Sender (407) dazu geeignet ist, Übertragungen für eine kontinuierliche Signalqualität, die durch die entfernte Station überwacht wird, zu liefern.

4. Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder eine der Vielzahl Überdeckungsflächenbereiche eine Zelle in einem zellularen Funkkommunikationssystem ist.

5. Kommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Sender (407) die ersten, elektromagnetischen Signale auf einer ersten Freqenz sendet und der zweite Sender (409, 411) die zweiten, elektromagnetischen Signale auf einer unterschiedlichen Frequenz sendet.

6. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste (407) und der zweite (409, 411) Sender dazu geeignet sind, auf einer gemeinsamen Frequenz zu senden.

7. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei:

der erste Sender (407) dazu geeignet ist, die ersten, elektromagnetischen Signale während eines ersten einer Vielzahl von Zeitschlitzen zu senden;

der zweite Sender (409, 411) die zweiten, elektromagnetischen Signale während eines zweiten einen der Vielzahl der Zeitschlitze sendet; und

die Kommunikationsverbindung zwischen der entfernten Station und dem Sender in einem dritten Zeitschlitz der Vielzahl der Zeitschutze auftritt.

8. Mobile Kommunikationsvorrichtung für ein Kommunikationssystem, das eine Vielzahl elektromagnetischer Überdeckungsflächenbereiche (405, 501)1 die durch eine Flächenbereichssteuereinheit (503, 4131 509) gesteuert werden, und eine Vielzahl mobiler Kommunikationsvorrichtungen (4011 403), die über das Kommunikationssystem verteilt sind, besitzt, wobei die Vielzahl elektromagnetischer Überdeckungsflächenbereiche enthält: einen ersten Sender (407) zum Senden, in mindestens einen ersten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, erster, elektromagnetischer Signale, um anfänglich eine Kommunikationsverbindung mit einer mobilen Kommunikationsvorrichtung zu schaffen; und einen zweiten Sender (409, 411) zum Senden, in mindestens einen zweiten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, zweiter elektromagnetischer Signale zum Empfang durch die mobile Kommunikationsvorrichtung; und wobei die mobile Kommunikationsvorrichtung aufweist: eine Bestimmungseinrichtung (1021) zum Bestimmen einer relativen Signalqualität zwischen dem ersten und dem zweiten elektromagnetischen Signal und zum Identifizieren des Senders, der die elektromagnetischen Signale mit einer höchsten Signalqualität sendet; und Einrichtungen (1007, 1009) für mindestens ein Kommunizieren, über die Kommunikationsverbindung, von Steuerinformationen zu einer Flächenbereichssteuereinheit (503, 413, 509), die so angeordnet ist, um eine Übergabe einer mobilen Kommunikationsvorrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Sender, der Gegenstand der Identifikation ist, die durch die mobile Kommunikationsvorrichtung vorgenommen ist, zu initiieren, wobei die mobile Kommunikationsvorrichtung gekennzeichnet ist dadurch:

die Steuerinformationen, die durch die mobile Kommunikationsvorrichtung kommuniziert sind, identifizieren nicht eine Kommunikationsverbindung zur Verwendung durch die mobile Kommunikationsvorrichtung, und

die mobile Kommunikationsvorrichtung ist zur Verwendung nach einer Übergabe zu dem zweiten Sender der Kommunikationsverbindung, die anfänglich durch den ersten Sender geschaffen ist, angepaßt.

9. Mobile Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die mobile Kommunikationsvorrichtung fortfährt, nach der Übergabe, die Signalqualität der ersten, elektromagnetischen Signale, die von dem ersten Sender übertragen sind, zu überwachen.

10. Mobile Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die mobile Kommunikationsvorrichtung eine zellulare Funkkommunikationsvorrichtung ist.

11. Festgelegte Steuerstation (503, 413, 509) zum Steuern einer Vielzahl entfernter Stationen (401, 403), die über eine Vielzahl elektromagnetischer Überdeckungsflächenbereiche (405, 501) in einem Kommunikationssystem verteilt sind, wobei die festgelegte Steuerstation besitzt:

einen ersten Sender (407) zum Senden, in mindestens einem ersten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, erster, elektromagnetischer Signale, um anfänglich eine Kommunikationsverbindung mit einer entfernten Station zu schaffen; und

einen zweiten Sender zum Senden, in mindestens einem zweiten Bereich der elektromagnetischen Überdeckungsflächenbereiche, zweiter, elektromagnetischer Signale zum Empfang durch die entfernte Station;

Einrichtungen (1103,1105) zum Initiieren einer Übergabe der entfernten Station zwischen dem ersten Sender und dem zweiten Sender eines Überdeckungsflächenbereichs, der Gegenstand eines Empfangs einer Identifikation ist, die durch die entfernte Station vorgenommen ist, die zu der festgelegten Station (503, 413, 509) über die Kommunikationsverbindung in Abhängigkeit einer Bestimmung einer relativen Signalqualität zwischen dem ersten und dem zweiten, elektromagnetischen Signal geliefert ist;

wobei die festgelegte Steuerstation gekennzeichnet ist durch:

die Einrichtung zum Initiieren einer Übergabe weist eine Einrichtung zum Liefern einer Kommunikationsverbindung unabhängig der Identifikation auf; und Einrichtungen (1103,1105) zum Instruieren des zweiten Senders, der so identifiziert ist, daß er die höchste Signalqualität produziert, um die Kommunikationsverbindung zu schaffen, die unabhängig in Bezug auf die Identifikation zu der entfernten Station geschaffen ist.

12. Festgelegte Steuerstation (503, 413, 509) gemäß Anspruch 11, wobei der zweite Sender dieselbe Kommunikationsverbindung mit der entfernten Station wie vor der Übergabe beibehält.

13. Festgelegte Steuerstation (503, 413, 509) nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Kommunikationssystem ein Zeitmultiplex-Kommunikationssystem ist und die Kommunikationsverbindungen vor und nach der Übergabe einen gemeinsamen Zeitschlitz teilen.

14. Festgelegte Steuerstation (503, 413, 509) nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei:

der erste Sender (407) überträgt die ersten, elektromagnetischen Signale während eines ersten einer Vielzahl von Zeitschlitzen;

der zweite Sender (411) überträgt die zweiten, elektromagnetischen Signale während eines zweiten der Vielzahl von Zeitschlitzen; und

die Kommunikationsverbindung zwischen der entfernten Station und dem Sender tritt in einem dritten Zeitschlitz der Vielzahl der Zeitschlitze auf.