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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung zellulare
Mobilfunksysteme. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung auf
ein Verfahren und eine Vorrichtung ausgerichtet, um Zugriffsanforderungen,
Paging-Antworten oder Registrierungszugriffe von Mobilstationen
zu Basisstationen auf solche Weise zu verarbeiten, dass eine fehlerhafte
Verarbeitung, die unter bestimmten Bedingungen auftreten kann, vermieden
wird. Solche Bedingungen umfasst die Situation, die auftritt, wenn für eine Handhabung
eines bestimmten Zugriffs oder Paging-Antwort nicht vorgesehene
Basisstationen die spezielle Zugriffs- oder Paging-Antwort abhören und
diese zum Mobilvermittlungszentrum berichten.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein typisches zellulares Mobilfunktelefonsystem
besteht aus mindestens einem Mobilvermittlungszentrum (auch bekannt
als Mobiltelefonvermittlungseinrichtung) mindestens einer Basisstation,
und mindestens einer Mobilstation. Das Mobilvermittlungszentrum
stellt eine Schnittstelle zwischen dem Funksystem und dem öffentlichen
Vermittlungstelefonnetz dar. Die Basisstation übermittelt Information zwischen
den Mobilstationen und dem Mobilvermittlungszentrum. Rufe zu und
von Mobilteilnehmern werden durch das Mobilvermittlungszentrum vermittelt.
Das Mobilvermittlungszentrum liefert auch alle Signalisierungsfunktionen,
die benötigt
sind, um die Rufe einzurichten.
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Um eine Funkabdeckung eines geografischen
Bereichs zu erreichen, ist normalerweise eine Anzahl von Basisstationen
erforderlich. Diese Anzahl kann im Bereich von, im Ausnahmefall,
einer Basisstation, bis zu einigen hundert oder mehr Basisstationen
in normalen Systemen liegen. Das Gebiet ist in Zellen aufgeteilt,
wobei jede Zelle entweder durch eine Basisstation bedient wird oder
eine Basisstation mit einer Anzahl von anderen Zellen gemeinsam
nutzen kann. Jede Zelle weist einen zugeordneten Steuerkanal auf, über den
Steuer-(Nicht-Sprach-)Information zwischen den Mobileinheiten in
der Zelle und der Basisstation kommuniziert wird. Allgemein gesagt umfasst
der Steuerkanal einen festgelegten Kanal auf einer bekannten Frequenz, über den
bestimmte Information von der Basisstation zu Mobilstationen kommuniziert
wird, einen Paging(Funkruf)-Kanal für eindirektionale Übertragungen
von Information von der Basisstation zu den Mobilstationen, und
einen Zugriffskanal für
eine bidirektionale Kommunikation zwischen den Mobilstationen und
der Basisstation. Diese verschiedenen Kanäle können die gleiche Frequenz gemeinsam
nutzen, oder sie können
auf unterschiedlichen jeweiligen Frequenzen arbeiten.
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Jede Mobilstation ist einem Mobilvermittlungszentrum
oder Heimatortsregister zugeordnet. Das Heimatortsregister ist eine
Datenbank, die Information über
alle zugeordneten Teilnehmer hält,
und darüber,
wo sie sich im Netzwerk befinden. Das Heimatortsregister kann ein
eigenständiger
intelligenter Prozessor sein, der mit einem oder mehreren Mobilvermittlungszentren
verbunden ist, oder kann Teil eines Mobilvermittlungszentrums sein,
möglicherweise mit
einem oder mehreren anderen Mobilvermittlungszentren verbunden.
Wenn eine Mobilstation in einen Dienstbereich eines zweiten Mobilvermittlungszentrums
eintritt, dem sie nicht zugeordnet ist, wird eine neue Vermittlung
als eine besuchte Vermittlung betrachtet, und der Teilnehmer als
ein besuchender Teilnehmer. Rufe werden nun zu diesem zweiten Mobilvermittlungszentrum
geleitet und dort vermittelt.
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Drei Arten von Übertragungen finden normalerweise
auf Steuerkanälen
zwischen den Mobilstationen und der Basisstation statt, obwohl andere
Arten möglich
sind, wie beispielsweise eine Überwachungsanforderung
und Antwort, oder Befehlsbestätigung.
Zuerst, wenn von einer Mobilstation ein Ruf abgeht, sendet diese
eine Zugriffsanforderung zu der Basisstation, deren Steuerkanal
das stärkste
oder zweitstärkste
Signal aufweist. Diese Zugriffsanforderung dient dazu, die Basisstation
darüber
zu informieren, dass der anfordernden Mobilstation ein Sprachkanal
zuzuordnen ist, über
den der Ruf verbunden werden kann. Zweitens, wenn eine Mobilstation durch
eine Basisstation gerufen (ge-paged) wird, was anzeigt, dass die
Basisstation einen zu dem Mobilteilnehmer verlaufenden Ruf aufweist,
sendet die gerufene Mobilstation eine Paging-Antwort auf dem Zugriffskanal
zurück.
Zuletzt, wenn eine Mobilstation sich von einer Zelle zu einer anderen
bewegt, oder aus anderen Gründen,
kann die Mobilstation einen Registrierungszugriff senden, um sich
selbst und ihre Präsenz
der der Zelle zugeordneten Telefonvermittlung zu identifizieren.
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Ein abgehender Ruf-Zugriff oder eine
Paging-Antwort wird wie folgt durchgeführt. Die Mobilstation überwacht
die Steuerkanäle
von umgebenden Basisstationen und wählt den mit dem stärksten oder
zweitstärksten
Signal aus, über
den der Zugriff zu machen ist. Die Mobilstation führt dann
den Zugriff aus, indem sie eine Übertragung über den
rückwärtsgerichteten
Steuerkanal zur zugeordneten Basisstation übermittelt. Die zugeordnete
Basisstation leitet dann den Zugriff oder die Paging-Antwort zu
ihrem Mobilvermittlungszentrum weiter.
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Ein Registrierungszugriff wird in
Zellularsystemen wie folgt durchgeführt. Ein Registrierungszugriff
ist ein Zugriff, der durch eine Mobilstation angefordert wird, um
sich selbst einer Basisstation in dem System zum Zeitpunkt des Sendens
der Nachricht zur Basisstation als aktiv zu identifizieren. Der
Registrierungszugriff kann aufgrund einer Anzahl von Gründen angefordert
werden, beispielsweise: Die Mobilstation wird angeschaltet; die
Mobilstation bestimmt, dass die seit der letzten Registrierung abgelaufene
Zeit eine bestimmte Grenze überschritten hat;
oder die Mobilstation erfasst eine andere System- oder Gebietsidentifikation
(SID oder AID). Die Mobilstation hört dann die Steuerkanäle der umgebenden
Basisstationen ab, und wählt
die mit dem stärksten
oder zweitstärksten
Signal aus, auf dem der Registrierungszugriff zu vervollständigen ist,
wie oben mit Bezug auf einen Rufabgang erläutert. Die zugeordnete Basisstation
leitet dann den Registrierungszugriff zu ihrem Mobilvermittlungszentrum
weiter.
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Der Einfachheit halber kann in der
folgenden Diskussion eine Zugriffsanforderung, Paging-Antwort, und
einen Registrierungszugriff des oben beschriebenen Typs als mobil-generierte Übertragung bezeichnet
werden, wenn die Diskussion alle drei Typen betrifft.
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Aufgrund der ungünstigen (niedrigen) Dämpfung zwischen
entfernt gelegenen Basisstationen und Mobilstationen ist es möglich, dass
zwei oder mehr Basisstationen eine mobil-generierte Übertragung empfangen, während lediglich
eine Basisstation tatsächlich
der erwünschte
Empfänger
ist. Mit anderen Worten, es ist möglich, dass eine mobil-generierte Übertragung,
die für
eine gegebene Basisstation vorgesehen ist, durch eine andere Basisstation mitgehört werden
kann, die auf der gleichen oder einer benachbarten Frequenz arbeitet.
Das Risiko davon erhöht
sich, wenn die Anzahl von Zellen oder Basisstationen in einem gegebenen
Bereich erhöht wird,
um die erhöhte
Anzahl von Mobilstationen zu handhaben.
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Normalerweise werden Schutzcodes
verwendet, die verhindern, dass die zweite Basisstation ungewollt
die mobil-generierte Übertragung
mithört. Es
gibt jedoch nur eine kleine Anzahl von eindeutigen Codes. Daher
gibt es eine gute Wahrscheinlichkeit, dass verschiedene Basisstationen
mobil-generierte Übertragungen
mithören
können,
die für
andere Basisstationen vorgesehen sind. Bekannte Basisstationen sind
nicht dazu in der Lage, zuverlässig
festzustellen, ob solche Übertragungen
tatsächlich
für sie selbst
bestimmt sind, oder für
andere Basisstationen.
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In solchen Fällen wird jede der Basisstationen
versuchen, aufgrund der von der Mobilstation empfangenen Übertragung
tätig zu
werden, und wird daher das Mobilvermittlungszentrum bezüglich einer mobil-generierten Übertragung
benachrichtigen. Da zwei oder mehr solcher Übertragungen somit zum Mobilvermittlungszentrum übermittelt
werden, kann das Mobilvermittlungszentrum nicht genau feststellen,
welche der mobil-generierten Übertragungen
zu akzeptieren und weiter zu verarbeiten ist. Ein Verarbeiten der
mobil-generierten Übertragungen,
die zeitlich zuerst empfangen wurde, ist nicht notwendiger Weise
richtig, da die Übertragung
von der Basisstation, die nicht vorgesehen war, die mobil-generierte Übertragung
zu empfangen, das Mobilvermittlungszentrum zuerst erreichen kann.
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In einem bekannten System, im U.S.-Patent Nr.
4,481,670 an Freeburg beschrieben, bei dem mehr als ein Kanalkommunikationsmodul
CCM eine Zugriffsanfrage von einer Mobilstation empfängt, wird ein
allgemeiner Kommunikationskontroller GCC aufgerufen, um festzustellen,
welches CCM als Primärstation
zu verwenden ist. In dem in diesem Patent beschriebenem System ist
das Gebiet in sieben Zonen aufgeteilt, wobei jede Zone durch ein
oder mehrere Transmitter/Empfängerpaare
abgedeckt ist. Jedes Mal, wenn eine Mobilstation übermittelt,
werden Signalstärkeablesungen
durch jeden Empfänger,
der die Übertragung
hört, abgenommen.
Diese Abnahmen werden dazu verwendet, eine adjustierte Signalstärke für jede Zone
zu berechnen, durch Multiplizieren der gemessenen Signalstärken für jede Zone
mit vorab gewählten
Faktoren in Zusammenhang mit der bestimmten Zone. Der GCC wählt dann
die Zone als die Zone aus, in der sich die Mobilstation am wahrscheinlichsten
befindet, die die größte adjustierte
Signalstärke
für eine
bestimmte Übertragung
von der Mobilstation aufweist. Die ausgewählte Zone wird dann für eine spätere Bezugnahme
gespeichert, wenn es notwendig wird, die Mobilstation zu orten.
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Wann immer ein Nachrichtensignal
zusammen mit einer Durchschnittssignalstärkemessung durch den GCC von
einem CCM empfangen wird, wird ein Nachrichtentimer eingestellt,
um ein Zeitintervall bereitzustellen, währenddessen das gleiche Nachrichtensignal
durch andere CCMs empfangen wird und zusammen mit einer Durchschnittssignalstärkemessung
zum GCC übermittelt
wird. Alle Signale von anderen CCMs, innerhalb der gesetzten Zeitperiode
empfangen, werden dazu verwendet, festzustellen, wo die Mobilstation
angeordnet ist. Somit wird der Ort einer jeden Mobilstation jedes
Mal dann aktualisiert, wenn ein Nachrichtensignal durch das CCMs
empfangen wird. Wenn es dann erwünscht
ist, ein Nachrichtensignal für
das GCC zu einer ausgewählten
Mobilstation zu übermitteln,
wird der zu letzt bestimmte Ort als ein erster Versuch für eine erfolgreiche
Verbindung verwendet.
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In Übereinstimmung mit diesem patentierten Verfahren
scheint das in dem Patent beschriebene Verfahren ein solches zu
sein, bei dem benachbarte CCMs auf den gleichen Frequenzen operieren,
wodurch erlaubt wird, dass benachbarte CCMs die gleiche Nachricht
von einer Mobilstation führen.
Weiter wird nur die größte adjustierte
Signalstärke
verwendet, ohne eine Berücksichtigung
der Möglichkeit, dass
zwei Signalstärken
so nahe liegen können,
dass sie eine genaue Bestimmung verhindern. Zuletzt werden durch
ein Multiplizieren der Signalstärkemessungen
mit vorgegebenen Faktoren ungenaue Bestimmungen von Orten möglich.
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In einigen bekannten Systemen beginnt
das Mobilvermittlungszentrum automatisch mit einer Verarbeitung
der ersten mobil-generierten Übertragung. Unter
bestimmten Umständen
kann dieses jedoch nicht richtig sein, und kann zu verlorenen Rufen
führen.
Man betrachte beispielsweise den Fall, in dem eine Mobilstation
einen Zugriff in einem Netzwerk tätigt, in dem benachbarte Basisstationen
auf unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Da die Empfänger in
den Steuerkanälen
irgendwelche Informationssignale nicht normal empfangen, greift
ein entfernter Steuerkanal einen schwachen Überrest dieses Zugriffs von
weit weg auf. Die Basisstation, der dieser entfernte Steuerkanal
zugeordnet ist, sendet dann diesen schwachen Zugriff zum Mobilvermittlungszentrum.
Dieser schwache Zugriff, da er zeitlich gesehen zuerst auftritt,
wird verarbeitet. Wenn danach die vorgesehene Basisstation die Zugriffsanforderung,
die sie empfangen hat, weiterleitet, geht der Ruf verloren, da das
Mobilvermittlungszentrum auf die zuerst empfangene Anforderung reagiert
hat und daher die zweite ignoriert.
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Die EP-A-0 283 683 offenbart ein
schnurloses Kommunikationssystem mit einer Anzahl von Basisstationen,
die miteinander verbunden sind, so dass sie Information von benachbarten
Stationen erlangen und austauschen können. Dieses wird beispielsweise
dann verwendet, wenn eine Teilnehmerstation ein Rufinitiierungssignal
aussendet. Jede Basisstation, die das Signal aufgreift, tauscht
Daten hinsichtlich Aufgriff-Status aus, wie beispielsweise die Signalstärke des
Rufinitiierungssignals. Basierend auf dem Ergebnis des Austauschs
vergleicht jede Basisstation ihren Aufgriff-Status mit solchen der
benachbarten Basisstationen und urteilt selbst, ob sie auf die Rufinitiierung
reagieren sollte. Falls sie sich entscheidet, auf die Rufinitiierung
zu reagieren, liefert sie ein Rufinitiierungsbestätigungssignal
zu der Teilnehmerstation zurück.
Falls die Teilnehmerstation Rufinitiierungsbestätigungssignale von einer Vielzahl von
Basisstationen empfängt,
ist vorgesehen, dass die Teilnehmerstation ein Rufinitiierungs-Zertifizierungssignal
zu der Basisstation zurücksendet,
die zuerst auf das Rufinitiierungssignal reagiert hat.
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Da in der EP-A-0 283 683 beschriebene
System ist hauptsächlich
auf Innenraum-Schnurlossysteme ausgerichtet, mit deren speziellen
Funkausbreitungsproblemen, relativ kurzen Entfernungen zwischen
Basisstationen, wodurch die Zwischenverbindung zwischen den Basisstationen
ermöglicht
wird. Für
ein Mobiltelefonsystem, wie beispielsweise für GSM-Systeme, die angeordnet sind, um viel
größere Bereiche
mit viel mehr Basisstationen abzudecken, ist das beschriebene System
praktisch nicht brauchbar.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um die in Verbindung mit bekannten
Systemen beschriebenen Nachteile zu vermeiden, definiert die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Zellularsystems, bei
dem eine Mobilstation eine mobil-generierte Übertragung übermittelt, die durch mindestens
zwei Basisstationen empfangen wird, wobei das Verfahren die Schritte
umfasst:
- (a) in der Mobilstation:
- (1) Abtasten einer Vielzahl von Steuerkanälen, über die Nachrichten durch eine
Vielzahl von Basisstationen ausgesendet werden, um relative Signalstärken der
Nachrichten zu bestimmen;
- (2) Aussenden einer mobil-generierten Übertragung über einen ausgewählten der
Vielzahl von Steuerkanälen,
wobei die mobil-generierte Übertragung
durch die mindestens zwei Basisstationen empfangen wird;
- (b) in den mindestens zwei Basisstationen:
- (1) Messen einer Signalstärke
der empfangenen mobil-generierten Übertragung;
- (2) Senden der mobil-generierten Übertragung und der gemessenen
Signalstärke
der empfangenen mobil-generierten Übertragung
zu einer Verarbeitungseinrichtung;
wobei das Verfahren gekennzeichnet
ist durch:
- (c) in der Verarbeitungseinrichtung:
- (1) Autorisieren jeder der mindestens zwei Basisstationen, von
denen durch die gleiche Mobilstation initiierte mobil-generierte Übertragungen
innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls empfangen werden, um
einen Sprachkanal der Mobilstation zuzuweisen;
- (d) in einer jeden der mindestens zwei Basisstationen:
- (1) Zuordnen eines Sprachkanals zu der Mobilstation und Übermitteln
eines ersten Verifikationssignals zu der Mobilstation;
- (2) Empfangen eines Signals von der Mobilstation auf dem zugeordneten
Sprachkanal, wobei das Signal ein zweites Verifikationssignal umfasst;
- (3) Falls das zweite Verifikationssignal auf dem zugeordneten
Sprachkanal das gleiche wie ein erstes Verifikationssignal ist,
Messen der Signalstärke
des von der Mobilstation auf dem zugeordneten Sprachkanal empfangenen
Signals, und Übermitteln
des Signals und der Signalstärke
davon zu der Verarbeitungseinrichtung;
- (e) in der Verarbeitungseinrichtung:
- (1) Addieren eines Kompensationswerts zur Signalstärke des
empfangenen Signals, auf dessen Grundlage zwei der mindestens zwei
Basisstationen übermittelt
haben;
- (2) Identifizieren und Akzeptieren der mobil-generierten Übertragung von der Basisstation,
deren Signal auf dem Sprachkanal die stärkste oder zweitstärkste kompensierte
Signalstärke
aufweist, und Durchschalten und Bestätigen eines Rufs zu der zugeordneten
Basisstation.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird nun
detaillierter mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Vorrichtung
beschrieben, lediglich auf dem Wege eines Beispiels, und mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen:
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1 veranschaulicht
in einem schematischen Diagramm ein beispielhaftes zellulares Mobilfunksystem,
was die Beziehung zwischen den Systemzellen, einem Mobilvermittlungszentrum,
Basisstationen und Mobilstationen veranschaulicht;
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2 veranschaulicht
in einem schematischen Diagramm eine Anzahl von Clustern mit je
21 Zellen, wobei viele Zellen mit dem gleichen Mobilvermittlungszentrum
verbunden sind;
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3 veranschaulicht
in einem schematischen Diagramm eine Anzahl von Clustern mit je
21 Zellen, wobei eine Anzahl der Zellen mit einem Mobilvermittlungszentrum
und eine weitere Anzahl von Zellen mit einem zweiten Mobilvermittlungszentrum verbunden
sind, und wobei diese Mobilvermittlungszentren mit einem Heimatmobilvermittlungszentrum verbunden
sind;
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4 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm eine Mobilstation in einem zellularen Mobilfunksystem
nach 1;
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5 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm eine Basisstation in einem zellularen Mobilfunksystem
nach 1;
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6 veranschaulicht
in einem Blockdiagramm ein Mobilvermittlungszentrum in einem zellularen
Mobilfunksystem nach 1;
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7 zeigt
ein Flussdiagramm einer Vorverarbeitungsstufe der vorliegenden Erfindung;
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8 veranschaulicht
in einem Flussdiagramm ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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9 veranschaulicht
in einem Flussdiagramm ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung; und
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10 veranschaulicht
in einem Flussdiagramm ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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ALLGEMEINE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung ist auf
die folgende Situation anwendbar. Während einer anfänglichen Einrichtung
einer Kommunikation zwischen einer Mobilstation und einer weiteren
Mobilstation oder einem Telefonnetzwerk, d. h. der Mobilteilnehmer
möchte einen
Ruf absetzen, sendet die Mobilstation eine Zugriffsanforderung über einen
Steuerkanal der nächst gelegenen
Basisstation aus. Zusätzlich,
wenn eine Mobileinheit gepaged (gerufen) wird, d. h. die Mobileinheit gesucht
wird, wenn ein ankommender Ruf durch die Basisstation empfangen
wird, erzeugt die Mobileinheit eine Paging-Antwort. Weiter kann
eine Mobilstation einen Registrierungszugriff senden, wenn eine
vorgesehene Zeitperiode seit dem letzten Registrierungszugriff abgelaufen
ist, oder kann einen Registrierungszugriff senden, wenn die Mobilstation in
eine neue Zelle bewegt wird. Wie oben erwähnt, werden die Zugriffsanforderung,
Paging-Antwort und der Registrierungszugriff zum Zwecke der folgenden Diskussion
als mobil-generierte Übertragungen
bezeichnet werden.
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In bestimmten Fällen ist es möglich, dass
die mobil-generierte Übertragung
nicht nur durch die vorgesehene Basisstation abgehört wird,
sondern durch eine weitere Basisstation oder Stationen, die auf
dem gleichen oder einem benachbarten Kanal oder Frequenz arbeiten.
Jede der die mobil-generierte Übertragung
empfangenden Basisstationen werden automatisch die mobil-generierte Übertragung
verarbeiten, durch ein Übertragen
dieser zu dem Mobilvermittlungszentrum. Zusätzlich ist es möglich, dass mehr
als ein Mobilvermittlungszentrum die Übertragungen von den Basisstationen
hören werden.
In der ersten Situation muss das Mobilvermittlungszentrum eine Auswahl
dorthingehend treffen, welche mobil-generierte Übertragung von den unterschiedlichen
Basisstationen akzeptiert werden soll. In der letzteren Situation
muss ein Heimatortsregister die Auswahl treffen.
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Ein Beispiel betrifft ein Verfahren
zum Bestimmen, welche der empfangenen mobil-generierten Übertragungen
die richtige ist.
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Wenn eine mobil-generierte Übertragung
in mehr als einer Basisstation auftaucht, werden diese Übertragungen
alle innerhalb einiger weniger Millisekunden voneinander in den
verschiedenen Basisstationen erfasst werden. Beide oder alle Basisstationen werden
versuchen, auf die von der Mobilstation empfangene Übertragung
zu reagieren, durch unverzügliches Benachrichtigen
des Mobilvermittlungszentrums. Um einen Vergleich zwischen mobil-generierten Übertragungen
in den unterschiedlichen Basisstationen durchzuführen, werden alle mobil-generierten Übertragungen,
empfangen innerhalb einer gegebenen, relativ kurzen Zeitperiode,
gespeichert, um es anderen Basisstationen zu erlauben, ihre mobil-generierten Übertragungen
zu berichten. Die relativen Signalstärken der mobil-generierten Übertragungen
werden verglichen, um zu bestimmen, welche von ihnen zu akzeptieren
ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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1 zeigt
ein schematisches Diagramm, das zehn Zellen C1 bis C10 in einem
zellularen Mobilfunksystem veranschaulicht. Normalerweise würde das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem zellularen Mobilfunksystem implementiert werden,
das viel mehr als zehn Zellen umfasst. Zum Zwecke dieser Diskussion
wird das hierin gezeigte System als ein isoliertes Stück eines
größeren Systems
betrachtet, das fragmentiert wurde.
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Für
jede Zelle C1 bis C10 gibt es eine jeweilige Basisstation B1 bis
B10. 1 veranschaulicht Basisstationen,
die in der Umgebung eines Zellenzentrums angeordnet sind, und die
omnidirektionale Antennen aufweisen. Die Basisstationen von benachbarten
Zellen können
jedoch in der Umgebung von Zellengrenzen angeordnet sein und Richtantennen
aufweisen.
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1 veranschaulicht
weitere zehn Mobilstationen M1 bis M10, die innerhalb einer Zelle
und von einer Zelle zu einer weiteren Zelle beweglich sind. Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung kann in einem zellularen Mobilfunksystem
implementiert werden, das vielmehr als zehn Mobilstationen umfasst.
Insbesondere gibt es normalerweise viel mehr Mobilstationen als
Basisstationen.
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Weiter ist in 1 ein Mobilvermittlungszentrum veranschaulicht.
Das Mobilvermittlungszentrum MSC, in 1 veranschaulicht,
ist mit allen zehn veranschaulichten Basisstationen mittels Kabeln
verbunden. Das Mobilvermittlungszentrum ist weiter mittels Kabeln
mit einem fest verdrahteten öffentlichen Telefonvermittlungsnetzwerk
oder einem ähnlichen festen
Netzwerk mit ISDN-Einrichtungen verbunden. Alle Kabel von dem Mobilvermittlungszentrum
zu Basisstationen und Kabeln zu dem festen Netzwerk sind nicht veranschaulicht.
Weiter können
statt Kabeln andere Einrichtungen für Basis-zu-Mobilvermittlungszentrum-Kommunikationen verwendet
werden, z. B. feste Funkverbindungen.
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Das Zellularmobilfunksystem, das
in 1 veranschaulicht
ist, umfasst eine Vielzahl von Funkkanälen für eine Kommunikation. Das System
ist für sowohl
analoge Information, z. B. Sprache, digitalisierte analoge Information,
z. B. digitalisierte Sprache, als auch reine digitale Information,
z. B. reine digitale Daten ausgelegt. In dem Umfeld der vorliegenden
Erfindung wird der Ausdruck "Verbindung" für einen
Kommunikationskanal zwischen zwei Telefonen oder Endgeräten verwendet,
wobei mindestens eines der Telefone oder Endgeräte ein Funk-/Zellularsystem
verwenden kann. Somit kann die Verbindung ein Ruf sein, mittels
dem zwei Personen miteinander sprechen, kann jedoch auch ein Datenkommunikationskanal
sein, mittels dem Computer Daten austauschen.
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Jedem Zellularsystem ist ein bestimmtes Frequenzband
zugeordnet, auf dem es operieren kann. Ein Satz von Kommunikationskanälen ist
jeder Zelle zugeordnet. Beispielsweise können einer beliebigen gegebenen
Zelle zwischen 10 und 30 verschiedene Sprachkanäle und ein Steuerkanal zugeordnet sein.
Unterschiedliche Sätze
von Kommunikationskanälen
müssen
immer Nachbarzellen zugeordnet sein, da zur Aufrechterhaltung einer
vollen Funkabdeckung Zellen einander überlappen. Verwenden der gleichen
Kanäle
würde eine
Co-Kanalinterferenz in diesen überlappenden
Bereichen bewirken.
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Eine Gruppe von Nachbarzellen, die
alle die eindeutigen Kanäle
verwenden, die in dem Systemfrequenzband verfügbar sind, wird ein Cluster
von Zellen genannt. Mit anderen Worten gibt es keine Frequenzneuverwendung
in einem Cluster. 2 veranschaulicht
ein Beispiel eines Cluster-Musters, das allgemein in Mobilzellulartelefonsystemen
verwendet wird. In dem Muster von 2 ist
beispielsweise ein Cluster von 21 Zellen mit dicken Linien gezeigt.
Für Illustrationszwecke
identifizieren in der Zellenidentifikation verwendete Buchstaben
einer gemeinsamen Basisstation zugeordnete Zellen, während die
Zahlen die Zellennummer in dem Cluster und die der Zelle zugeordneten
Frequenzen identifizieren. Somit übermitteln Zellen in unterschiedlichen Clustern
mit den gleichen Nummern und Buchstaben über die gleichen Frequenzen.
In dem in 2 gezeigten
Beispiel bedienen die Basisstationen 10 jeweils drei Zellen
und sind mit Richtantennen ausgestattet. Es ist weiter möglich, dass
jede Zelle ihre eigene Basisstation umfasst, gebildet durch eine
omni-direktionale Antenne.
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Es ist nicht notwendiger Weise der
Fall, dass komplette Cluster dem gleichen Mobilvermittlungszentrum
zugeordnet sind. 3 zeigt
ein Beispiel mehrerer Cluster von je 21 Zellen. Basisstationen 10' sind mit einem
Mobilvermittlungszentrum MSC V1 verbunden, und Basisstationen 10'' sind mit einem zweiten Mobilvermittlungszentrum
MSC V2 verbunden. Diese zwei Mobilvermittlungszentren sind ihrerseits
mit einem Heimatortsregister/Mobilvermittlungszentrum MSC HOME verbunden.
Das Heimatortsregister/Mobilvermittlungszentrum MSC HOME speichert
den Datensatz des Ortes der Mobilstationen.
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Jede Mobilstation wird durch eine
eindeutige Mobilstationsnummer identifiziert. Diese Mobilstationsnummer
wird durch die Mobilstation zur Basisstation und dann zum Mobilvermittlungszentrum übermittelt.
Diese Nummer wird während
eines Page-Vorgangs (Funkrufens) einer Mobilstation auch durch das
Mobilvermittlungszentrum verwendet. Jede Basisstation kann weiter
durch einen digitalen Farbcode identifiziert werden. Der digitale
Farbcode wird durch die Mobilstation auf einem für digitale Funkkanäle verwendeten
Funkkanal übermittelt
und dient dazu, der Basisstation anzuzeigen, welchen Basisstations-Transmitter
die Mobilstation empfängt.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Beispiel einer Mobilstation
veranschaulicht, die in einem zellularen Telefonsystem verwendet
werden kann, das in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung arbeitet. Das bestimmte Beispiel
betrifft eine Basisstation, die in einem digitalen Kommunikationssystem
verwendet werden kann, d. h. eine, bei der digitalisierte Sprachinformation
zwischen der Basis und Mobilstationen übermittelt wird. Weiter ist
der Betrieb des Systems in der Umgebung von Voll-Ratenübertragungen
erläutert,
wobei jedes Paket digitaler Information über zwei beabstandeten Zeitschlitzen
in einem Datenrahmen zwischengelagert ist. Es versteht sich jedoch
direkt, dass die Erfindung genauso auf andere Typen von zellularen
Funksystemen anwendbar ist, wie beispielsweise solche, bei denen
Information in einem analogen Format übermittelt wird, oder digital
auf halber Rate übermittelt
wird.
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Bei der in 4 gezeigten Mobilstation wandelt ein
Sprachcodierer 101 das durch ein Mikrofon erzeugte analoge
Signal in einen binären
Datenstrom um. Der Datenstrom wird dann in Datenpakete aufgeteilt,
in Übereinstimmung
mit dem TDMA-Prinzip. Ein schneller zugeordneter Steuerkanal (FACCH)
Generator 102 erzeugt Steuer- und Überwachungssignalisierungsnachrichten,
die von der Mobilstation zum Land-basierten System übermittelt
werden. Die FACCH-Nachricht ersetzt einen Nutzerrahmen (Sprache/Daten),
wann immer dieser zu übermitteln ist.
Ein langsamer zugeordneter Steuerkanal (SACCH) Generator 103 liefert
Signalisierungsnachrichten, die über
einen kontinuierlichen Kanal zu einem Austausch von Information
zwischen der Basisstation und der Mobilstation und andersherum übermittelt
werden. Eine feste Anzahl von Bits, z. B. zwölf, ist dem SACCH für jeden
Zeitschlitz eines Nachrichtenzuges zugeordnet. Kanalcodierer 104 sind
jeweilig mit dem Sprachcodierer 101, FACCH-Generator 102,
und SACCH-Generator 103 verbunden,
um die ankommenden Daten zu handhaben, um eine Fehlererfassung und
Korrektur durchzuführen.
Die durch den Kanalcodierer 104 verwendeten Verfahren sind vorzugsweise
ein Faltungscodieren, was wichtige Datenbits im Sprachcode schützt, und
eine zyklische Redundanzüberprüfung (CRC,
Cyclic Redundancy Check), wobei die wahrgenommenen signifikanten Bits
im Sprachcodiererrahmen, z. B. zwölf Bits, für eine Berechnung einer Sieben-Bit-Überprüfung verwendet
werden.
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Ein Zwei-Burst-Interleaver 106 ist
mit dem Kanalcodierer 104, dem Sprachcodierer 101 bzw. dem
FACCH-Generator 102 zugeordnet. Der Zwei-Burst-Interleaver 106 wird
durch einen Mikroprozessorcontroller 130 so gesteuert,
dass zu geeigneten Zeiten Nutzer Information über einen bestimmten Sprachkanal
mit Systemüberwachungsnachrichten über den
FACCH ersetzt wird. Durch die Mobilstation zu übermittelnde Daten wird über zwei
einzelne Zeitschlitze zwischengelegt. Ein Paket von 260 Datenbits,
was ein Übertragungswort
darstellt, wird in zwei gleiche Teile zerlegt, und über zwei
unterschiedliche Zeitschlitze zwischengelegt. Die Auswirkung eines
RAYLEIGH-Schwunds
ist auf diese Weise reduziert. Die Ausgabe des Zwei-Burst-Interleavers 106 wird
an den Eingang eines Modulo-Zwei-Addierers 107 gelegt,
so dass die übermittelten
Daten Bit-um-Bit
durch eine logischen Modulo-Zwei-Addition eines Pseudozufälligen Bitstroms
chiffriert werden.
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Die Ausgabe des Kanalcodierers 104,
dem SACCH-Generator 103 zugeordnet, ist mit einem 22-Burst-Interleaver 108 verbunden.
Der 22-Burst-Interleaver 108 dient dazu, über den
SACCH übermittelte
Daten über
22 Zeitschlitze, die jeweils aus 12 Informationsbits bestehen, zu
interleaven (zwischenzulagern).
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Die Mobilstation umfasst weiter einen Sync-Wort/DVCC-Generator 109 zum
Bereitstellen des geeigneten Synchronisationsworts (Sync-Wort) und
einen DVCC (digitaler Verifikationsfarbcode), einer bestimmten Verbindung
zuzuordnen. Das Sync-Wort ist ein 28-Bitwort, das für eine Zeitschlitzsynchronisation
und Identifikation verwendet wird. Der DVCC ist ein 8-Bit-Code,
der durch die Basisstation zur Mobilstation und andersherum übermittelt wird,
zum Sicherstellen, dass der richtige Kanal decodiert wird.
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Ein Burst-Generator 110 überzeugt
Message-Bursts für Übertragung
durch die Mobilstation. Der Burst-Generator 110 ist mit
den Ausgängen
des Modulo-Zwei-Addierers 107, dem 22-Burst-Interleaver 108, dem
Sync-Wort/DVCC-Generator 109, einem Entzerrer 114 und
einem Steuerkanalnachrichtengenerator 132 verbunden, um
die verschiedenen Informationsstücke
von diesen jeweiligen Einheiten in einen einzelnen Nachrichtenburst
zu integrieren. Beispielsweise umfasst in Übereinstimmung mit dem veröffentlichten
Electronic Industries Association/Telecommunications Industry Association
Recommended Stadard IS-54, EIA/TIA/IS-54 ein Nachricht-Burst Daten
(260 Bits), einen SACCH (12 Bits), ein Sync-Wort
(28 Bits), einen codierten DVCC (12 Bits), und
12 Delimitierungsbits, kombiniert für insgesamt 324 Bits. Unter
Steuerung des Mikroprozessors 130 werden zwei unterschiedliche
Arten von Nachrichten-Bursts durch den Burst-Generator 110 erzeugt: Steuerkanalnachrichten-Bursts
von dem Steuerkanalnachritengenerator 132 und Sprach-/Verkehrsnachrichten-Bursts.
Die Steuerkanalnachricht ersetzt die SACCH wie auch die Sprachdaten,
die normalerweise in einem Sprach-/Verkehrs-Bursts erzeugt werden.
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Die Übermittlung eines Bursts, was äquivalent
zu einem Zeitschlitz ist, ist mit der Übertragung von anderen Zeitschlitz
synchronisiert, was zusammen einen Informationsrahmen bildet. Beispielsweise
umfasst unter dem US-Standard ein Rahmen drei Vollratenzeitschlitze.
Die Übertragung
eines jeden Bursts wird in Übereinstimmung
mit einer Zeitvorgabesteuerung eingestellt, die durch den Entzerrer 114 bereitgestellt
wird. Aufgrund einer Zeitdispersion wird ein adaptives Entzerrungsverfahren
bereitgestellt, um eine Signalqualität zu verbessern. Für weitergehende
Information bezüglich
adaptiven Entzerrungsverfahren wird auf das U.S.-Patent US-Re. 36,017, erfunden
durch Uddenfeldt et al, veröffentlicht
am 29. Dezember 1998, Bezug genommen. Kurz gesagt, arbeitet die
Basisstation als der Master und die Mobilstation ist der Slave mit
Bezug auf eine Rahmenzeitvorgabe. Der Entzerrer 114 erfasst
die Zeitvorgabe eines ankommenden Bitstroms von der Basisstation und
synchronisiert den Burst-Generator 110. Der Entzerrer 114 dient
auch dazu, das Sync-Wort und den DVCC für Identifikationszwecke zu überprüfen.
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Ein Rahmenzähler 111 ist mit dem
Burst-Generator 110 und dem Entzerrer 114 verbunden.
Der Rahmenzähler 111 aktualisiert
einen durch die Mobilstation für
jeden übertragenen
Rahmen verwendeten Chiffriercode, z. B. einmal alle 20 ms. Eine
Chiffriereinheit 112 ist bereitgestellt, um den durch die
Mobilstation verwendeten Chiffriercode zu erzeugen. Vorzugsweise
wird ein Pseudozufallsalgorithmus verwendet. Die Chiffriereinheit 112 wird
durch einen Schlüssel 113 kontrolliert,
der für
jeden Teilnehmer eindeutig ist. Die Chiffriereinheit 112 besteht
aus einem Sequenzer, der den Chiffriercode aktualisiert.
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Der durch den Burst-Generator 110 erzeugte Burst,
der zu übermitteln
ist, wird zu einem HF-Modulator weitergeleitet. Der HF-Modulator 122 dient
dazu, eine Trägerfrequenz
in Übereinstimmung
mit dem π/4-DQPSK-Verfahren
(π/4 verschobenes,
Differentiell codiertes Quadraturphasenschiebeschlüsseln, π/4 shifted,
Differentially Encoded Quadrature Phase Shift Keying) zu modulieren.
Die Verwendung dieses Verfahrens impliziert, dass die Information
differentiell decodiert ist, d. h. 2-Bit Symbole werden als vier mögliche Änderungen
in Phase übermittelt: ±π/4 und ±3π/4. Die dem
HF-Modulator 122 zugeführte
Transmitter-Trägerfrequenz
wird durch einen Transmitterfrequenz-Synthetisierer 124 in Übereinstimmung
mit dem ausgewählten Übermittlungskanal
erzeugt. Bevor der modulierte Träger
durch eine Antenne übertragen
wird, wird der Träger
mit einem Leistungsverstärker 123 verstärkt. Der
HF-Energieabstrahlpegel des
Verstärkers
wird aufgrund eines Befehls von einem Mikroprozessorsteuerer 130 ausgewählt. Das verstärkte Signal
wird durch einen Zeitschalter 134 geführt, bevor es die Antenne erreicht.
Die Zeitvorgabe wird mit der Übertragungssequenz
durch den Mikroprozessorsteuerer 130 synchronisiert.
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Ein Empfängerträgerfrequenzsignal wird in Übereinstimmung
mit dem ausgewählten
Empfangskanal mit einem Empfangsfrequenz-Synthetisierer 125 erzeugt.
Ankommende Funkfrequenzsignale werden durch einen Empfänger 126 empfangen, nach
einem Hindurchführen
durch den Zeitschalter 134. Die Zeitvorgabe ist mit der
Empfangssequenz durch den Mikroprozessorcontroller 130 synchronisiert.
Die Stärke
der empfangenen Signale wird durch einen Signalpegelmesser 129 gemessen.
Die empfangenen Signalstärkewerte
werden dann zum Mikroprozessorcontroller 130 gesendet.
Ein HF-Demodulator 127, der das Empfängerträgerfrequenzsignal von dem empfangenen
Frequenz-Synthetisierer 125 und das Funkfrequenzsignal
von dem Empfänger 126 empfängt, demoduliert
das Funkfrequenzträgersignal,
wodurch eine Zwischenfrequenz erzeugt wird. Das Zwischenfrequenzsignal
wird dann durch einen ZF-Demodulator 128 demoduliert, der
die ursprüngliche π/4-DQPSK-modulierte
digitale Information restauriert.
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Die durch den ZF-Demodulator 128 restaurierte
digitale Information wird dem Entzerrer 114 zugeführt. Ein
Symboldetektor 115 wandelt das empfangene Zwei-Bit-Symbolformat der
digitalen Daten vom Entzerrer 114 in einen Einzel-Bit-Datenstrom um.
Der Symboldetektor 115 produziert seinerseits drei getrennte
Ausgangssignale. Steuerkanalnachrichten werden zu einem Steuernachrichtendetektor 133 gesendet,
der erfasste Steuerkanalinformation zum Mikroprozessorcontroller 130 liefert.
Irgendwelche Sprachdaten/FACCH-Daten werden einem Modulo-Zwei-Addierer 102 und
einem Zwei-Burst-Deinterleaver 116 zugeführt. Die
Sprachdaten/FACCH-Daten werden durch diese Komponenten rekonstruiert,
durch ein Zusammenfügen
und Neuanordnen von Information von den zwei Zeitschlitzen der empfangenen
Daten. Der Symboldetektor 115 liefert SACCH-Daten zu einem 22-Burst-Deinterleaver 117.
Der 22-Burst-Deinterleaver 117 setzt
die FACCH-Daten, die über
22 aufeinanderfolgende Rahmen verteilt sind, neu zusammen und ordnet
sie neu.
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Der zwei-Burst-Deinterleaver 116 liefert
die Sprachdaten/FACCH-Daten zu Zweikanaldecodern 118. Die
faltungscodierten Daten werden unter Verwendung der Umkehrung des
oben erwähnten
Codierungsprinzips decodiert. Die empfangenen zyklischen Redundanzprüf-(CRC)-Bits
werden überprüft, um festzustellen,
ob irgendein Fehler aufgetreten ist. Der FACCH-Kanalcoder erfasst
weiter die Trennung zwischen dem Sprachkanal und irgendwelcher FACCH-Information,
und weist die Decoder demzufolge an. Ein Sprachdecodierer 119 verarbeitet
die empfangenen Sprachdaten von dem Kanaldecodierer 118 in Übereinstimmung
mit einem Sprachcodieralgorithmus (z. B. VSELP), und erzeugt das empfangene
Sprachsignal. Das analoge Signal wird zuletzt durch ein Filterverfahren
verbessert. Nachrichten auf dem schnellen zugeordneten Steuerkanal werden
durch einen FACCH-Detektor 120 erfasst, und
die Information wird zum Mikroprozessorcontroller 130 übermittelt.
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Die Ausgabe des 22-Burst-Deinterleavers 117 wird
einem getrennten Kanaldecodierer 118 zugeführt. Nachrichten
auf dem langsamen zugeordneten Steuerkanal werden durch einen SACCH-Detektor 121 erfasst,
und diese Information wird zum Mikroprozessorcontroller 130 übermittelt.
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Der Mikroprozessorcontroller 130 steuert
die Mobilstationsaktivität
und die Basisstationskommunikation, und weiter handhabt er die Endgerättastatureingabe
und Anzeigeausgabe 131. Entscheidungen durch den Mikroprozessorsteuerer
werden in Übereinstimmung
mit empfangenen Nachrichten und durchgeführten Messungen durchgeführt. Die
Tastatur und Anzeigeeinheit 131 ermöglichen es, dass Information
zwischen dem Nutzer und der Basisstation übermittelt wird.
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5 veranschaulicht
ein Beispiel einer Basisstation, die in einem zellularen Telefonsystem
verwendet werden kann, das in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung operiert. Die Basisstation inkorporiert
verschiedene Komponententeile, die hinsichtlich Konstruktion und
Funktion im wesentlichen identisch zu Komponententeilen der in 4 veranschaulichten und
in Verbindung damit beschriebenen Mobilstation. Solche identischen
Komponententeile sind in 5 mit
den gleichen Bezugszeichen beschrieben, die oben bei der Beschreibung
der Mobilstation verwendet wurden, unterscheiden sich jedoch davon,
mittels einer (')
Bezeichnung.
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Es gibt jedoch einige Unterschiede
zwischen der Mobileinheit und Basisstationen. Beispielsweise weist
die Basisstation 2 Empfangsantennen auf. Jeder dieser empfangenen
Antennen ist ein Empfänger 126' zugeordnet,
ein HF-Demodulator 127',
und ein ZF-Demodulator 128'.
Weiter umfasst die Basisstation keine Tastatur und Anzeigeeinheit 131,
wie sie in der Mobilstation verwendet wird. Zuletzt kann es eine Vielzahl
von Kanälen
geben, in 5 durch die
Kästen,
mit 1, 2 und 3 bezeichnet, dargestellt, mit entsprechenden Eingängen IN1,
IN2 und IN3, aus Ausgängen
OUT1, OUT2 und OUT3. Obwohl das System hier mit drei Kanälen gezeigt
wird, wäre
die verwendete Anzahl von Systemanforderungen, wie sie durch den
Systementwickler bestimmt werden, abhängig.
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Wenn der Mobilstation Leistung zugeführt wird,
führt der
Mikroprozessorsteuerer 130' eine
Initialisierungsprozedur durch. Anfänglich werden Dienstsystemparameter
abgerufen, was bedeutet, dass das bevorzugte System, z. B. A oder
B (drahtgebunden oder nicht drahtgebunden) ausgewählt wird.
In Abhängigkeit
von der getätigten
Auswahl wird eine Überprüfung hinsichtlich
der zugeordneten Steuerkanäle,
die zum bevorzugten System gehören, durchgeführt.
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Um sich auf den "besten" Steuerkanal einzustellen, muss die
Mobilstation die existierenden Steuerkanäle absuchen. Dieses wird ein
Abtasten von Steuerkanälen
genannt. Ein Abtasten kann gestartet werden, weil die Mobilstationslogikeinheit
automatisch die erste Steuerkanalnummer in den Frequenzgenerator
auf bekannte Weise einfügt.
Der Steuerkanal mit der stärksten
Signalstärke
wird durch die Mobileinheit ausgewählt, um den Ruf oder eine andere Übertragung
zu empfangen.
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6 zeigt
ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Mobilvermittlungszentrums,
das dazu verwendet werden kann, das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung zu implementieren. Das in 6 gezeigte
, Mobilvermittlungszentrum ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einiger
der Funktionaleinheiten eines Mobilvermittlungszentrums. 6 zeigt lediglich ein Beispiel
eines Mobilvermittlungszentrums. Andere Systeme können ebenso
verwendet werden.
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Das Mobilvermittlungszentrum 70 ist
ein hochmodulares System, was einen Zentralprozessor 72 und
ein Mobiltelefonsubsystem 74 für das zellulare System, das
mit anderen Subsystemen integriert ist, umfasst. Ein Gruppenvermittlungssubsystem 76, ein
gemeinsames Kanalsignalisierungssubsystem 78, und ein Stamm-
und Signalisierungssubsystem 80 sind mit dem Zentralprozessor 72 verbunden.
Das Mobiltelefonsystem 74 umfasst einen Regionalprozessor 82,
ein Mobiltelefon-Basisstationsleitungsendgerät 84 und
ein Signalisierungsendgerät 86.
Die verbleibenden Subsysteme umfassen weiter jeweils einen Regionalprozessor 82.
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Das Mobiltelefonsubsystem 74 handhabt
alle speziellen Mobilteilnehmerfunktionen, zellulare Netzwerkfunktionen
wie auch die Signalisierung mit den Mobilstationen. Das Subsystem 74 beliefert
weiter das gemeinsame Kanalsignalisierungssubsystem 78 mit
den notwendigen Daten von der Mobilvermittlungszentrumssignalisierung.
Der Betrieb und die Wartungsfunktionen, die für das zellulare System spezifisch
sind, sind ebenso in dem Mobiltelefonsubsystem 74 implementiert.
Das Mobiltelefonsubsystem 74 umfasst die Mobiltelefon-Basisstationsleitungsendgeräte 84,
die das Mobiltelefonsubsystem 74 mit verschiedenen Basisstationen
innerhalb des Systems und mit dem öffentlichen Telefonvermittlungsnetzwerk
verbinden. Das Signalisierungsendgerät 86, bereitgestellt
im Mobiltelefonsubsystem 74, handhabt eine Datenkommunikation
zwischen dem Mobilvermittlungszentrum und den Basisstationen. Der
in einem jeden der Subsysteme bereitgestellte Regionalprozessor
speichert die regionale Software für das Vermittlungssystem und
führt diese
aus, und handhabt einfache Routineaufgaben und Aufgaben mit hoher
Kapazität.
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Das Gruppenvermittlungssubsystem 76 wird durch
ein Verkehrssteuersubsystem (nicht gezeigt) gesteuert. Das Gruppenvermittlungssubsystem 76 richtet
Verbindungen durch die Gruppenvermittlung (nicht gezeigt) ein, überwacht
sie und löscht
sie. Das gemeinsame Kanalsignalisierungssubsystem 78 enthält Funktionen
zur Signalisierung, Leitung, Überwachung
und Berichtigung von in Übereinstimmung
mit einem vorgegebenen Standard übermittelten
Nachrichten. Das Stamm- und Signalisierungssubsystem 80 überwacht
den Zustand der Stammleitungen zum öffentlichen Telefonvermittlungsnetzwerk
und zu den anderen Mobilvermittlungszentren.
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Der Zentralprozessor 72 speichert
die Zentralprozessorsoftware für
das Vermittlungssystem, und führt
diese aus, und handhabt die komplexeren Funktionen. Diese Funktionen
umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, eine Job-Administration,
ein Speichern von Handhabungs- Laden- und Ändern von Programmen, etc.
Weiter sind in dem Umfang, in dem das Verfahren gemäß der vorliegenden
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung mit Softwareroutinen implementiert ist,
die in dem Mobilvermittlungszentrum ausgeführt werden, alles im Zentralprozessor 72 implementiert.
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Eine der primären Aufgaben, die beim Systemzugriffsmodus
der Mobilstation durchgeführt
werden, ist die Erzeugung einer Zugriffsnachricht in der Mobilstation
und eine Vorbereitung eines geeigneten Verkehrskanals für einen
Informationsaustausch. Die der Mobileinheit verfügbaren Zugriffskanäle, die
während
eines Freilaufmodus aktualisiert werden, werden überprüft, auf eine Art und Weise,
die ähnlich
zu denen beim Messen eines bestimmten Steuerkanals ist, wie vorhergehend
beschrieben. Ein Anordnen der Signalstärke nach Größe von einem jeden wird vorgenommen,
und der mit dem stärksten
Signal in Verbindung stehende Kanal wird ausgewählt. Der übertragene Frequenz-Synthetisierer 124 und
der empfangene Frequenz-Synthetisierer 125 werden entsprechend
eingestellt, und eine Dienstanforderungsnachricht wird über den
ausgewählten
Kanal übermittelt,
um die Basisstation hinsichtlich des gewünschten Zugriffstyps zu informieren,
z. B. Rufabgang, Paging-Antwort oder Registrierungszugriff. Nach
einer Vervollständigung
dieser Nachricht wird der Verstärker 123 der
Mobilstation ausgeschaltet, und die Mobilstation kann auf weitere
Steuernachrichten warten. In Abhängigkeit
vom Zugriffstyp kann dann die Mobilstation eine Antwortnachricht
von der Basisstation empfangen.
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In Übereinstimmung mit einem Beispiel
wird ein "Warte-
und Vergleiche"-Verfahren
verwendet. Dieses Verfahren ist am besten auf das Einrichten von
Rufen anwendbar, sowohl von von der Mobileinrichtung abgehenden
Rufen und von auf Mobilstationen gerichteten Rufen, obwohl es verwendet
werden kann, um andere Arten von mobil-generierten Übertragungen
zu verarbeiten, wie beispielsweise Registrierungen. Zum Zwecke einer
Erläuterung
dieses Ausführungsbeispiels
betrifft die folgende Diskussion, unter Bezugnahme auf 2, ein Beispiel, bei dem
eine Mobilstation 12 sich von einer Zelle C8 zu einer nahegelegenen
Zelle F16 bewegt. In diesem Beispiel sind die vorgesehene nahe Basisstation 10a (an
dem Grenzen der nahegelegenen Zellen F16, F17 und F18) und die mithörende, relativ
ferngelegene Basisstation 10C (an den Grenzen von ferngelegenen
Zellen F16, F17 und F18) mit dem gleichen Mobilvermittlungszentrum
verbunden.
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Das "Warte und Vergleiche"-Verfahren umfasst ein Abwarten, bis
die Zeit für
alle möglichen
mobil-generierten Übertragungen
abgelaufen ist, die von einer Mobilstation (in diesem Beispiel zwei
Anforderungen) abgegangen sind, und am Mobilvermittlungszentrum
angekommen sind (d. h. unter Verwendung einer Zeitperiode, die angenähert die
für eine Signalisierung
erforderliche Zeit im schlechtesten Fall ist), und ein Tätigen einer
Entscheidung, welcher Übertragung
zu bedienen ist, unter Zurückweisung aller
anderen. Diese Entscheidung basiert auf der Signalstärke, falls
die Differenz dazwischen signifikant ist. Falls diese Differenz
nicht signifikant ist, wird die Bestimmung, welche Übertragung
zu verwenden ist, basierend auf einer anderen vorgegebenen Prioritätsreihenfolge
getätigt,
wie beispielsweise der zuerst empfangenen Übertragung. Ein möglicher Schwellwert
für die
Differenz könnte
ungefähr
10 dB sein, jedoch könnte
dieser Schwellwert für
jedes System oder jede Zelle oder sogar jede Zellen-Zellenkombination
unterschiedlich vorgegeben werden.
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In Übereinstimmung mit einem Beispiel
wird vor einer Tätigung
des Vergleichs ein Kompensationswert zu einer jeden der empfangenen
Signalstärken
(Kompensationswerte sind ein individueller Zellenparameter) hinzuaddiert,
um es möglich
zu machen, die Chancen für
einige Zellen zu ändern,
die Vergleichskonkurrenz zu gewinnen. Der Wert des Kompensationsparameters
könnte
anfänglich
auf 0 eingestellt sein. Er kann später geändert werden, falls Erfahrung,
Simulationen, etc. zeigen, dass einige Zellen bei Vergleichen verlieren,
während
sie gewinnen sollten. Diese Situation könnte beispielsweise dann auftreten,
wenn die ferngelegene Basisstation sehr gute Empfangsbedingungen
aufweist, z. B. auf einem hohen Turm oder Berg angeordnet ist. Die Kompensationswerte
werden basieren auf jeder speziellen Zellen-Zellenkombination bestimmt,
und können
geändert
werden, wie dies die Erfahrung vorgibt. Natürlich könnte anstatt eines Addierens
des Kompensationswertes zu den individuellen Signalstärken die
Kompensation vorgenommen werden, nachdem die Differenz bestimmt
ist, durch Addieren eines Wertes zur Differenz zwischen den Signalstärken.
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Das "Warte- und Vergleiche"-Verfahren wird nun
mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. In Übereinstimmung
mit einem Beispiel, wie in 7 gezeigt,
tastet die Mobilstation die Steuerkanäle von nahegelegenen Basisstationen
ab, und wählt
die stärkste
Signalstärke
aus, in Schritt 200. Die Mobilstation wartet dann auf ein Steuersignal über den ausgewählten Steuerkanal
(Schritt 202). Falls nicht gehört
wird, was für
die Mobilstation vorgesehen ist, kehrt die Mobilstation zum Schritt
200 zurück,
wenn es wieder Zeit ist, die Steuerkanäle abzutasten, um festzustellen,
welcher der stärkste
ist (Schritt 204).
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Eine Anzahl möglicher Funktionen steht der Mobilstation
zur Verfügung,
von denen einige in 7 gezeigt
sind. Beispielsweise kann die Mobilstation feststellen: Es ist Zeit
zur Registrierung (Schritt 206); sie möchte einen Ruf absetzen (Schritt 208);
sie hat einen Page-Ruf empfangen und möchte antworten (Schritt 210);
oder sie hat eine Audit-Nachricht
empfangen und möchte
antworten (Schritt 212). Andere Funktionen sind möglich, wie
es Technikern im Bereich zellularer Technologie bekannt ist, sind hierin
jedoch nicht beschrieben, das sie mit Bezug auf die vorliegende
Erfindung nicht relevant sind.
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Für
jede Aktion, die in den Schritten 206–212 vorgenommen wird, führt die
Mobilstation einen Systemzugriff durch, durch Abtasten und Auswählen des stärksten Kontrollkanals
im Schritt 214. Im Schritt 216 sendet die Mobilstation die mobil-generierte Übertragung
auf dem ausgewählten
Steuerkanal.
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Wie durch die gestrichelte Linie
bezeichnet, messen sowohl die vorgesehene Basisstation und irgendwelche
anderen Basisstationen, die auf der gleichen oder benachbarten Frequenzen
arbeiten, und die die mobil-generierte Übertragung (in den Zeichnungen
der Einfachheit halber "Übertragung" genannt), im Schritt
218 die Signalstärke
der empfangenen mobil-generierten Übertragung. Diese Übertragung
wird dann zusammen mit der gemessenen Signalstärke im Schritt 220 zum Mobilvermittlungszentrum übertragen.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine Steuerung zum Schritt 300 geführt, wie
in 8 gezeigt.
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Alle dem Mobilvermittlungszentrum
innerhalb der gegebenen Zeitperiode berichteten mobil-generierten Übertragungen
mit der gleichen Mobilstationsnummer und/oder Seriennummer werden im
Schritt 300 im Mobilvermittlungszentrum gespeichert. Die Identität der geeigneten
Mobilstation und Basisstation oder ein der Basisstation zugeordneter Bereich,
die Signalstärke
des empfangenen Signals, und der Empfangszeitpunkt der mobil-generierten Übertragung
werden durch das Mobilvermittlungszentrum ebenso gespeichert. Im
Schritt 302 wird festgestellt, ob ein Kompensationswert für die spezielle Zellen-Zellenkombination
in Frage gespeichert wurde. Falls ja, im Schritt 304, wird der gespeicherte Kompensationswert
zu den gespeicherten Signalstärken
addiert, und die Summen werden als die kompensierten Signalstärken gespeichert.
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Im Schritt 306 werden die für die gespeicherten Übertragungen
gespeicherten kompensierten Signalstärken miteinander verglichen.
Im Schritt 308 wird festgestellt, ob die Differenz zwischen den
gespeicherten Signalstärken
unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegt, oder ob nur eine
mobil-generierte Übertragung
empfangen wurde. Falls die Differenz nicht unterhalb des Schwellwerts
liegt, wird die mobil-generierte Übertragung
mit der stärksten
Signalstärke
als die durch die vorgesehene Basisstation empfangene mobil-generierte Übertragung
genommen, und wird durch das Mobilvermittlungszentrum im Schritt
312 verarbeitet. Mobil-generierte Übertragungen,
die zurückgewiesen
werden, werden für
statistische Zwecke verarbeitet, und mit einer negativen Antwort
bestätigt,
die zur geeigneten Basisstation im Schritt 314 gesendet wird.
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Bei sehr kleinen Differenzen hinsichtlich
Signalstärke
zwischen zwei mobil-generierten Übertragungen,
d. h. die Unterschiede zwischen der Signalstärke ist im Schritt 308 unterhalb
des Schwellwerts, und mehr als eine mobil-generierte Übertragung wurde empfangen
(Schritt 309) wird anstelle eines bloßen Auswählens der höchsten Signalstärke die
als die richtige Übertragung
auszuwählende
mobil-generierte Übertragung
in Übereinstimmung
mit einer zweiten Prioritätsreihenfolge
im Schritt 310 bestimmt. In einem Beispiel wird die zuerst empfangene,
mobil-generierte Übertragung
verarbeitet. Schritt 311 wird ausgeführt, wenn nur eine mobil-generierte Übertragung
empfangen wird (ja im Schritt 309), so dass die einzige empfangene Übertragung
verarbeitet wird.
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In dem in den 7 und 8 gezeigten
Beispiel wird die Entscheidung bezüglich welche mobil-generierte Übertragung
zu verarbeiten ist, im Mobilvermittlungszentrum getätigt. Es
ist jedoch auch möglich, dass
die zwei (oder mehrere) Basisstationen, die die mobil-generierte Übertragung
mithören,
mit unterschiedlichen Mobilvermittlungszentren verbunden sind. In
diesem Fall können
beide Mobilvermittlungszentren versuchen, die mobil-generierte Übertragung zu
einem Heimatortsregister oder Heimatmobilvermittlungszentrum zu
senden. Das Heimatortsregister oder Heimatmobilvermittlungszentrum
fällt dann
die Entscheidung, welche Basisstation der vorgesehene Empfänger der
Nachricht ist. In diesem Fall würden die
in 8 veranschaulichten
Softwareroutinen in einem Prozessor verarbeitet werden, der mit
dem Heimatortsregister verbunden ist, entweder ein selbständiger Prozessor,
oder einer, der auch als Mobilvermittlungszentrums-Prozessor dient.
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Die Zeitperiode von 8 wird durch einen Takt gemessen. Dieser
Takt kann beispielsweise ein interner Takt (nicht gezeigt) im Mobilvermittlungszentrum
oder Heimatortsregister sein. Die Zeitperiode beginnt beim Auftreten
des ersten Ereignisses, d. h., wenn die erste Übertragung von einer gegebenen Mobileinheit
empfangen wird, über
die Basisstation, durch das Mobilvermittlungszentrum. Die Zeitperiode,
während
der die Übertragungen
gespeichert werden, kann im Bereich von 100 ms oder weniger sein, in
Abhängigkeit
von, unter anderem, der verwendeten Signalisierung (Protokoll, Übertragungsgeschwindigkeit,
Last, etc.) zwischen der Basisstation und dem Mobilvermittlungszentrum.
Falls mehrere Mobilvermittlungszentren involviert sind, kann die Zeitperiode
im Bereich bis zu ungefähr
2 Sekunden oder mehr sein, unter anderem in Abhängigkeit von der verwendeten
Signalisierung (Protokoll, Übertragungsgeschwindigkeit,
Last, etc.) zwischen den Mobilvermittlungszentren.
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In Übereinstimmung mit einem weiteren
Beispiel wird ein "Speicher-
und Vergleichs"-Verfahren verwendet.
Dieses Verfahren ist am besten anwendbar auf die Registrierung einer
Mobileinheit in einer neuen Zelle, obwohl es für die Verarbeitung anderer mobil-generierter Übertragungen
verwendet werden kann, wie beispielsweise Zugriffsanforderungen
oder Paging-Antworten. Unter Bezugnahme auf 2 betrifft die folgende Diskussion ein
Beispiel, bei dem die Mobileinheit von Zelle C8 zur nahegelegenen
Zelle F16 bewegt wird. Obwohl dies nicht notwendiger Weise der Fall
ist, verläuft
auch die Orts- (oder Bereichs-)Begrenzung zwischen diesen zwei Zellen. Die
Mobileinheit erkennt die Notwendigkeit zur Registrierung, wenn die
SID (die digitale Systemidentifikation, in einem Zellularsystem
zugeordnet; jedem System ist eine eindeutige Zahl zugeordnet) oder
die REGID (die Registrierungsidentifikation) in dem Overhead-Nachrichtenstrom
(in Zellularsystemen) gelesen wird, und tätigt einen Zugriff für eine Registrierung.
Der Zugriff wird dem jeweiligen Mobilvermittlungszentrum durch die
nahegelegene F16-Basisstation 10a und durch die ferngelegene
F16-Basisstation 10c berichtet, die mit dem gleichen Mobilvermittlungszentrum
verbunden sind. Es wird angenommen, dass alle mobil-generierten Übertragungen,
die durch das Mobilvermittlungszentrum innerhalb einer vorgegebenen
Zeit nach der ersten empfangenen Übertragung empfangen wurden,
die gleiche Anforderung betreffen, mitgehört durch mehr als eine Basisstation.
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Das "Speicher- und Vergleiche"-Verfahren wird nunmehr
mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. Die durch
die mit der Registrierung beschäftigte
Mobilstation und durch die empfangenden Basisstationen durchgeführte Verarbeitung
ist die gleiche, wie sie in 7 gezeigt
und oben mit Bezug auf das "Warte-
und Vergleiche"-Verfahren
beschrieben wurde. Wenn jedoch die Kontrolle zum Mobilvermittlungszentrum
verlegt wird, zeichnet das Mobilvermittlungszentrum die erste ankommende
mobil-generierte Übertragung
zusammen mit der durch die nahegelegene Basisstation 10a während des
Zugriffs im Schritt 400 von 9 gemessene
Signalstärke auf.
Wenn die nächste
mobil-generierte Übertragung ankommt,
wird zuerst festgestellt, ob die nächste Übertragung innerhalb einer
vorgegebenen Zeitbegrenzung im Schritt 402 angekommen ist. Die für die festgelegte
Zeitbegrenzung verwendete Zeit ist typischer Weise weniger als zwei
Sekunden, wie oben mit Bezug auf das "Warte- und Vergleiche"-Verfahren diskutiert.
Mit anderen möglichen
Systemkonfigurationen kann die Zeitbegrenzung bis zu 10 Sekunden oder
mehr verlaufen.
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Falls die Übertragung innerhalb der Zeitbegrenzung
ist, wird die durch die ferngelegene F16-Basisstation 10c gemessene
Signalstärke
mit der vorhergehend aufgezeichnete Signalstärke verglichen, um eine Differenz
dazwischen zu berechnen (Schritt 404). Im Schritt 406 wird festgestellt,
ob ein Kompensationswert für
die betroffene spezielle Zellen-Zellenkombination
gespeichert wurde. Falls ja, wird der Kompensationswert zur Differenz
im Schritt 408 hinzuaddiert, wobei der Kompensationswert eine Funktion
der jeweiligen Orte der zwei Zellen ist, die die Übertragungen
empfangen haben. Natürlich
können
Kompensationswerte zu den Signalstärken selbst hinzuaddiert werden,
bevor die Differenz berechnet wird, wie oben mit Bezug auf 8 beschrieben.
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Es wird im Schritt 410 bestimmt,
ob die Differenz zwischen den zwei Signalstärken über einer bestimmten Begrenzung
ist. Falls die Differenz über
der Begrenzung ist, d. h., die Differenz ist signifikant, wird die
vorhergehend empfangene mobil-generierte Übertragung durch die neue Übertragung
im Schritt 412 ersetzt. Weiter, falls die nächste Übertragung nicht innerhalb
der vorgegebenen Zeitbegrenzung liegt, im Schritt 402, wird die
neue Übertragung
im Schritt 412 verarbeitet. In beiden Fällen wird die Basisstation
dann hinsichtlich des Ergebnisses der Verarbeitung der mobil-generierten Übertragung
informiert (Schritt 414).
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Wenn die Signalstärken von zwei Berichten der
gleichen mobil-generierten Übertragung
bezüglich
einer Registrierung nicht signifikant unterscheiden, beispielsweise
weniger als 10 dB, und ein Bericht von der Basisstation mit der
alten Registrierung ist, wird keine neue Registrierung vorgenommen, und
eine negative Bestätigung
wird gesendet (Schritt 416).
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In einer Anwendung dieses Beispiels
auf eine Rufeinrichtung reagiert das Mobilvermittlungszentrum auf
den ersten Zugriff, den es empfängt,
und speichert die Identifikation der Mobilstation und der Basisstationen,
die Signalstärke
der Zugriffsanforderung und dem Zeitpunkt, an dem sie empfangen
wurde. Falls ein weiterer Zugriff von der gleichen Mobilstationsnummer
und/oder Seriennummer innerhalb einer kurzen Zeit ab dem ersten
Zugriff empfangen wird, wird ein Vergleich zwischen den Zugriffen
getätigt,
nachdem der vorhergehend erwähnte
Kompensationswert zu der empfangenen Signalstärke hinzuaddiert wurde. Falls
der zweite Zugriff hinsichtlich Signalstärke geringer ist, wird er zurückgewiesen.
Andernfalls wird darauf reagiert, und der erste Zugriff ersetzt.
Die Verarbeitung des Zugriffs der ersten Basisstation im Falle einer
zweiten höheren
Signalstärke wird
terminiert werden. Weiter kann eine negative Bestätigung zur
Mobilstation über
die fragliche Basisstation gesendet werden. Aufeinanderfolgende
Mobilstationszugriffe innerhalb eines kurzen Zeitfensters vom ersten
Zugriff werden entsprechend bezüglich
ihrer Signalstärke
verglichen. Bei Zurückweisung eines
Zugriffs kann ein negatives Bestätigungssignal zurück zur Mobilstation
gesendet werden, über
die fragliche Basisstation, und kann für statistische Zwecke gezählt werden.
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Wie oben mit Bezug auf das "Warte- und Vergleiche"-Verfahren diskutiert
wird, können
die mithörenden
Basisstationen unterschiedlichen Mobilvermittlungszentren zugeordnet
sein. In diesem Fall kann die Verarbeitung von 9 in einem Heimatortsregister oder einem
Heimatmobilvermittlungszentrum auftreten, mit denen beide Mobilvermittlungszentren
verbunden sind.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, veranschaulicht in dem Flussdiagramm
von 7 und 10, das "Konkurrenzstationen"-Verfahren ist am besten anwendbar auf ein
Einrichten von Rufen, obwohl es dazu verwendet werden kann, andere
Arten von mobil-generierten Übertragungen
zu verarbeiten. Wenn zwei Basisstationen eine mobil-generierte Übertragung
dem Mobilvermittlungszentrum oder zwei jeweilige Mobilvermittlungszentren
berichten, ist es nicht geeignet, automatisch die ersten empfangene Übertragung
zu bedienen und spätere
Berichte zurückzuweisen,
wie oben diskutiert. Anstelle eines Fällens der Entscheidung, welche
der mehreren Übertragungen
zu akzeptieren ist, ist es möglich,
die Zuordnung von Sprach-/Verkehrskanälen in allen Basisstationen,
die die Übertragung
berichtet haben, zu autorisieren. Dann wird eine Entscheidung, welcher
Sprach-/Verkehrskanal
zu verbinden und zu bestätigen
ist, durch die Mobileinheit basierend auf der stärkeren Sprachkanalzuordnungsnachricht
von der nahegelegenen Basisstation getätigt.
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Dieses Verfahren würde in Übereinstimmung mit
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendet werden, um das Problem zu lösen, das beispielsweise dann
auftritt, wenn drei Basisstationen 10a, 10b und 10c (jede
der Zelle F16 in 2 zugeordnet) eine
mobil-generierte Übertragung
von der Mobilstation 12 empfangen. Alle Basisstationen
weisen einen Sprachkanal zu und senden eine Anforderung zur Mobilstation,
sich auf den zugeordneten Sprachkanal einzustellen. In diesem Beispiel
nutzen alle drei Zellen die gleiche Frequenz und Identifikationscode – digitaler
Farbcode (DCC). Die gewählten
Sprachkanäle
müssen
nicht die gleiche Frequenz verwenden, und sie müssen auch nicht die gleiche Überwachungsaudioton-
(SAT) Identifikation aufweisen. Der SAT ist ein fortlaufender Ton,
der durch die Sprachkanaleinheit in der Basisstation der übertragenen
Sprache hinzugefügt
wird, durch die Mobilstation empfangen wird, und zur Basisstation
zurückübermittelt
wird.
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Die Mobilstation 12 wird
nur die Anweisung von der nahegelegenen Basisstation 10a hören, die viel
stärker
als die Signale von fernab gelegenen Basisstationen 10b und 10c ist.
Niemand wird die Anweisungen hören,
die durch die Basisstationen 10b und 10c gesendet
wurden, somit werden die in diesen Basisstationen zugeordneten Sprachkanäle höchstwahrscheinlich
nicht irgendwelche Mobilstationen erfassen, die sich auf ihre Sprachkanäle einstellen,
d. h., werden nicht einen richtigen SAT oder ein anderes Verifikationssignal,
wie beispielsweise einen digitalen Kanalcode (DVCC), erfassen.
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Natürlich kann die Situation eintreten,
dass die durch die Basisstationen 10b und/oder 10c gewählten Sprachkanäle die gleiche
Frequenz und den gleichen SAT aufweisen, wie die durch die Basisstation 10a gewählten. Zusätzlich kann
ein beliebiger Sprachkanal von Zeit zu Zeit eine Interferenz auf
dem Sprachkanal empfangen, wobei die Interferenz den erwarteten
SAT aufweist.
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In diesem Fall denken alle Zellen,
dass die Mobilstation aufgrund ihrer Sprachkanalzuordnung geantwortet
hat, und daher kann das Mobilvermittlungszentrum oder Heimatortsregister
nicht genau feststellen, in welcher Zelle die Mobilstation angeordnet
ist, und weiß somit
nicht, welcher Basisstation für den
Ruf zu verwenden ist. In solch einem Fall ist die Beginn-Prozedur
die gleiche, wie in 7 gezeigt und
oben beschrieben. Nachdem die Übertragung und
die gemessene Signalstärke
zum Mobilvermittlungszentrum oder Heimatortsregister im Schritt
220 übertragen
wurde, geht eine Kontrolle zum Mobilvermittlungszentrum oder Heimatortsregister über, wie in 10 gezeigt. Im Schritt 500
autorisiert das Mobilvermittlungszentrum oder Heimatortsregister
alle Basisstationen, von denen es eine von der gleichen Mobilstation
ausgehende Übertragung
innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls empfängt, um einen Sprachkanal der
Antwort an der Mobilstation zuzuweisen. Das Zeitintervall wird auf
die gleiche Weise bestimmt, wie in den zwei vorhergehenden Beispielen.
Eine Kontrolle geht dann auf die Basisstationen über, wie durch die gestrichelten
Linien veranschaulicht, die zu Schritten 502 verlaufen. In einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden die Schritte 502 bis 504 in den Basisstationen durchgeführt, autorisiert
durch das Mobilvermittlungszentrum oder Heimatortsregister, um einen
Sprachkanal zuzuweisen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Schritt 502 durch
das Mobilvermittlungszentrum oder Heimatortsregister durchgeführt wird.
Die Sprachkanalzuordnungen, zusammen mit dem Verifikationssignal, wie
beispielsweise einem SAT oder DVCC, werden zur anfordernden Mobilstation übermittelt.
Die Basisstation, wenn sie eine Antwort von der Mobilstation zurückempfängt, bestimmt,
ob das richtige Verifikationssignal, d. h. das gleiche Verifikationssignal,
das ursprünglich
zur Mobilstation übermittelt
wurde, auf dem Sprachkanal erfasst wird (Schritt 503). Für jede Basisstation
gilt, dass dann, wenn nicht das richtige Verifikationssignal auf
dem Sprachkanal festgestellt wird, die Routine in der Basisstation
beendet wird. Falls der richtige SAT erfasst wird, misst die Basisstation
dann die Signalstärke
des Signals von der Mobilstation auf dem Sprachkanal (Schritt 504).
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Eine Kontrolle wird dann zum Mobilvermittlungszentrum
zurückgegeben,
wie durch die gestrichelten Linien veranschaulicht, und wenn ein
Kompensationswert für
die jeweiligen Basisstationen gespeichert ist (Schritt 506), wird
der Kompensationswert zu den Signalstärken hinzuaddiert (Schritt
508). Obwohl nicht gezeigt, kann der Kompensationswert zu der Differenz
zwischen den Signalstärken
hinzuaddiert werden, anstatt zu den Signalstärkewerten selbst. Im Schritt
510 wird die stärkste
oder zweitstärkste
Signalstärke
identifiziert, und der Ruf wird durchgeschaltet und der zugeordneten
Basisstation bestätigt.
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Es ist möglich, das "Warte- und Speicher"- und das "Konkurrenzstationen"-Verfahren zu kombinieren, so dass die
Auswahl primär
durch die Mobileinheit durchgeführt
wird, das Mobilvermittlungszentrum jedoch zu dem Auswahlprozess
beitragen kann, durch Zurückweisen
einer fernab gelegenen Basisstation.
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Es versteht sich, dass ein Mobilstationszugriff
irgendeine Art von Systemzugriff bezeichnet, den eine Mobilstation
tätigen
kann, wenn sie eine Basisstation kontaktiert. Obwohl die Erfindung
mit Bezug auf ein System einschließlich eines Mobilvermittlungszentrums
beschrieben wurde, ist es nicht bezweckt, dass die Erfindung auf
solche Anwendungen beschränkt
ist. Falls kein Mobilvermittlungszentrum vorhanden ist, würde der
oben beschriebene Vorgang zur Bestimmung, welcher von mehreren Zugriffen
richtig ist, in den Basisstationen ausgeführt werden. Entsprechend könnte der
Prozess modifiziert werden, um mehr als ein Mobilvermittlungszentrum unterzubringen,
wie es in Systemen, zum Beispiel in 3 gezeigt
und oben diskutiert, der Fall sein kann.
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Es ist möglich, dass eine Heimatortsregisterdatenbank
(HLR) dazu verwendet werden kann, festzustellen, welcher Basisstation
verschiedene Mobilstationen zugeordnet sind. In diesem Fall kann
das "Speicher- und
Vergleiche"-Verfahren
zum Behandeln von Registrierungen, d. h. nicht-Ruf-bezogenen Zugriffen,
auch unter Verwendung des HLR durchgeführt werden.
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Es versteht sich, dass die Verfahren
der vorliegenden Erfindung in einem zellularen Mobilfunksystem verwendet
werden können,
welches analoge Signale, digitale Signale oder eine Kombination
von beiden übermittelt.
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Das spezielle Ausführungsbeispiel
der vorhergehenden Beschreibung ist als ein nicht beschränkendes
Beispiel der vorliegenden Erfindung zu betrachten, und nicht als
den Umfang des Schutzes, wie er durch den Anspruch definiert ist,
beschränkend
zu interpretieren. Es versteht sich, dass die Begriffe der hier
verwendeten Terminologie dem Zweck der Beschreibung dienen und nicht
der Beschränkung.