DE4447243A1

DE4447243A1 - Verfahren zur Verbindungssteuerung in Kommunikationssystemen mit drahtloser Signalübertragung

Info

Publication number: DE4447243A1
Application number: DE4447243A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Ing Mueller; Markku Dipl Ing Korpi; Ernst Dipl Ing Langmantel; Helmut Dipl Ing Stiglbrunner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Unify GmbH and Co KG
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1996-07-04
Anticipated expiration: 2014-12-31
Also published as: FR2729039A1; GB2296632A; GB9526689D0; ITMI952673A1; US5898924A; FR2729039B1; DE4447243B4; IT1278537B1; ITMI952673A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbauen einer zwischen einem Schnurlosendgerät und einer Vermittlungseinrichtung über eine erste Basisstation bestehenden Verbindung und zum gleich zeitigen Aufbauen einer Verbindung zwischen diesem Schnurlos endgerät und der Vermittlungseinrichtung über eine zweite Basisstation, also das Weiterreichen einer bestehenden Verbin dung von einer ersten zu einer zweiten Basisstation nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Unter diesem Weiterreichen ist das im von dem ETSI festgelegten DECT-Standard ETS 300 175- 1 bis ETS 300 175-11, insbesondere in ETS 300 175-4 : 1992, Kapi tel 9.2.7.3 sogenannte "Connection handover" zu verstehen.

Solche Verfahren werden in Kommunikationssystemen mit minde stens einer Vermittlungseinrichtung zum Auf- und Abbauen von Verbindungen zwischen Kommunikationsendgeräten durchgeführt, wobei innerhalb einer Verbindung jeweils Nutzinformation zwi schen der Vermittlungseinrichtung und einem Kommunikationsend gerät in Form von Nutzsignalen übertragbar ist und die Vermitt lungseinrichtung drahtgebunden übertragbare Nutzsignale emp fangen und abgeben kann. In solchen Kommunikationssystemen ist jeweils eine Vielzahl von an die Vermittlungseinrichtung ange schlossenen Basisstationen vorgesehen, um drahtgebunden über tragbare Nutzsignale in drahtlos übertragbare Nutzsignale um zuwandeln, um diese Nutzsignale auf einem von mehreren, aus wählbaren Kanälen aus zugeben und um drahtlos übertragbare Nutzsignale in drahtgebunden übertragbare Nutzsignale umzuwan deln. Die Basisstationen, lt. DECT "Radio Fixed Part" (RFP) ge nannt, ermöglichen somit die Realisierung von Verbindungen zwi schen als Schnurlosendgerät (KES) ausgebildeten, drahtlose Signale empfangenden und sendenden Kommunikationsendgeräten, auch Mobilteil genannt, und der Vermittlungseinrichtung.

Der vorgenannte DECT-Standart sieht vor, daß ein über eine er ste Basisstation mit der Vermittlungseinrichtung verbundenes Schnurlosendgerät (Mobilteil) an eine zweite Basisstation zum Veranlassen eines Verbindungsaufbaus zwischen diesem Mobilteil und der Vermittlungseinrichtung über diese zweite Basisstation ein Vermittlungsaufbau-Anforderungssignal "Connection Hand Over Request" sendet. Das Mobilteil muß lt. DECT-Standard B-Kanalda ten zur Verfügung stellen, also Nutzsignale an die zweite Ba sisstation senden, sobald es von dieser Basistation ein Signal "Bearer Confirm" empfangen hat. Zu diesem Zeitpunkt stehen auch B-Kanaldaten von der Vermittlungseinrichtung über diese Basis station zur Verfügung. Das Mobilteil muß unmittelbar nach Emp fang von "Bearer Confirm" den Empfang auf die zweite Basissta tion umschalten, weil im DECT-Standard definiert ist, daß nach fehlerfreier Übertragung von "Bearer Confirm" systemseitig die bisherige Verbindung abgebaut werden kann, und zwar ohne signa lisierungsmäßiges Auslösen auf der Luftschnittstelle zwischen Basisstation und Mobilteil (ETS 300 175-4 : 1992, Kapitel 9.2.7.3). Bei standardgemäßem Connection Handover wird die bis herige Verbindung definitionsgemäß von dem Mobilteil ausgelöst.

Während im DECT-Standard festgelegt ist, daß auf Signalisierun gen zwischen Mobilteilen und Basisstationen Antworten innerhalb von etwa fünf Millisekunden per Funk über die Luftschnittstelle zu gewährleisten sind, sind die entsprechenden Antwortzeiten zwischen Basisstationen und Vermittlungsknoten üblicherweise zehn- bis hundertmal länger. Demnach liegt im Vermittlungskno ten keine exakte Information über den Zeitpunkt vor, zu dem ei ne für eine neue Verbindung ausgewählte Basisstation die Mel dung "Bearer Confirm" an das betreffende Mobilteil sendet bzw. dieses Mobilteil die besagte Meldung empfängt. Die Wahl des Zeitpunktes, zu dem bei "Connection handover" in der Vermitt lungseinrichtung der Nutzdaten-Empfang von der bisherigen Ba sisstation zur neuen Basisstation umgeschaltet werden soll ist folglich problematisch.

Wenn unmittelbar, nachdem die Vermittlungseinrichtung das Pa rallelsenden der Nutzdaten an beide beteiligten Basisstationen einleitet, der Empfang von Nutzdaten in der Vermittlungsein richtung auf die neue Basisstation umgeschaltet wird, werden noch keine Nutzdaten durch das Mobilteil über die neue Basis station zur Verfügung gestellt. Schaltet hingegen die Vermitt lungseinrichtung erst nach Erhalt einer Quittung der neuen Ba sisstation über das fehlerfreie Aussenden der Meldung "Bearer Confirm" den Nutzdaten-Empfang auf diese um, so kann das Mobil teil als Reaktion auf "Bearer Confirm" aufgrund der längeren drahtgebunden übertragenen Signalisierungslaufzeit bereits vor Eintreffen der Quittungsmeldung in der Vermittlungseinrichtung und somit eine gewisse Zeitspanne vor dem vermittlungsseitigen Umschalten des Empfangs das Senden von Nutzinformation über die ursprüngliche Basistation beendet haben.

In den beiden beschriebenen Fällen tritt eine Lücke innerhalb der Nutzdaten-Übertragung auf. Handelt es sich bei den Nutzda ten um Sprachsignale, so ist der im DECT-Standard geforderte nicht spürbare Verbindungswegwechsel von einer Basisstation zur nächsten ("seamless handover") nicht gewährleistet. Bei Daten übertragung fallen beim Verbindungsweiterleiten gewisse Daten sequenzen aus, so daß entsprechende Kommunikationseinrichtungen nur in Verbindung mit einem aufwendigen Fehlerüberwachungssy stem zur Datenübertragung benutzt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzu geben, das einen gattungsgemäßen Verbindungsab- und -aufbau zwischen einem Mobilteil und einer Vermittlungseinrichtung über unterschiedliche Basisstationen ohne Nutzdatenverluste gewähr leistet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1. Günstige Ausgestaltungen der Erfin dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß sendet das den Verbindungsab- und Verbindungs aufbau initiierende Mobilteil sofort nach der Signalisierung des Vermittlungsaufbau-Anforderungssignals "Connection Hand Over Request" auch die Nutz-Daten im neu belegten Kanal.

Dadurch wird erreicht, daß im Vermittlungsknoten nach Empfang des von der neu ausgewählten Basisstation weitergeleiteten Ver mittlungsaufbau-Anforderungssignals "Connection HO Request" so fort die Empfangsrichtung auf diese Basisstation umgeschaltet werden kann, ohne daß eine Lücke in der Nutzdaten-Übertragung auftreten könnte. In Senderichtung kann die Vermittlungsein richtung über beide Basistationen parallel senden, bis bei spielsweise eine Quittungsmeldung der neuen Basisstation über die fehlerfreie Signalabgabe von "Bearer Confirm" erhalten wird oder bis das Mobilteil die bisherige Verbindung auslöst.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Es zeigen

die Fig. 1 bis 5 in der Reihenfolge Fig. 2, Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 verschiedene Zustände des B-Kanals vor, während und nach einem erfindungsgemäßen "Connection Handover"-Vorgangs sowie die dem jeweiligen Zu stand vorangegangene Signalisierung in der Schicht 3 (nach OSI-Schichtenmodell) und

die Fig. 6 eine Kommunikationsanordnung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen die Blockdarstellung einer Anordnung aus einer Vermittlungseinrichtung PBX, einer ersten Basissta tion RF1 (vom englischsprachigen Ausdruck Radio Fixed Part), einer zweiten Basisstation RFP2, einem Schnurlosendgerät KES und einer an der Vermittlungseinrichtung PBX vorgesehenen Teil nehmeranschlußeinheit TAE. Fig. 2 zeigt hierbei den B-Kanal- Ausgangszustand, nämlich daß ein B-Kanal in Senderichtung von einem Anschluß SP für das von einer Teilnehmeranschlußeinheit TAE abgehende Sendesignal über die erste Basisstation RFP1 an einen das empfangene Signal zur Weiterverarbeitung in dem Schnurlosendgerät KES bereitstellenden Anschluß EK, durchge schaltet ist und daß ein B-Kanal von dem SendeAnschluß SK in dem Schnurlosendgerät KES über die erste Basisstation RFP1 und die Vermittlungseinrichtung PBX an einen das Empfangssignal für die Teilnehmeranschlußeinheit TAE bereitstellenden Anschluß EP durchgeschaltet ist. Zur Einleitung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wie in Fig. 1 dargestellt, von dem Schnurlos endgerät KES in der MAC-Schicht (vom englischsprachigen Aus druck Medium Access Control) die Signalisierungsmeldung Con nection Handover Request zur zweiten Basisstation RFP2 übertra gen, was einer Anfrage des Schnurlosendgerätes KES an die zweite Basisstation RFP2 auf Zuteilung eines Funkkanales gleichkommt. Außerdem wird von dem Anschluß SK des Schnurlos endgerätes KES eine Nutzkanalverbindung zur zweiten Basissta tion RFP2 aufgebaut, so daß die am Anschluß SK von dem Schnur losendgerät bereitgestellte Information parallel zur ersten Ba sisstation RFP1 und zur zweiten Basisstation RFP2 gesendet wird.

Wie in Fig. 3 zu erkennen ist, überträgt die zweite Basissta tion RFP2 die Anfrage zur Zuteilung eines neuen Kanales DLC- Est-ind als Signalisierungsmeldung an die Vermittlungseinrich tung PBX. Die Vermittlungseinrichtung PBX teilt daraufhin durch die Signalisierungsmeldung DLC-Switch-req der zweiten Basissta tion RFP2 mit, daß diese die Nutzkanalverbindung in beiden Richtungen durchschalten kann. Außerdem teilt die Vermittlungs einrichtung PBX der ersten Basisstation RFP2 durch die Signali sierungsmeldung DLC-Suspend-req mit, daß diese die bestehende Verbindung auslösen kann. Die zweite Basisstation RFP2 bestä tigt mit der Meldung DLC-Switch-cfm der Vermittlungseinrichtung PBX, daß sie die Nutzkanäle in beiden Richtungen durchgeschal tet hat. Wie der unteren Hälfte der Fig. 3 zu entnehmen ist, besteht nach dem Übertragen und Bestätigen der zuvor genannten Meldungen eine Nutzkanalverbindung von der Vermittlungseinrich tung PBX zu dem Schnurlosendgerät KES über die erste Basissta tion RFP1 und eine Nutzkanalverbindung von dem Schnurlosendge rät KES zur Vermittlungseinrichtung PBX über die zweite Basis station RFP2. Die Verbindung von der ersten Basisstation RFP1 zum Empfangsanschluß EP der Teilnehmeranschlußeinheit TAE in nerhalb der Vermittlungseinrichtung PBX nicht mehr durchge schaltet und eine Verbindung von dem Senderanschluß SP der Teilnehmeranschlußeinheit TAE zu dem Empfangsanschluß EK des Schnurlosendgerätes KES ist innerhalb des Schnurlosendgerätes KES nicht mehr durchgeschaltet. Demnach ist zu diesem Zeitpunkt der Empfang für den Anschluß EP der Teilnehmeranschlußeinheit TAE innerhalb der Vermittlungseinrichtung PBX von der ersten Basisstation RFP1 zur zweiten Basisstation RFP2 umgeschaltet.

Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, gibt dann die Vermittlungsein richtung PBX an die zweite Basisstation RFP2 eine Zustandsquit tungsmeldung DLC-Est-res, um zu bestätigen, daß der Empfang in der Vermittlungseinrichtung PBX auf die zweite Basisstation RFP2 umgeschaltet ist. Darauf folgend gibt die zweite Basissta tion RFP2 in der MAC-Schicht eine Quittungsmeldung Bearercon firm an das Schnurlosendgerät KES ab und bestätigt dadurch, daß die zweite Basisstation RFP2 für eine Verbindung zur Vermitt lungseinrichtung PBX verfügbar ist.

Das Schnurlosendgerät KES kann entsprechend dem DECT-Standard unmittelbar nach dem Empfang des von der zweiten Basisstation RFP2 abgesandten Quittungssignals Bearerconfirm die empfangs seitige Verbindung von der ersten Basisstation RFP1 zur zweiten Basisstation RFP2 umschalten. Fig. 4 diesen Zustand, in dem die Nutzkanalverbindung sowohl in Sende- als auch in Empfangs richtung über die zweite Basisstation RFP2 vorgenommen ist.

Das Schnurlosendgerät KES gibt dann, wie in Fig. 5 zu sehen ist, die Signalisierungsmeldung Release in der MAC-Schicht an die erste Basisstation RFP1 ab, um das Auslösen der Verbindung von dem Schnurlosendgerät KES zur ersten Basisstation RFP1 zu veranlassen. Die erste Basisstation RFP1 gibt zum Auslösen der Verbindung zwischen der ersten Basisstation RFP1 und der Ver mittlungseinrichtung PBX eine Signalisierungsmeldung DLC- Release-ind an die Vermittlungseinrichtung PBX. Wie Fig. 5 in der unteren Hälfte zeigt, wird daraufhin zwischen der Vermitt lungseinrichtung PBX, der ersten Basisstation RFP1 und dem Schnurlosendgerät KES die Verbindung in beiden Richtungen aus gelöst. Der Nutzkanalzustand in Fig. 5 entspricht somit dem in Fig. 2 gezeigten Zustand, jedoch anstelle einer Verbindung über die erste Basisstation RFP1 mit einer Verbindung über die zweite Basisstation RFP2.

Fig. 6 zeigt schematisch die bidirektionalen Verbindungsmög lichkeiten zwischen einer Vermittlungseinrichtung PBX, die lei tungsgebunden mit zwei Basisstationen RFP1 und RFP2 in Verbin dung treten kann sowie mit einer Teilnehmeranschlußeinheit TAE. Als Teilnehmeranschlußeinheit TAE ist im Beispiel der Fig. 6 ein übliches Fernsprechgerät dargestellt. Selbstverständlich kann anstelle eines üblichen Fernsprechgerätes auch ein anderes Kommunikationsgerät, wie z. B. ein Faksimilegerät, eine Daten endeinrichtung o. ä. oder aber ein Schnurlosendgerät angeschlos sen sein. Wie Fig. 6 außerdem zu entnehmen ist, kann zwischen dem Schnurlosendgerät KES und der ersten Basisstation RFP1 so wie zwischen dem Schnurlosendgerät KES und der zweiten Basis station RFP2 jeweils eine bidirektionale drahtlose Verbindung realisiert werden.

Claims

1. Verfahren zum Abbauen einer zwischen einem Schnurlosendge rät (KES) und einer Vermittlungseinrichtung (PBX) über eine er ste Basisstation (RFP1) bestehenden Verbindung und zum gleich zeitigen Aufbauen einer Verbindung zwischen diesem Schnurlos endgerät (KES) und der Vermittlungseinrichtung (PBX) über eine zweite Basisstation (RFP2), - wie in ETS300 175-4 : 1992, Kapitel 9.2.7.3 mit "Connection handover" bezeichnet -, in einem Kommu nikationssystems mit

- mindestens einer Vermittlungseinrichtung (PBX) zum Auf- und Abbauen von Verbindungen zwischen Kommunikationsendgeräten (KE, KES), wobei innerhalb einer Verbindung jeweils Nutzin formation zwischen der Vermittlungseinrichtung (PBX) und ei nem Kommunikationsendgerät (KE, KES) in Form von Nutzsignalen übertragbar ist und die Vermittlungseinrichtung (PBX) draht gebunden übertragbare Nutzsignale empfangen und abgeben kann; und
- einer Vielzahl von an die Vermittlungseinrichtung (PBX) ange schlossenen Basisstationen (RFP) zum Umsetzen drahtgebunden übertragbarer Nutzsignale in drahtlos übertragbare Nutzsigna le und zum Ausgeben dieser Nutzsignale auf einem von mehre ren, auswählbaren Kanälen sowie zum Umsetzen drahtlos über tragbarer Nutzsignale in drahtgebunden übertragbare Nutzsi gnale, um eine Verbindung zwischen einem als Schnurlosendge rät (KES) ausgebildeten, drahtlose Signale empfangenden und sendenden Kommunikationsendgerät (KE, KES) und der Vermitt lungseinrichtung (PBX) zu ermöglichen;

wobei ein über die erste Basisstation (RFP1) mit der Vermitt lungseinrichtung (PBX) verbundenes Schnurlosendgerät (KES) an die zweite Basisstation (RFP2) zum Veranlassen eines Verbin dungsaufbaus zwischen diesem Schnurlosendgerät (KES) und der Vermittlungseinrichtung (PBX) über diese zweite Basisstation (RFP2) ein Vermittlungsaufbau-Anforderungssignal (ConnectionHandOverRequest) sendet, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnurlosendgerät (KES) nach Abgabe des Vermittlungsaufbau- Anforderungssignals (ConnectionHandOverRequest) unabhängig von einem darauffolgenden Quittungssignal-Empfang parallel Nutzsi gnale über Nutzkanäle zur ersten Basisstation (RFP1) und zur zweiten Basisstation (RFP2) sendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die zweite Basisstation (RFP2) nach Erhalt des Vermitt lungsaufbau-Anforderungssignals (ConnectionHandOverRequest) eine entsprechende Meldung an die Vermittlungseinrichtung (PBX) übermittelt,
- die Vermittlungseinrichtung (PBX) daraufhin parallel Nutz signale über Nutzkanäle zur ersten Basisstation (RFP1) und zur zweiten Basisstation (RFP2) sendet sowie vermittlungs seitig (PBX) der Empfang von der Verbindung über die erste Basisstation (RFP1) auf die Verbindung über die zweite Ba sisstation (RFP2) umgeschaltet wird,
- daraufhin endgeräteseitig (KES) der Empfang von der Ver bindung über die erste Basisstation (RFP1) auf die Verbin dung über die zweite Basisstation (RFP2) umgeschaltet wird sowie das Schnurlosendgerät (KES) das Parallelsenden been det,
- die Vermittlungseinrichtung (PBX) das Parallelsenden been det, und
- die Verbindung über die erste Basisstation (RFP1) abgebaut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem parallelen Senden des Schnurlosendgerätes (KES) an die erste und die zweite Basisstation (RFP1, RFP2) die zweite Basisstation (RFP2) die empfangenen Nutzsignale umsetzt und an die Vermittlungseinrichtung (PBX) sendet und daß daraufhin das Umschalten des Empfangs in der Vermittlungseinrichtung (PBX) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß das Schnurlosendgerät (KES) nach dem Empfang einer Be stätigungsmeldung (BearerConfirm) von der zweiten Basisstation (RFP2) den Empfang von der Verbindung über die erste Basissta tion (RFP1) auf die Verbindung über die zweite Basisstation (RFP2) umschaltet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestätigungsmeldung (BearerConfirm) nach dem vermittlungsseiti gen (PBX) Umschalten des Empfangs von der Vermittlungseinrich tung (PBX) an das Schnurlosendgerät (KES) abgegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnurlosendgerät (KES) der Vermittlungseinrichtung (PBX) den Empfang dieser Bestätigungsmeldung (BearerConfirm) durch eine Quittungsmeldung quittiert und daß in der Vermittlungseinrich tung (PBX), falls diese innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Abgeben der Bestätigungsmeldung (BearerConfirm) an das Schnurlosendgerät (KES) keine entsprechende Quittungsmeldung empfängt, das Zurückschalten des Empfangs zu der über die erste Basisstation (RFP1) bestehenden Verbindung erfolgt.