DE69031391T2

DE69031391T2 - Zellulares funksystem

Info

Publication number: DE69031391T2
Application number: DE69031391T
Authority: DE
Inventors: Phillip Knight
Original assignee: Telecom Securicor Cellular Radio Ltd
Current assignee: Telefonica UK Ltd
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2010-08-01
Also published as: FI920409A0; WO1991002436A1; FI104030B; FI104030B1; AU6179590A; JP2999549B2; ES2110416T3; DE69031391D1; GB8917452D0; DK0485494T3; ATE157834T1; EP0485494A1; HK1002844A1; EP0485494B1; JPH05501484A; AU639476B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellfunksystem.
Es ist allgemein bekannt, daß in einem Zellfunksystem eine bidirektionale Sprach- oder Datenübermittlung zwischen einer Anzahl fester Basisstationen und einer oder mehreren mobilen Stationen in einem Bereich oder einer Zelle erfolgen kann, der bzw. die von dieser Basisstation bedient wird. Bewegt sich eine mobile Station zwischen nebeneinanderliegenden Zellen, so ist es möglich, einen Anruf von der momentanen Basisstation der Basisstation der danebenliegenden Zelle zu übergeben bzw. an diese weiterzuleiten. Hierzu ist eine Gruppe von Basisstationen mit einem gemeinsamen Schaltzentrum verbunden, das die Weiterleitung überwacht. Für die Übergabe bzw. Weiterleitung ist ein Austausch von Signalinformationen zwischen der momentanen Basisstation und der mobilen Station erforderlich. Diese kontrollierte Signalübermittlung erfolgt notwendigerweise innerhalb eines kurzen Zeitraums, und da die Sprach- oder Datenübermittlung gegebenenfalls unterbrochen werden muß, wenn auch nur kurz, wird der Benutzer unter Umständen eine Verschlechterung der Übertragungsqualität erfahren. Eine weitere Signalsteuerung, beispielsweise der Leistung, erfolgt zwischen der mobilen Station und der Basisstation während der gesamten Gesprächsdauer.
Indem immer komplexere, digitale, Zellfunksysteme, beispielsweise ein paneuropäisches GSM-System entwickelt werden, nimmt der Umfang der erforderlichen Steuerung oder Hintergrundsignalgebung zu. Der generelle Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die Qualität des Übermittlungsabschnitts, und im Falle eines Telephonats mit Sprachübertragung, die Empfangsqualität eines Telephonanrufs an den Benutzer verbessert werden sollen. Wie bereits aufgezeigt, kann eine solche Hintergrundsignalgebung genau den entgegengesetzten Effekt haben und die Empfangsqualität eines Gesprächs verschlechtern.
Bei einer bekannten Anlage, die in dem Artikel von Wong und Goodman in "Electronics Letters", Bd. 24, No. 11 (26. Mai 1988), Seite 670 bis 672 besprochen wird, wird die Redundanz eines Sprechsignals genutzt, um einen Teil des verlorengegangenen Sprechsignals zu rekonstruieren, während der Kanal der Übermittlung von Information in Form von Signalen dient. Dieses System verringert den wahrgenommenen Verlust der Sprechqualität, jedoch ist eine hohe Verarbeitungsleistung im Hörer erforderlich, um das Signal zu rekonstruieren. Da das System sich dariber hinaus auf die Redundanz bei Sprechsignalen stützt, ist es für Datensignale nicht geeignet.
Die vorliegende Erfindung will ein Zellfunksystem verfügbar machen, bei dem die signalgebungsbedingte Unterbrechung verringert wird.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Basisstation für ein Zellfunksystem zur Sprach- oder Datenübermittlung mit benachbarten mobilen Stationen verfügbar gemacht. Die Station ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen aufweist, um zu bestimmen, daß die Übermittlung zwischen der Basisstation und einer mobilen Station vorübergehend unterbrochen ist, ferner Einrichtungen zur Beurteilung der Dringlichkeit der angeforderten Signalinformation, Einrichtungen zur Speicherung der angeforderten Signalinformation, während die Übermittlung weiterläuft, sowie auf die Bestimmungs und Beurteilungseinrichtungen ansprechende Einrichtungen zur Initiierung der Übermittlung der angeforderten gespeicherten Signalinformation an die mobile Station auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades der Information oder, wenn die angeforderte Signalinformation nicht vorher auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades der Signalinformation übermittelt worden ist, während einer bestimmten temporären Übermittlungsunterbrechung.
Vorzugsweise weist die Basistation Zeitgeber auf, um die Übermittlung der Signalinformation an eine mobile Station eine vorbestimmte Zeitspanne nach Erhalt der Nachricht durch die Basisstation zu initiieren.
Vorzugsweise umfaßt die Einrichtung zur Beurteilung des Dringlichkeitsgrades Einrichtungen zur Beurteilung des in der Signalnachricht enthaltenen Prioritätscodes.
Vorzugsweise umfaßt die Einrichtung zur Beurteilung der Dringlichkeit Einrichtungen zur Interpretierung der Signalnachricht, um die beabsichtigte Funktion der Nachricht zur Bestimmung der Dringlichkeit derselben beurteilen zu können.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung macht diese eine Basisstation für ein Zellfunksystem zur Verbindung mit einem mobilen Schaltzentrum verfügbar, damit eine mobile Station über die Basisstation und das mobile Schaltzentrum einen Anruf an ein Telephonnetz tätigen kann. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation Einrichtungen zur Beurteilung der Dringlichkeit einer Signalnachricht aufweist, die während eines Anrufs von dem mobilen Schaltzentrum an eine mobile Station ergangen ist, Einrichtungen zur Speicherung der Signalnachricht, Einrichtungen zur Beurteilung des Standes der in Signalform zu übermittelnden Nachricht an die mobile Station, sowie Einrichtungen zur Weiterleitung der gespeicherten Signalnachricht auf der Grundlage der beurteilten Dringlichkeit von der Basisstation an die mobile Station oder, wenn die Signalnachricht nicht vorher auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades derselben übermittelt worden ist, während einer beurteilten Zeitspanne der Übermittlungsstille während des Anrufs.
Vorzugsweise weist die Basisstation Zeitgeber auf, um die Übermittlung einer Signalnachricht an eine mobile Station eine vorbestimmte Zeitspanne nach Erhalt der Nachricht durch die Basisstation zu initiieren.
Vorzugsweise umfaßt die Einrichtung zur Beurteilung des Dringlichkeitsgrades Einrichtungen zur Beurteilung des in der Signalnachricht enthaltenen Prioritätscodes.
Vorzugsweise weist die Einrichtung zur Beurteilung des Dringlichkeitsgrades Einrichtungen zur Interpretierung der Signalnachricht auf, um die beabsichtigte Funktion der Nachricht im Hinblick auf die Bestimmung der Dringlichkeit derselben zu beurteilen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Zellfunksystem mit mehreren Basisstationen, wobei mindestens eine von diesen den vorangehenden Angaben entspricht.
Nach einem weiteren Aspekt macht die Erfindung ein Verfahren zur Signalübermittlung zwischen einer Basisstation und einer mobilen Station in einem Zellfunksystem mit mehreren Basisstationen, jeweils für die Sprach- oder Datenübermittlung mit benachbarten Stationen, verfügbar, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Beurteilen der Dringlichkeit der angeforderten Signalinformation; Halten der angeforderten Signalinformation, während die Sprach- oder Datenübermittlung weiterläuft; Bestimmen, daß die Übermittlung zwischen der Basisstation und der mobilen Station vorübergehend unterbrochen ist; und Initiieren der angeforderten Signalübermittlung an die mobile Station während einer bestimmten temporären Unterbrechung der Übermittlung, es sei denn, die angeforderte Signalinformation ist vorher auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades derselben übermittelt worden.
Wenn möglich, bedient sich die vorliegende Erfindung der Unterbrechungen oder Zeiten der Übermittlungsstille während des Anrufs, um eine Signalgabe zwischen einer Basisstation und einer mobilen Station zu initiieren.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist nachstehend anhand eines Beispiels unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm mit allgemeinen Bezeichnungen fur die wesentlichen Bauteile eines Zellfunksystems;
Fig. 2 zeigt das Prinzip der Arbeitsweise einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 verdeutlicht den Zeitpunkt der Signalgabe in einem Zellsystem in Verbindung mit einem festen Netz; und
Fig. 4 ist ein Algorithmus für die Verfahrensweisen zur Durchführung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 umfassen die Bauteile eines Zellfunksystems zum einen allgemein mehrere mobile Stationen (MS) und zum anderen mehrere Basisstationen (BS) , die mit einem oder mehreren mobilen Schaltzentren (MSC) verbunden sind, die ihrerseits an ein Netz, beispielsweise ein PSTN, angeschlossen sind. Bei dem gezeigten Beispiel, das sich auf ein Zellsystem nach GSM-Standard bezieht, weisen die Basissationen B jeweils mehrere Basis-Sender/Empfängerstationen (BTS) auf, die mit einer gemeinsamen Basis-Anlagensteuerung (BSC) verbunden sind, die mit dem mobilen Schaltzentrum bzw. den mobilen Schaltzentren MSC eine Schnittstelle bildet. Eine eingehendere Beschreibung der mobilen Richtfunkstrecke (B-MS) (GSM Air Interface) und der festen (MSC-B)-Schnittstelle (GSM- Interface "A") ist in den GSM-Empfehlungen enthalten. Ein solches Zellfunksystem ist allgemein bekannt und wird daher nicht näher beschrieben.
Allgemein hat die Basis-Anlagensteuerung (BSC) die Funktion, die Funkresourcen genau im einzelnen zu steuern. Speziell für die vorliegenden Zwecke
- empfängt und übermittelt die Basis-Anlagensteuerung BSC via BTS, und über die Luftschnittstelle, Nachrichten in Form von Signalen von der mobilen Station MS bzw. an diese sowie an das mobile Schaltzentrum MSC und von diesem;
- interpretiert sie die Signalnachrichten, die sich auf die Funkresourcenverwaltung beziehen, von denen eine der Übergabebefehl ist, und
- führt die erforderliche Transcodierfunktion zwischen dem Luftschnittstellen-codieralgorithmus für Sprache und der für die "A"-Schnittstelle definierten "A"-Gesetz-Codierung durch.
Bezugnehmend auf Fig 2 erfolgt in einem Telephonat die sprachliche Mitteilung blockweise, mit kurzen Perioden der Stille. Nach dem generellen Prinzip dieser bevorzugten Ausführungsform erfolgt, soweit möglich, die Signalgabe zwischen den Basisstationen und den mobilen Stationen in den bei einem Anruf zwischen den tatsächlichen Sprechzeiten liegenden Perioden, wobei der gesprochene Teil nur im Bedarfsfall unterbrochen wird. Fig. 2 zeigt, wie diese Signalgaben mit der sprachlichen Aktivität in Korrelation gebracht werden können. Auf diese Weise hat die Signalgabe in bezug auf die wahrgenommene Qualität eines Anrufs einen weniger starken Effekt.
Fig. 3 zeigt die Durchführung des allgemeinen Prinzips der bevorzugten Ausführungsform schematisch. Die Basisstationen geben nicht nur Sprechblöcke vom Netz an die mobilen Stationen weiter; sie geben auch Information in Form von Signalen als Signalblöcke weiter. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann der Signalblock bei der Basisstation zum selben Zeitpunkt als Sprechblock eingehen. Die Basisstation ruft den Signalblock ab und setzt ihn auf Warten, bis eine Sprechpause, d.h. eine Unterbrechung zwischen den Sprechblöcken, eintritt, in der dann die Übermittlung des Signalblocks einsetzen kann. Die Signalinformation hat einen beurteilten Dringlichkeitsgrad, d.h. sie muß innerhalb eines bestimmten Zeitraums von der Basisstation an die mobile Station übermittelt werden, auch wenn keine Sprechpause vorliegt; beispielsweise, wenn der Anruf "abzustürzen" droht und eine Weiterleitung erforderlich ist. Für solche Fälle ist daher eine zeitlich kontrollierte Steuerung der Übermittlung der Signalblöcke vorgesehen. Ein beispielhafter Algorithmus für dieses Verfahren ist in Fig. 4 gezeigt.
Gemäß Fig. 4 wartet (Schritt S1) das Basis-Anlagensteuerungssystem in einem Anfangsstadium, in dem die mobile Station an einem Verkehrskanal liegt, auf einen vom Netz an eine mobile Station gesandten Signalblock. In einem bestimmten Augenblick trifft eine Signalnachricht ein (Schritt S2). In diesem Stadium wird ein Zeitgeber T1 aktiviert (Schritt S3). Das Steuerungssystem wartet dann (Schritt S4) auf eine Periode der Stille zwischen den Sprechblöcken bzw. auf die Deaktivierung des Zeitgebers T1. Nach einer ersten solchen Deaktivierung des Zeitgebers T1 (Schritt S5) oder einer Periode der Stille in den Verknüpfungsabschnitten (Schritt S6) wird die Signalnachricht an die mobile Station (Schritt S7) weitergeleitet. Anschliessend kehrt das Steuerungssystem zu der Verfahrensweise gemäß Schritt S1 zurück. Es könnten mehrere Signalnachrichten mit getrennt für diese arbeitenden Zeitgebern gespeichert werden, oder mit einem oder mehreren Zeitgeber(n) für eine Gruppe oder Gruppen von Nachrichten.
Die Art und der Inhalt der von der Basis-Anlagensteuerung bearbeiteten Signalnachricht kann das beschriebene Verfahren nachteilig beeinflussen. Ist die Signalnachricht beispielsweise ein Übergabebefehl, so muß die Basis-Anlagensteuerung unter Umständen beurteilen, ob die Nachricht sofort zu übermitteln ist, um einen Gesprächsausfall zu verhindern, ob die Übermittlung bis zum Eintreten einer Gesprächspause zu verzögern ist, oder ob nur begrenzt verzögert werden soll - siehe Verfahren gemäß Fig. 4. Vorausgesetzt, die Basis-Anlagensteuerung ist mit der entsprechenden Information versehen, kann eine solche Entscheidung in der richtigen Art und Weise erfolgen. Eine solche Information kann beispielsweise durch einen in der Signalnachricht selbst enthaltenen Prioritätscode geliefert werden, der von der Basis-Anlagensteuerung gelesen wird.

Claims

1. Basisstation (B) für ein Zellfunksystem zur Sprach- oder Datenübermittlung mit benachbarten mobilen Stationen (MS), gekennzeichnet durch Einrichtungen, um zu bestimmen, daß die Übermittlung zwischen der Basisstation (B) und einer mobilen Station (MS) vorübergehend unterbrochen ist, Einrichtungen zur Beurteilung der Dringlichkeit der angeforderten Signalinformation, Einrichtungen zur Speicherung der angeforderten Signalinformation, während die Übermittlung weiterläuft, sowie auf die Bestimmungs- und Beurteilungseinrichtungen ansprechende Einrichtungen zur Initiierung der Übermittlung der angeforderten gespeicherten Signalinformation an die mobile Station (MS) auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades der Information oder, wenn die angeforderte Signalinformation nicht vorher auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades der Signalinformation übermittelt worden ist, während einer bestimmten temporären Übermittlungsunterbrechung.

2. Zellfunksystem nach Anspruch 1, bei welchem die Basisstation (B) Zeitgeber aufweist, um die Übermittlung einer Signalinformation an eine mobile Station (MS) eine vorbestimmte Zeitspanne nach Erhalt der Nachricht durch die Basisstation (B) zu initiieren.

3. Zellfunksystem nach Anspruch 1, bei welchem die Einrichtung zur Beurteilung des Dringlichkeitsgrades Einrichtungen zur Beurteilung des in der Signalnachricht enthaltenen Prioritätscodes aufweist.

4. Zellfunksystem nach Anspruch 1, bei welchem die Einrichtung zur Beurteilung des Dringlichkeitsgrades Einrichtungen zur Interpretierung der Signalnachricht aufweist, um die beabsichtigte Funktion der Nachricht zur Bestimmung der Dringlichkeit derselben beurteilen zu können.

5. Basisstation (B) für ein Zellfunksystem zur Verbindung mit einem mobilen Schaltzentrum (MSC), damit eine mobile Station (MS) über die Basisstation (B) und das mobile Schaltzentrum (MSC) einen Anruf tätigen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (B) Einrichtungen zur Beurteilung der Dringlichkeit einer Signalnachricht aufweist, die während eines Anrufs von dem mobilen Schaltzentrum (MSC) an eine mobile Station (MS) ergangen ist, Einrichtungen zur Speicherung der Signalnachricht, Einrichtungen zur Beurteilung des Standes der in Signalform zu übermittelnden Nachricht an die mobile Station, sowie Einrichtungen zur Weiterleitung der gespeicherten Signalnachricht auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades von der Basisstation an die mobile Station oder, wenn die Signalnachricht nicht vorher auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades derselben übertragen worden ist, während einer beurteilten Zeitspanne der Übermittlungsstille während des Anrufs.

6. Zellfunk-Basisstation nach Anspruch 5, bei der die Basisstation (B) Zeitgeber aufweist, um die Übermittlung einer Signalnachricht an eine mobile Station (MS) eine vorbestimmte Zeitspanne nach Erhalt der Nachricht durch die Basistation zu initiieren.

7. Zellfunk-Basisstation nach Anspruch 5, bei der die Einrichtung zur Beurteilung des Dringlichkeitsgrades Einrichtungen zur Beurteilung des in der Signalnachricht enthaltenen Prioritätscodes aufweist.

8. Zellfunk-Basisstation nach Anspruch 5, bei der die Einrichtungen zur Beurteilung des Dringlichkeitsgrades Einrichtungen zur Interpretierung der Signalnachricht aufweist, um die beabsichtigte Funktion der Nachricht im Hinblick auf die Bestimmung der Dringlichkeit derselben zu beurteilen.

9. Zellfunksystem mit mehreren Basisstationen, wobei mindestens eine Basisstation (B) gemäß den vorangehenden Ansprüchen vorliegt.

10. Verfahren zur Signalübermittlung zwischen einer Basisstation (B) und einer mobilen Station (MS) in einem Zellfunksystem mit mehreren Basisstationen, jeweils für die Sprach- oder Datenübermittlung, mit benachbarten mobilen Stationen (MS), gekennzeichnet durch:

- Beurteilen der Dringlichkeit der angeforderten Signalinformation,

- Halten der angeforderten Signalinformation, während die Sprach- und Datenübermittlung weiterläuft,

- Bestimmen, daß die Übermittlung zwischen der Basisstation (B) und der mobilen Station (MS) vorübergehend unterbrochen ist, und

- Initiieren der angeforderten Signalübermittlung an die mobile Station (MS) während einer bestimmten temporären Unterbrechung der Übermittlung, es sei denn, die angeforderte Signalinformation ist vorher auf der Grundlage des beurteilten Dringlichkeitsgrades derselben übermittelt worden.