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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren,
bei der Übertragung
für unterschiedliche
Funksysteme Redundanz zu schaffen, insbesondere für paketvermittelte Übertragung
mit kleiner Bandbreite. Die Erfindung zielt genauer gesagt darauf,
Redundanz für
ein erstes Funkkommunikationssystem zu schaffen, indem Nutzen von
einem zweiten Funkkommunikationssystem abgeleitet wird, welche Funkkommunikationssysteme
Basisstationen haben, die zusammen angeordnet sind.
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Hintergrund
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Für gewisse
Dienste wie zum Beispiel Küstenradio,
TETRA (Trans European Trunked Radio, Transeuropäischer Fernverbindungsfunk),
Mobitex usw. wird Redundanz gewünscht,
soweit dies Basisstationen (BTS) betrifft. In allen diesen Systemen handelt
es sich um paketvermittelte Übertragung
mit kleiner Bandbreite, bis zu 64 kbit/s. Grabungen zum Legen eines
neuen Kabels auszuführen
oder eine Funkverbindung einzurichten ist sehr teuer, insbesondere
wenn es eine Frage einer so niedrigen Kapazität ist.
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Häufig ist
eine GSM-Basisstation zusammen mit anderen Basisstationen, zum Beispiel
Küstenradio
oder TETRA am Ort einer Basisstation angeordnet. Es können sogar
die entsprechenden Antennen der beiden unterschiedlichen Basissta tionen
an demselben Mast angebracht sein. In bekannter Weise wird wenigstens
ein Teil desselben Kabels verwendet, auf dem die Übertragung
innerhalb der unterschiedlichen Systeme zwischen dem Ort der Basisstation
und einer entsprechenden Basisstationssteuereinheit (BSC) zusammen
multiplexiert wird.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, für ein erstes Funkkommunikationssystem
mit einer ersten Basisstation von der Anwesenheit der zweiten Basisstation
zu profitieren, die zu einem zweiten Funkkommunikationssystem gehört, welche
Basisstationen zusammen an einem Basisstationsort angeordnet sind.
Genauer gesagt zielt die Erfindung darauf, eine Anordnung und ein
Verfahren zu schaffen, um GPRS (General Packet Radio Service, Allgemeiner
Paketfunkdienst) zu verwenden, um Redundanz für ein erstes Funkkommunikationssystem
wie zum Beispiel Küstenfunk
oder TETRA zu schaffen.
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U.S.
Patent US-A-5 959 971 offenbart ein System, in dem eine Basisstationssteuereinheit Übertragungsleitungen überwacht,
um Versagen zu detektieren, und Schutzschaltung oder Schutzvermittlung
liefert.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Demgemäß bezieht
sich die Erfindung auf eine Anordnung und ein Verfahren, um Übertragungsredundanz
für ein
erstes Funkkommunikationssystem zu schaffen, für das eine Übertragungsverbindung für Kommunikation
zwischen einer ersten Basisstationssteuereinheit und einer ersten
Basisstation angeordnet ist. Diese Übertragungsverbindung wird
auch für
Kommunikation zwischen einer zweiten Basisstati onssteuereinheit
und einer zweiten Basisstation verwendet, die zu einem zweiten Funkkommunikationssystem
gehört.
Demgemäß sind die
Basisstationen zusammen an einem Basisstationsort angeordnet, und
die Kommunikation mit der entsprechenden Basisstation wird auf der Übertragungsverbindung
multiplexiert durchgeführt.
Die Charakteristik der Erfindung besteht darin, dass eine erste Überwachungseinheit
mit der ersten Basisstationssteuereinheit verbunden ist und eine
zweite Überwachungseinheit
mit der ersten Basisstation verbunden ist. Die zweite Überwachungseinheit überträgt Überwachungsdaten
zur ersten Überwachungseinheit,
und die erste Überwachungseinheit
ist in Abhängigkeit von
den Überwachungsdaten
dazu ausgebildet, selektiv die erste Basisstationssteuereinheit
mit der ersten Basisstation zu verbinden, entweder über die Übertragungsverbindung
oder über
eine dritte Basisstation in dem zweiten Funkkommunikationssystem.
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Da
die Übertragungsverbindung
gemeinsam für
das erste Funkkommunikationssystem, das zum Beispiel ein Küstenfunk
oder TETRA sein kann, und das zweite Funkkommunikationssystem verwendet wird,
das vorzugsweise GPRS ist, kann das GPRS-System daher einerseits
verwendet werden, die Übertragungsverbindung
selbst zu überwachen und
andererseits als ein alternativer Übertragungsweg über die
dritte Basisstation im GPRS-System benutzt werden, wenn zum Beispiel
bei der Übertragungsverbindung
eine Unterbrechung auftreten sollte.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Bevorzugte
Ausführungsformen
werden unten unter Bezugnahme auf die einzige Zeichnung dargeboten,
wo:
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1 eine
Ausführungsform
der Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Unten
ist beschrieben, wie ein erstes Funkkommunikationssystem, TETRA,
zusammen mit einem zweiten Funkkommunikationssystem, GPRS, angeordnet
ist. Man sollte jedoch verstehen, dass das erste und das zweite
Funkkommunikationssystem von anderer Art sein können, wie dies vorher erwähnt wurde,
in dem Ausmaß,
wie dies eine Ausführungsform
der Erfindung ermöglicht.
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Oben
in 1 ist der nicht-spezifizierte Teil des TETRA-Systems 1 durch
ein ringförmiges
Objekt symbolhaft dargestellt, in dem eine erste Basisstationssteuereinheit 3 angeordnet
ist. Diese ist mit einer Anzahl von Zweigen gezeichnet, um symbolhaft
darzustellen, dass die Basisstationssteuereinheit normalerweise
mit einer Mehrzahl von Basisstationen verbunden ist; dies muss natürlich nicht
notwendigerweise der Fall sein. Die Basisstationssteuereinheit 3 ist über eine
für die
Erfindung angeordnete Überwachungseinheit 9,
die detaillierter unten beschrieben werden wird, mit einem ersten
Multiplexer/Demultiplexer 11 verbunden. Am oberen rechten
Teil der Figur ist ebenso ein nicht spezifizierter Teil eines GPRS-Systems 5 angegeben,
das durch einen Ring symbolisiert ist, und schließt in ähnlicher
Weise eine zweite Basisstationssteuereinheit 7 für das GPRS-System ein. Die Basisstationssteuereinheit 7 ist
auch mit dem Multiplexer/Demultiplexer 11 verbunden. Eine
für das
System gemeinsame Übertragungsverbindung 4,
vorzugsweise ein vergrabenes Kabel, ist vom ersten Multiple xer/Demultiplexer 11 zu einem
zweiten Multiplexer/Demultiplexer 12 gezogen, der am Basisstationsort 8 angeordnet
ist. Mit diesem zweiten Multiplexer/Demultiplexer 12 sind eine
erste Basisstation 2, die zum TETRA-System 1 gehört, und
eine zweite Basisstation 6, die zum GPRS-System 5 gehört, verbunden.
Mit der ersten Basisstation 2 ist zusätzlich eine zweite Überwachungseinheit 10 verbunden.
Vom GPRS-System 5 ist dann auch eine Verbindung zu einer
dritten Basisstation 16 vorhanden. Diese kann, muss jedoch
nicht, verbunden sein mit der Basisstationssteuereinheit 7.
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Die
erste Überwachungseinheit 9 schließt ein Funkendgerät 13,
eine Steuereinrichtung 14 und eine Vermittlungs- oder Schalteinrichtung 15 ein. Weiter
schließt
eine zweite Überwachungseinheit 10 ein
Funkendgerät
ein. Die gestrichelten Verbindungslinien in der Vermittlungseinheit 15 und
zwischen der Basisstation 2 und dem Funkendgerät 10 zielen
darauf, feste Verbindungen anzuzeigen, diese werden jedoch normalerweise
nicht verwendet.
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Beim
normalen Betrieb wird die Übertragung von
der ersten Basisstationssteuereinheit 3 im TETRA-System 1 direkt
durch die Vermittlungseinrichtung 15 und über die Übertragungsverbindung 4 zur Basisstation 2 gerichtet,
mit der ein TETRA-Endgerät (nicht
gezeigt) über
Funk kommunizieren kann. Das für
die Erfindung ausgebildete Funkendgerät 10 ist ein GPRS-Endgerät, das dazu
ausgebildet ist, periodisch Überwachungsdaten über das
GPRS-System 5 zum GPRS-Endgerät 13 in
der ersten Überwachungseinheit 9 zu
senden. Diese Überwachungsdaten
sind vorzugsweise einfache/einzelne Signale in Form von OK-Kennzeichen.
Das Funkendgerät 10 sendet
dann OK-Kennzeichen über
Funk zur GPRS-Basisstation 6, die zusammen mit der TETRA-Basisstation 2 angeordnet ist.
Die OK-Kennzeichen werden von dort über das feste Netz des GPRS-Systems 5 zu
irgendeiner GPRS-Station (nicht gezeigt) mit Abdeckung für den Ort übertragen, wo
die erste Überwachungseinheit 9 angeordnet
ist. Die letzte Entfernung werden die OK-Kennzeichen daher über Funk
von der nicht gezeigten GPRS-Basisstation zum GPRS-Endgerät 13 gesendet.
Die Steuereinrichtung 14 ist mit dem GPRS-Endgerät 13 verbunden
und prüft,
dass die OK-Kennzeichen, die vom GPRS-Endgerät 10 gesendet worden
sind, innerhalb zugelassener Zeitintervalle ankommen.
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Wenn
der gewöhnliche
Signalweg zur TETRA-Basisstation 2 unterbrochen
sein sollte, werden Daten gemäß der vorliegenden
Erfindung stattdessen über
GPRS übertragen.
Modulierungs-/Kodierungsalgorithmen werden laufend verbessert, und
64 kbit/s Paketvermittlung wird in der nahen Zukunft realisiert
werden. Die Erfindung erfordert jedoch, dass es eine weitere GPRS-Basisstation 16 ausreichend nahe
zur zweiten Überwachungseinheit 10 und
ihrem GPRS-Endgerät gibt,
um Kommunikation zwischen Endgerät 10 und
der GPRS-Basisstation 16 zu ermöglichen. Mit vergrößertem Bereich
und einem guten mobilen Antennenempfänger wird eine GPRS-/GSM-Basisstation
ein mobiles Endgerät
in einer Entfernung von bis zu 120 km unter günstigen Bedingungen erreichen.
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Da
das GPRS-Endgerät 10 und
die GPRS-Basisstation 6 sich am selben Basisstationsort 8 befinden
und daher unter einem Entfernungsgesichtspunkt eng beieinander angeordnet
sind, werden die OK-Kennzeichen, die vom GPRS-Endgerät 10 gesendet
werden, im Normalfall über
das feste Netz der GPRS-Station über
die Basisstation 6 aufgenommen. Wenn die Steuereinheit 14 feststellen sollte,
dass das GPRS-Endgerät 13 keine
OK-Kennzeichen über
die GPRS-Station 6 innerhalb des zugelassen Intervalls
empfängt,
hat daher eine Unterbrechung in der Signalübertragung irgendwo zwischen
dem GPRS-Endgerät 10 und
der nicht gezeigten GPRS-Basisstation stattgefunden, die für Funkkommunikation
mit dem GPRS-Endgerät 14 sorgt. Wenn
das GPRS-Endgerät 13 wieder
in Kontakt mit dem GPRS-Endgerät 10 über eine
andere GPRS-Basisstation 16 treten
sollte, besteht die große
Wahrscheinlichkeit, dass die Unterbrechung an irgendeinem der für die System
gemeinsamen Teile aufgetreten ist: Die Multiplexer/Demultiplexer 11 oder 12 oder
die Übertragungsverbindung 4.
Daher steuert die Steuereinheit 14, wenn sie festgestellt
hat, dass das GPRS-Endgerät 13 Kontakt
mit dem GPRS-Endgerät 10 über eine
andere Basisstation 16 erhalten hat, die Vermittlungseinrichtung 15 zu
der Stellung, die in der Figur gestrichelt dargestellt ist. Der
Kommunikationsweg von der Basisstationssteuereinheit 13 ist
dabei mit dem GPRS-Endgerät 13 verbunden.
Von da wird die Kommunikation vollständig durch das GPRS-System 5 verwaltet,
erst über Funk
zu einer nicht gezeigten GPRS-Basisstation, dann über das
feste GPRS-Netz zur Basisstation 16, und von dort über Funk
zum Endgerät 10.
Vom Endgerät 10 wird
die Kommunikation zu TETRA über
den gestrichelten Verbindungsweg zur festen Basisstation 2 zurückgestellt,
von wo die Kommunikation zu dem fraglichen TETRA-Mobilgerät innerhalb
des Abdeckungsbereichs der Basisstation 2 weitergeleitet werden
kann.
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Wenn
es die GPRS-Basisstation 6 ist, die versagt hat, was die
Kommunikation der TETRA-Basisstation 2 mit ihrer Basisstationssteuereinheit 3 nicht
beeinflusst haben sollte, wird das Umschalten zu GPRS vorgenommen,
ohne dass es erforderlich ist. Die Übertragung wird jedoch ihr
Ziel erreichen, was der hauptsächliche
Punkt ist. Wenn die Ausrüstung,
die versagt hat, repariert worden ist, wird der normale Übertragungsweg
wieder verbunden, unabhängig
davon, ob das Versagen auf der Übertragungsverbindung 4 oder
zum Beispiel bei der GPRS-Basisstation 6 stattgefunden
hat. Die Kommunikation über
die Übertragungsverbindung 4 wird wiederhergestellt,
sobald die Steuereinheit 14 die OK-Kennzeichen über die Basisstation 6 feststellt.
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Bei
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung findet die Steuereinrichtung 14 heraus,
ob eine Unterbrechung stattgefunden hat, indem einfach detektiert
wird, dass ein OK-Kennzeichen nicht angekommen ist, von dem erwartet
wurde, dass es innerhalb eines gewissen Zeitintervalls ankommt.
Bei einer anderen Ausführungsform
wird das OK-Kennzeichen im festen Teil des GPRS-Systems 5 durch
eine Anzeige darüber
verbessert, welche Basisstation das OK-Kennzeichen von der Überwachungseinheit 10 empfangen
hat.
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Daher
bezieht sich die vorliegende Erfindung darauf, Übertragungsredundanz für ein erstes
Funkkommunikationssystem 1 herzustellen, für das eine Übertragungsverbindung 4 für Kommunikation
zwischen einer ersten Basisstationssteuereinheit 3 und einer
ersten Basisstation 2 multiplexiert mit Kommunikation zwischen
einer zweiten Basisstationssteuereinheit 7 und einer zweiten
Basisstation 6 in einem zweiten Funkkommunikationssystem 5 ausgebildet ist.
Die Basisstationen 2, 6 sind dazu an einem Basisstationsort 8 angeordnet.
Eine erste Überwachungseinheit 9 ist
mit der ersten Basisstationssteuereinheit 3 verbunden und
dazu ausgebildet, abhängig
von Überwachungsdaten
von einer zweiten Überwachungseinheit
selektiv die erste Basisstationssteuereinheit 3 mit der
ersten Basisstation 2 zu verbinden, entweder über die Übertragungsverbindung 4 oder über eine
dritte Basisstation 16 in dem zweiten Funkkommunikationssystem 5 zur
zweiten Überwachungseinheit 10,
die mit der ersten Basisstation 2 verbunden ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt einen ersten Multiplexer/Demultiplexer 11 ein,
der dazu ausgebildet ist, entsprechende Basisstationssteuereinheiten 3, 7 mit der Übertragungsverbindung 4 zu
verbinden.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung schließt
weiter einen zweiten Multiplexer/Demultiplexer 12 ein,
der dazu ausgebildet ist, die entsprechende Basisstation 2, 6 mit
der Übertragungsverbindung 4 zu
verbinden. Die Übertragungsverbindung 4 ist
vorzugsweise ein unterirdisches Kabel.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung schließt
die erste Überwachungseinheit 9 ein
erstes Funkendgerät 13 ein,
und die zweite Überwachungseinheit
schließt
ein zweites Funkendgerät 10 ein,
welche Funkendgeräte 10, 13 dazu
ausgebildet sind, über
eine Basisstation 6, 16 in dem zweiten Funkkommunikationssystem 5 zu
kommunizieren. Das zweite Funkendgerät 10 ist dazu ausgebildet,
mit einem gewissen Intervall die Überwachungsdaten über die
Basisstation 6, 16 in dem zweiten Funkkommunikationssystem 5 zum
ersten Funkendgerät 13 zu
senden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung schließt
die erste Überwachungseinheit 9 eine
Steuereinrichtung 14 ein, die dazu ausgebildet ist, zu
prüfen,
ob die Überwachungsdaten
von dem zweiten Funkendgerät 10 und mit
dem gegebenen Zeitintervall empfangen werden. Eine Vermittlungseinrichtung 15 in
der ersten Überwachungseinheit 9 ist
dazu ausgebildet, wenn die Steuereinrichtung 14 feststellt,
dass die Überwachungsdaten
innerhalb des Zeitintervalls empfangen werden, die erste Basisstationssteuereinheit 3 mit
der ersten Basisstation 2 über die Übertragungsverbindung 4 zu
verbinden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das zweite Funkendgerät 10 in erster Linie
dazu ausgebildet, die Überwachungsdaten über die
zweite Basisstation 6 zu senden, und im Falle, dass die
Steuereinrichtung 14 nicht feststellt, dass die Überwachungsdaten
innerhalb des Zeitintervalls empfangen werden, eine Verbindung mit
dem ersten Funkendgerät 13 über die
dritte Basisstation 16 einzurichten, die zu dem zweiten
Funkkommunikationssystem 5 gehört.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Vermittlungseinrichtung 15 in dem Fall,
dass die Steuereinrichtung 14 die Überwachungsdaten nicht innerhalb
des Zeitintervalls detektiert, dazu ausgebildet, die erste Basisstationssteuereinheit 3 über das
erste Funkendgerät 13 über das zweite
Funkkommunikationssystem 5 über das zweite Funkendgerät 10 mit
der ersten Basisstation 2 zu verbinden.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, Übertragungsredundanz für ein erstes
Funkkommunikationssystem 1 zu schaffen, für das eine Übertragungsverbindung 4 für Kommunikation
zwischen einer ersten Basisstationssteuereinheit 3 und einer
ersten Basisstation 2, multiplexiert mit Kommunikation
zwischen einer zweiten Basisstationssteuereinheit 7 und
einer zweiten Basisstation 6 in einem zwei ten Funkkommunikationssystem 5 ausgebildet ist.
Die Basisstationen 2, 6 sind dabei an einem Basisstationsort 8 zusammen
angeordnet. Das Verfahren gemäß der Erfindung
wird durch die Schritte gekennzeichnet:
- – Überwachungsdaten
von einer zweiten Überwachungseinheit 10,
die mit der ersten Basisstation 2 verbunden ist, zu einer
ersten Überwachungseinheit 9 zu
senden, die mit der ersten Basisstationssteuereinheit 3 verbunden
ist, und
- – selektiv
die erste Basisstationssteuereinheit 3 mit der ersten Basisstation 2 über die Übertragungsverbindung 4 zu
verbinden, oder über
eine dritte Basisstation 16 im zweiten Funkkommunikationssystem 4 zu
der zweiten Überwachungseinheit 10,
in Abhängigkeit
von Überwachungsdaten
von der zweiten Überwachungseinheit 10.
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Ein
erstes Funkendgerät 13,
das in der ersten Überwachungseinheit 9 enthalten
ist, kommuniziert über
eine Basisstation 6, 16 im zweiten Funkkommunikationssystem 5 mit
einem zweiten Funkendgerät 10,
das in der zweiten Überwachungseinheit 10 eingeschlossen
ist, und das zweite Funkendgerät 10 sendet
die Überwachungsdaten
mit einem gegebenen Intervall über
eine Basisstation 6, 16 im zweiten Funkkommunikationssystem 5 zum
ersten Funkendgerät 13.
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Die
erste Überwachungseinheit 9 detektiert mit
Hilfe einer Steuereinrichtung 14, ob die Überwachungsdaten
von dem zweiten Funkendgerät 10 mit einem
gegebenen Zeitintervall empfangen werden. Eine Vermittlungseinrichtung 15 in
der ersten Überwachungseinheit 9 verbindet
die erste Basis stationssteuereinheit 3 mit der ersten Basisstation 2 über die Übertragungsverbindung 4,
wenn die Steuereinrichtung 14 feststellt, dass die Überwachungsdaten
innerhalb des Zeitintervalls empfangen werden.
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Das
zweite Funkendgerät 10 überträgt in erster
Linie die Überwachungsdaten
von der zweiten Basisstation 6 und im Falle, dass die Steuereinheit 14 nicht
feststellt, dass Überwachungsdaten
innerhalb des Zeitintervalls empfangen werden, richtet das zweite
Funkendgerät 10 eine
Verbindung mit dem Funkendgerät 13 über eine
dritte Basisstation 16 ein, die zu dem zweiten Funkkommunikationssystem 5 gehört.
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Im
Falle, dass die Steuereinrichtung 14 die Überwachungsdaten
nicht innerhalb des Zeitintervalls feststellt, verbindet die Vermittlungseinrichtung 15 die
erste Basisstationssteuereinheit 3 über das erste Funkendgerät 13 über das
zweite Funkkommunikationssystem 5 über das zweite Funkendgerät 10 zu
der ersten Basisstation 2.
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Die
ersten 1 und zweiten 5 Funkkommunikationssysteme
bieten vorzugsweise paketvermittelte Übertragung mit schmaler Bandbreite,
vorzugsweise weniger als 64 kbit/s. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Funkkommunikationssystem 1 Küstenradio.
Bei einer anderen Ausführungsform
ist das erste Funkkommunikationssystem 1 TETRA. Bei einer
noch anderen bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Funkkommunikationssystem 1 Mobitex.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das zweite Funkkommunikationssystem 5 GPRS.
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Die
Erfindung wird nur durch den Schutzbereich begrenzt, der durch die
beigefügten
Patentansprüche
definiert ist.