-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ruf-Steuerungssystem
in einem mobilen Kommunikationssystem zur Bedienung
mobiler Stationen, die sowohl eine Fahrzeug-Einrichtung
als auch eine tragbare Einrichtung umfassen.
-
In einem mobilen Kommunikationssystem muß der
Leistungsverbrauch einer mobilen Station so klein wie
möglich sein, so daß eine in der mobilen Station
verwendete Batterie so lange wie möglich arbeitet. Es sei
darauf hingewiesen, daß eine mobile Station selbst im
Wartezustand etwas Leistung verbraucht.
-
Es ist bekannt, in einer drahtlosen Personenrufanlage
ein intermittierendes Empfangssystem zu verwenden, um
den Leistungsverbrauch zu verringern, wie es in der JP-
Patent-Offenlegungsschrift 60-52133 vom 25. März 1985
und in der JP-Patent-Offenlegungsschrift 63-227134 vom
21. September 1988 dargestellt ist. In diesem System
sind mobile Stationen in mehrere Gruppen unterteilt, so
daß jede Gruppe eine Vielzahl mobiler Stationen
enthält. Jeder Gruppe ist ein spezieller Zeitschlitz
zugeordnet, in dem die Rufinformation gesendet wird, und
eine mobile Station in der Gruppe empfängt das
Zeitschlitzsignal. Da der Leistungsverbrauch in der Zeit,
in der die Station den Zeitschlitz nicht empfängt, sehr
gering ist, wird die Leistung praktisch intermittierend
abgegeben, so daß die Batterie eine lange
Betriebspder Lebensdauer hat. Bei diesem System ist ein Puffer-
Speicher (ein Zwischenspeicher) vorgesehen, der in
jedem Zeitschlitz Rufsignale speichert und seinen Inhalt
in dem zugehörigen Zeitschlitz aussendet. Ein Ruf, der
dann auftritt, wenn ein zugehöriger Bereich des
Puffer-Speichers belegt ist, wird als Rufverlust behandelt.
-
Dieses herkömmliche intermittierende Empfangssystem hat
jedoch den Nachteil, daß der Rufverlust sehr davon
abhängt, wann der Ruf auftritt, und der Rufverlust ist
groß im Vergleich zu dem Fall, daß keine
Gruppeneinteilung angewandt wird.
-
Will man den gleichen Rufverlust ohne Gruppeneinteilung
erzielen, dann muß die Anzahl der Rufschlitze erhöht
werden, doch verringert eine Erhöhung der Anzahl der
Rufschlitze den Wirkungsgrad der Rufschlitze oder der
Rufkanäle.
-
Ein weiterer Nachteil des herkömmlichen
intermittierenden Empfangssystem besteht darin, daß sowohl die
tragbare Einrichtung, die von einer Person getragen wird,
als auch die Fahrzeugeinrichtung, die in einem Fahrzeug
angeordnet ist, in Gruppen unterteilt sind, obwohl bei
einer Fahrzeugeinrichtung keine zwingende Notwendigkeit
zur Energieeinsparung besteht oder sie keine
diesbezüglichen Probleme hat.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Ruf-Steuerungssystem anzugeben, das sowohl in einer
Fahrzeugeinrichtung als auch in einer tragbaren
Einrichtung verwendet wird, den Leistungsverbrauch der
tragbaren Einrichtung verringert und einen hohen
Wirkungsgrad der Rufkanäle bewirkt.
-
Diese Aufgabe ist durch ein Ruf-Steuerungssystem
gelöst, das eine Vielzahl mobiler Stationen und eine oder
mehrere Basisstationen aufweist, die mit einem
Kommunikationsnetz verbunden sind und über Kanäle
kommunizieren, die aus Zeitschlitzen bestehen, wobei sich das
Ruf-Steuerungssystem dadurch auszeichnet, daß die
mobilen
Stationen in gruppierte Stationen, die im
Wartezustand nur für diese Gruppe reservierte Zeitschlitze
empfangen, und in ungruppierte Stationen unterteilt
sind, die alle Zeitschlitze im Wartezustand empfangen,
jede mobile Station und jede Basisstation Informationen
darüber, ob die mobile Station eine gruppierte Station
oder eine ungruppierte Station ist, und die Gruppe
enthalten, zu der die mobile Station gehört; eine
Basisstation eine Vielzahl von Pufferzellen hat, der Inhalt
jeder Pufferzelle in dem zugehörigen Zeitschlitz eines
Rufkanals ausgesendet, ein an eine gruppierte Station
ausgesendetes Rufsignal in der zugehörigen Pufferzelle
gespeichert und ein an eine ungruppierte Station
ausgesendetes Rufsignal in der Pufferzelle gespeichert wird,
die die kürzeste Warteschlange aufweist, wobei eine
gruppierte Station nur einen Teil der Zeitschlitze
empfängt, die zu der eigenen Station gehören, und eine
ungruppierte Station alle Zeitschlitze empfängt.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen
bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es
zeigen:
-
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Hauptteils einer
Basisstation zur Realisierung eines
erfindungsgemäßen Ruf-Steuerungssystems,
-
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiels eines Signalformats
eines erfindungsgemäßen Rufsignals,
-
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Signalformats eines erfindungsgemäßen Rufsignals,
-
Fig. 4 ein Kurvendiagramm eines Vergleichs der
erfindungsgemäßen Abhängigkeit des
Rufverlustverhältnisses von der Verkehrsdichte mit der
Abhängigkeit beim bekannten Stand der Technik und
-
Fig. 5 ein Systemdiagramm eines mobilen
Kommunikationssystems, bei dem die Erfindung angewandt wird.
-
In Fig. 5 ist mit BS eine Basisstation bezeichnet, die
über einen Funkkanal mit einer mobilen Station MS
verbunden ist. Jede Basisstation BS ist mit einer
Steuerstation über einen Rufkanal P-CH für einen Empfangsruf
an eine mobile Station MS, einen Zugriffkanal A-CH zur
Auslösung eines Rufes aus eine mobilen Station MS und
einen Sprechkanal S-CH verbunden. Die Steuerstation ist
mit einem Kommunikationsnetz verbunden. Es wird
unterstellt, daß die Steuerstation einen Heimspeicher
enthält, der Informationen bezüglich jeder mobilen Station
MS speichert.
-
Ein mobiles Kommunikationssystem hat einen Sprechkanal
für eine verbale Kommunikation, einen Rufkanal für eine
Rufsteuerung in einer Empfangsphase und einen
Zugriffkanal zur Zugriffssteuerung.
-
Nach Fig. 1, die einen Rufkanal betrifft, wählt ein
Pufferwähler 1 eine der Pufferzellen 1 bis n aus, wenn
die Basisstation ein Rufsignal 10 empfängt, so daß das
Rufsignal in der ausgewählten Pufferzelle gespeichert
wird. Das Signalformat eines Rufsignals hat eine
Präambei P, ein Rahmensynchronisationsbit F, einen
Rufsignalindikator R, eine Identifikation ID einer mobilen
Station, eine Gruppennummer S einer mobilen Station, ein
Flag G/U, das anzeigt, ob es sich bei der mobilen
Station um eine gruppierte Station oder eine ungruppierte
Station handelt, und ein Prüfbit C. Das Flag G/U ist 1
oder 0. Die Gruppennummer S liegt bei vorliegendem
Ausführungsbeispiel im Bereich von 1 bis 5.
-
Ein Mobilstationsanalysator 2 analysiert, ob die mobile
Station, die angerufen werden soll, eine gruppierte
Station oder eine ungruppierte Station ist, und wenn es
sich um eine gruppierte Station handelt, wird die
Gruppe oder der Zeitschlitz, zu der bzw. dem die mobile
Station gehört, angegeben. Das Rufsignal 10 wird für
die Mobilstationsanalyse verwendet. Die Information des
Rufsignals 10, die der Mobilstationsanalysator 2
verwendet, wird in einem (nicht dargestellten)
Heimspeicher in einem mobilen Kommunikationsnetz gespeichert.
Das Analyseergebnis des Mobilstationsanalysators 2 wird
dem Pufferwähler 1 für die Wähloperation zugeführt.
-
Wenn eine anzurufende mobile Station eine ungruppierte
Station ist, wird das Rufsignal in derjenigen
Pufferzelle gespeichert, die die kürzeste Warteschlange von
allen Pufferzellen hat. Vorzugsweise ist in dem
Pufferwähler 1 eine Tabelle 1a vorgesehen, die die Länge der
Warteschlange bei jeder Pufferzelle anzeigt. Bei
vorliegendem Ausführungsbeispiel haben die Pufferzellen 1
bis 5 die Warteschlange 0, 4, 6, 10 und 7. Daher wird
ein neues Rufsignal für eine ungruppierte Station in
der Pufferzelle gespeichert, die die kürzeste
Warteschlange (Länge O) hat.
-
Eine mobile Station kann entweder zu einer festen
Gruppe oder einer variablen Gruppe gehören, was davon
abhängt, ob es sich um ein mobilbesuchtes Gebiet handelt.
Im letzteren Fall wird die für den Betrieb des
Mobilstationsanalysators 2 erforderliche Information durch
Verwendung der ID (Identifikation) der mobilen Station
und eines Nachschlagewerks (Diktionärs) in einem (nicht
dargestellten) Heimspeicher ermittelt.
-
Die Pufferzellen 5 (Pufferzelle 1 bis 9) beziehen sich
auf jeden Zeitschlitz eines Rufkanals. Die
Ausgangssignale der Pufferzellen 5 werden im Multiplexer 3
zeitlich unterteilt, so daß die Information aus jeder
Pufferzelle in den zugehörigen Zeitschlitz eingefügt wird.
-
Das zeitlich aufgeteilte Rufsignal wird über einen
Sender 4 und eine Antenne 6 ausgesendet.
-
Wenn der Inhalt einer Pufferzelle übertragen oder
ausgesendet worden ist, wird der zugehörige Bereich der
Tabelle 1a über eine Steuerleitung 3a aus dem
Multiplexer 3 auf 0 zurückgesetzt.
-
Im Rufsignalformat nach Fig. 2 entsprechen die
Rufschlitze 1 bis n den Speicherzellen 1 bis n in Fig. 1.
Die in jeder Pufferzelle gespeicherten Rufsignale
werden im zugehörigen Zeitschlitz nach dem FIFO-Prinzip
(Durchlaufprinzip) übertragen.
-
Es sei angenommen, daß eine tragbare Station, die von
einer Person getragen wird, gruppiert ist. Wenn ein an
die gruppierte tragbare Station ausgesendetes Rufsignal
durch die Basisstation empfangen wird, avisiert der
Mobilstationsanalysator 2 dem Pufferwähler 1 diejenige
Pufferzelle, zu der die tragbare Station gehört, so daß
das empfangene Rufsignal in derjenige Pufferzelle
gespeichert wird, die der tragbaren Station zugeordnet
ist. Wenn die Pufferzelle voll ist, wird das neue
Rufsignal als Rufverlust behandelt. Der Inhalt der
Pufferzelle wird in der beschriebenen Weise ausgesendet.
-
Eine tragbare Station, die von einer Person getragen
wird, empfängt den Rufkanal intermittierend, so daß nur
der der eigenen tragbaren Station zugeordnete
Zeitschlitz empfangen wird. Wenn die tragbare Station zur
Gruppe 6 gehört, wird der Empfangsbetrieb während des
Zeitschlitzes 6 ausgeführt, der in Fig. 2 dargestellt
ist. Es sollte beachtet werden, daß der Zeitschlitz 6,
in dem die tragbare Station in Betrieb ist,
verhältnismäßig kurz und der Leistungsverbrauch, wenn die Station
nicht empf ängt, sehr gering ist. Der Leistungsverbrauch
in einer tragbaren Station ist daher gering, und die
Batterie der tragbaren Station arbeitet länger.
-
Es sei angenommen, daß eine Fahrzeugstation, die in
einem Fahrzeug mitgeführt wird, oder eine ortsfeste
Station eine ungruppierte Station ist. Wenn ein an die
Fahrzeugstation ausgesendetes Rufsignal die
Basisstation erreicht, stellt der Mobilstationsanalysator 2
fest, daß diese Station nicht gruppiert ist, und teilt
dem Pufferwähler 1 mit, daß die Station eine
ungruppierte Station ist. Der Pufferwähler 1 wählt eine der
Pufferzellen, so daß die Warteschlange bei der
ausgewählten Pufferzelle die kürzeste der Warteschlangen
aller Pufferzellen ist. Wenn alle Pufferzellen voll
sind, wird der empfangene Ruf als Rufverlust behandelt.
-
Eine mögliche Abwandlung besteht darin, daß der Zustand
eines Rufverlustes bei einem Fahrzeugstationsanruf
adaptiv ausgebildet ist, so daß ein Rufverlust bei
einer gruppierten Station gleich dem einer ungruppierten
Station ist. Beispielsweise wird ein Rufsignal als
Rufverlust behandelt, wenn die Warteschlange bei der
Speicherzelle, die die kürzeste Warteschlange hat, größer
als ein vorbestimmter Wert ist, oder wenn die Anzahl
der Pufferzellen, deren Warteschlange kürzer als der
vorbestimmte Wert ist, kleiner als ein vorbestimmter
Wert ist.
-
Ferner kann es möglich sein, ein Rufsignal einer
Fahrzeugstation aus einer ersten Pufferzelle in eine andere
Pufferzelle zu verschieben, wenn sich die Warteschlange
bei jeder Pufferzelle während des Malts des Rufsignals
in der ersten Pufferzelle ändert. In diesem Fall wird
keine Verschiebung des Rufsignals bewirkt, wenn die
Warteschlange bei der zweiten Pufferzelle größer als
ein vorbestimmter Wert ist, so daß die Wartezeit des
Rufsignals einen vorbestimmten Wert nicht
überschreitet.
-
Ein Fahrzeugsignal empfängt ständig Rufsignale, wie es
in Fig. 2(c) dargestellt ist. Da die Fahrzeugstation
eine große Batterie hat, ist es nicht notwendig, auf
eine Leistungseinsparung zu achten.
-
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung eines erfindungsgemäßen
Rufkanals, bei der angenommen ist, daß eine Vielzahl
von Rufkanälen 1 bis 3 vorgesehen sind. Die Verwendung
einer Vielzahl von Rufkanälen ist nützlich, wenn die
Anzahl der Teilnehmer erhöht wird. Bei kleiner Anzahl
von Teilnehmern wird ein einziger Rufkanal verwendet,
und wenn die Anzahl der Teilnehmer zunimmt, wird die
Anzahl der Rufkanäle ebenfalls erhöht.
-
Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der drei Rufkanäle
vorgesehen sind. In diesem Fall empfängt eine tragbare
Station, die beispielsweise zur Gruppe 10 gehört, nur
den Zeitschlitz 10 im ersten Rufkanal. Dagegen ist eine
Fahrzeugstation auf der Basis der Rufkanäle
klassifiziert. Wenn die Fahrzeugstation zum ersten Rufkanal
gehört, empf ängt sie den ersten Rufkanal, der die
Zeitschlitze 1, 4, 7, 10, 13 usw. enthält. In ähnlicher
Weise empfängt eine weitere Fahrzeugstation, die zum
zweiten Rufkanal gehört, die Zeitschlitze 2, 5, 8, 11,
14, 17 usw. Man sieht daher, daß Fahrzeugstationen in
einer von der Einteilung bzw. Klassifizierung tragbarer
Stationen abweichenden Weise gruppiert sind.
-
Die Erfindung hat den Effekt, daß das
Rufverlust-Verhältnis weniger von der Verteilung des
Auftrittsintervalls eines Rufes im Vergleich zum bekannten Stand der
Technik abhängt, bei dem alle mobilen Stationen
gruppiert sind. Da die Fahrzeugeinrichtung alle Schlitze
und die tragbare Einrichtung nur den zugehörigen
Schlitz empfängt, ist das Verhältnis der
Empfangsschlitze zu allen Zeitschlitzen das gleiche wie beim
bekannten Stand der Technik. Durch die Erfindung kann
daher der Leistungsverbrauch einer tragbaren Station
verringert und gleichzeitig die Verkehrsdichte für
jeden Schlitz groß und die Wartezeit und das
Rufverlust-Verhältnis konstant gehalten werden.
-
Fig. 4 zeigt Simulationskurven der Erfindung, bei der
tragbare Stationen in 20 Gruppen eingeteilt sind, die
Fahrzeugstationen 75 % aller mobilen Stationen betragen
und die Anzahl der Pufferzellen gleich 5 ist. Auf der
horizontalen Achse in Fig. 4 ist die Verkehrsdichte und
auf der vertikalen Achse das Rufverlust-Verhältnis
aufgetragen. Die ausgezogene Kurve veranschaulicht die
erfindungsgemäße Kennlinie und die gestrichelte Kurve
die Kennlinie nach dem bekannten Stand der Technik.
-
Es sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 4 die
Verkehrsdichte für ein vorbestimmtes Rufverlust-Verhältnis nach
der Erfindung größer als beim bekannten Stand der
Technik ist. Wenn das Rufverlust-Verhältnis beispielsweise
10&supmin;³ ist, ist die Verkehrsdichte nach der Erfindung 1,5
mal größer als beim bekannten Stand der Technik. Eine
hohe Verkehrsdichte bedeutet, daß eine große Anzahl
mobiler Stationen in einer großen Anzahl von
Empfangszeitschlitzen besetzt und/oder die Anzahl der
Steuerkanäle verringert sein kann.
-
Durch die Erfindung kann daher der Leistungsverbrauch
einer tragbaren Einrichtung verringert und der
Wirkungsgrad eines Steuerkanals bei einer vorbestimmten
Verkehrsbedingung und Kommunikationsqualität gesteigert
werden.