DE69423355T2

DE69423355T2 - Zeitmultiplex-vielfachzugriff-funksystem, verfahren zur kapazitätszuweisung innerhalb einer zelle und verfahren zum ausführen einer übergabe innerhalb einer zelle

Info

Publication number: DE69423355T2
Application number: DE69423355T
Authority: DE
Inventors: Jukka Suonvieri
Original assignee: Nokia Networks Oy
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2014-07-01
Also published as: CN1083225C; EP0707779B1; JP3252911B2; NO960039L; WO1995002307A1; US6047181A; FI97594C; CN1135277A; NO960039D0; AU7125894A; AU675339B2; EP0707779A1; DE69423355D1; JPH09501805A; ATE190453T1; FI933092A0; FI933092A; FI97594B

Description

Die Erfindung betrifft digitale Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-Funksysteme (TDMA-Funksysteme), eine örtliche Intrazellen-Kapazitätszuweisung bzw. eine örtliche Kapazitätszuweisung innerhalb einer Zelle in einem derartigen Funksystem sowie eine Intrazellen-Übergabe bzw. eine Übergabe innerhalb einer Zelle in einem derartigen Funksystem.
In digitalen Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-Funksystemen (TDMA-Funksystemen bzw. Time Division Multiple Access- Funksystemen) kann eine Vielzahl von mobilen Funkstationen den gleichen Funkkanal auf der Grundlage einer Zeitteilung bzw. eines Zeitmultiplexes für eine Kommunikation mit einer Basisstation verwenden. Eine Kommunikation auf dem Funkkanal findet in einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen statt, beispielsweise in 8 Zeitschlitzen, die Benutzern bei Bedarf zugeordnet werden. Eine mobile Funkstation ist mit einem Signal von der Basisstation synchronisiert und überträgt entsprechend dem Synchronisationssignal derart, daß das Signal von der Mobilstation bei der Basisstation in einem für diese besondere Mobilstation zugewiesenen Zeitschlitz empfangen wird. Mobilstationen können sich jedoch bei unterschiedlichen Entfernungen von der Basisstation befinden, wodurch eine durch diese Entfernung verursachte Ausbreitungsverzögerung bei der Synchronisation der Zeitsteuerung der Übertragung jeder Mobilstation mit der Basisstation derart in Betracht gezogen werden muß, daß das Signal bei der Basisstation in dem richtigen Zeitschlitz empfangen wird. Zu diesem Zweck wird die Zeitdifferenz von der Basisstation zwischen ihrer eigenen Übertragung und der von der Mobilstation empfangenen Übertragung gemessen, wobei sie auf der Grundlage dieser Messung einen geeigneten Zeitversatz bzw. eine geeignete vorverlegte Zeitdauer (timing advance) für die Mobilstation definiert. Die Mobilstation verwendet diese vorverlegte Zeitdauer, um die Zeit ihrer Übertragung relativ zu einem Basiszeitpunkt zu versetzen, der durch das von der Basisstation empfangene Synchronisationssignal definiert ist. Verschiedene systeminterne Merkmale begrenzen den Zeitversatz bzw. die vorverlegte Zeitdauer auf ein bestimmtes Maximum. Dieses Maximum der vorverlegten Zeitdauer wiederum bestimmt die maximale Zellengröße, der die Basisstation des Systems dienen kann. In dem gesamteuropäischen Mobilfunksystem GSM (Global System for Mobile Communication) kann der Zeitversatz beispielsweise in einem Bereich zwischen 0 und 233 us variieren, was eine Zellengröße mit einem maximalen Radius von 35 km zur Folge hat.
Im allgemeinen bietet eine Zelle in einem Funksystem den gleichen Dienstpegel bzw. Dienstgrad in dem Bereich der gesamten Zelle an. In einigen Fällen kann es jedoch erforderlich sein, einen Teil der Funkkapazität der Zelle entweder permanent oder zeitweise lediglich einem bestimmten Bereich in der Zelle zuzuweisen. Es kann erforderlich sein, die Kapazität zeitweise zu konzentrieren, beispielsweise in Notfällen oder Katastrophenfällen, oder zu Spitzenzeiten eines wichtigen Verkehrsbereichs (beispielsweise eines Flughafens). Es sind bereits zuvor Versuche unternommen worden, eine Intrazellen-Funkkapazität (Funkkapazität innerhalb einer Zelle) bis zu einem gewissen Umfang durch die Verwendung einer in Sektoren geteilten Zelle und von Richtantennen zuzuweisen, aber diese Mittel gestatten es nicht, daß die Kapazität einem bestimmten geographischen Objekt in einer ausreichend flexiblen, effizienten und genauen Weise zugewiesen wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, es zu ermöglichen, daß die Funkkapazität einer Zelle effizient, flexibel und genau einem gewünschten Bereich in der Zelle zugewiesen wird.
Diese und weitere Vorteile werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren für eine örtliche Kapazitätszuweisung innerhalb einer Zelle (Intrazellen-Kapazitätszuweisung) in einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-Funksystem (TDMA- Funksystem) erreicht, in dem die Übertragungszeit einer Mobilstation in Bezug auf die Basisstation der Zelle um eine vorverlegte Zeitdauer vorverlegt ist, die die durch die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursachte Übertragungsverzögerung kompensiert. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte Zuweisen eines Teils der Funkkapazität der Zelle, um lediglich in einem gegebenen vorverlegten Zeitdauerbereich (timing advance Bereich) und dadurch Mobilstationen zu dienen, die sich in einem gegebenen Bereich der Zelle befinden, und Zuweisen eines anderen Teils der Funkkapazität der Zelle, um lediglich oder in erste Linie in einem anderen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch Mobilstationen zu dienen, die sich in einem anderen Bereich der Zelle befinden.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-Funksystem (TDMA-Funksystem), bei dem die Übertragungszeit einer Mobilstation in Bezug auf die Basisstation der Zelle um eine vorverlegte Zeitdauer vorverlegt ist, die die durch die Entfer nung zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursachte Übertragunsverzögerung kompensiert. Das erfindungsgemäße System ist dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil der Funkkapazität der Zelle lediglich in einen gegebenen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch Mobilstationen dient, die sich in einem gegebenen Bereich der Zelle befinden, und daß ein zweiter Teil der Funkkapazität der Zelle lediglich in einem anderen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch Mobilstationen dient, die sich in einem anderen Bereich der Zelle befinden.
Die vorliegende Erfindung verwendet die vorverlegte Zeitdauer eines TDMA-Funksystems auf eine derartige Weise, daß zumindest ein Teil der Funkkapazität einer Zelle lediglich einem gegebenen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch einem gegebenen geographischen Objekt oder Bereich in der Zelle zugewiesen wird. Wenn eine Verbindung zu einer Mobilstation aufgebaut ist, überprüft das Funksystem den Wert der vorverlegten Zeitdauer, der der Mobilstation zugewiesen ist. Eine örtlich zugewiesene Funkkapazität wird der Mobilstation lediglich zugewiesen, falls die Überprüfung ergibt, daß der Wert der vorverlegten Zeitdauer der Mobilstation in dem vorverlegten Zeitdauerbereich liegt. Falls der Wert der vorverlegten Zeitdauer nicht in dem vorverlegten Zeitdauerbereich fällt, wird der Mobilstation eine andere Funkkapazität der Zelle zugewiesen, falls eine verfügbar ist. Anders ausgedrückt, Mobilstationen in einem gegebenen Bereich der Zelle genießen Priorität, so daß sie im Falle einer Überbelegung mit Bestimmtheit oder zumindest mit einer höheren Wahrscheinlichkeit als Mobilstationen bedient werden, die sich an einer anderen Stelle in der Zelle befinden. Im Falle einer Katastrophe kann dies beispielsweise eine beinahe komplette Dienstblockierung in allen anderen Bereichen bedeuten.
Eine erfindungsgemäße Kapazitätszuweisung auf der Grundlage einer vorverlegten Zeitdauer kann in den existierenden Systemen sehr einfach aufgenommen werden. Zusätzlich kann die Zuweisung schnell und flexibel jeder Situation angepaßt werden, indem einfach die für die vorverlegten Zeitdauer eingestellten Grenzen geändert werden. Mittels der vorverlegten Zeitdauer kann die Kapazität sehr genau Mobilstationen zugewiesen werden, die sich bei bestimmten Entfernungen von der Basisstation befinden. Wenn eine Richtantenne verwendet wird, kann der Dienstbereich außerdem sehr genau auch in lateraler Richtung in der Zelle definiert werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einem Verfahren zum Ausführen einer Übergabe (handover) innerhalb einer Zelle in einem Zeitmultiplex- Vielfachzugriff-Funksystem (TDMA-Funksystem), wobei die Übertragungszeit einer Mobilstation in Bezug auf eine Basisstation der Zelle um eine vorverlegte Zeitdauer vorverlegt ist, die eine durch die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursachte Übertragungsverzögerung kompensiert. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte Zuweisen einer ersten Gruppe von Verkehrskanälen der Zelle, um lediglich in einem gegebenen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch nur Mobilstationen zu dienen, die sich in einem ersten Bereich der Zelle befinden, Zuweisen einer zweiten Gruppe von Verkehrskanälen der Zelle, um lediglich in einem zweiten vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch Mobilstationen zu dienen, die sich in einem zweiten Bereich der Zelle befinden, wobei sich der erste vorverlegte Zeitdauerbereich und der zweite vorverlegte Zeitdauerbereich überlappen, Überwachen der vorverlegten Zeitdauer der Mobilstationen und Ausführen einer Übergabe zwischen der ersten und der zweiten Verkehrskanalgruppe auf der Grundlage der der Mobilstation zugewiesenen vorverlegten Zeitdauer aufweist. Eine Übergabe innerhalb einer Zelle zwischen zwei Dienstbereichen, die auf der Grundlage der vorverlegten Zeitdauer gebildet werden, wird unter Verwendung des der Mobilstation MS zugewiesenen Werts der vorverlegten Zeitdauer als Kriterium ausgeführt.
Die Erfindung ist nachstehend ausführlicher mittels Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein GSM-Funksystem,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Basisstation,
Fig. 3 eine Zeitsteuerung der Basisstation, und
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Zelle.
Die vorliegende Erfindung ist dazu bestimmt, bei jedem Funknetz angewendet zu werden, das einen digitalen Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMA) verwendet und eine vorverlegte Zeitdauer (timing advance) einsetzt, um die Übertragungszeit einer Mobilfunkstation relativ zu dem durch ein Sync-Signal (Syncronisationssignal) eingestellten Zeitpunkt zu verschieben, das von der Basisstation auf eine derartige Weise übertragen wird, daß die vorverlegte Zeitdauer die durch die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursachte Übertragungsverzögerung kompensiert und die Übertragung der Mobilstation bei der Basisstation in dem korrekten TDMA- Zeitschlitz empfangen wird. Die Erfindung ist insbesonde re für eine Verwendung in GSM- und DCS1800-Mobilfunk- Systemen geeignet.
Das GSM (Global System for Mobile Communication) ist ein gesamteuropäisches Mobiltelefonsystem, das sich zu einem weltweiten Standard entwickelt. In Fig. 1 sind auf vereinfachte Weise die grundlegenden strukturellen Elemente des GSM-Systems ohne eine ausführliche Beschreibung ihrer Merkmale oder der anderen Teile des Systems gezeigt. Für eine genauere Beschreibung des GSM-Systems wird auf die GSM-Empfehlungen und "The GSM System for Mobile Communications" von M. Mouly and M.-B. Pautet, Palaisseau, Frankreich, 1992, ISBN: 2-9507190-0-7 Bezug genommen. Ein mobiles Vermittlings-MSC schaltet eingehende und ausgehende Anrufe. Seine Funktionen sind denen einer Vermittlung in einem öffentlichen Telefonnetz ähnlich. Zusätzlich weist die mobile Vermittlung Funktionen auf, die lediglich für Mobil-Kommunikationen typisch sind, wie beispielsweise eine Teilnehmer-Standortverwaltung. Mobilstationen MS sind mit der Vermittlungs-MSC mittels Basisstation-Systemen verbunden. Ein Basisstation-System umfaßt eine Basisstation-Steuerungseinheit BSC sowie Basisstationen BTS. Eine Basisstation-Steuerungseinheit BSC wird zur Steuerung einer Vielzahl von Basisstationen BTS verwendet. Die BSC führt beispielsweise Übergaben in Fällen aus, bei denen die Übergabe in der Basisstation oder zwischen zwei Basisstationen stattfindet, die durch die gleiche BSC gesteuert werden. In Fig. 1 ist ein Basisstation-System gezeigt, bei dem die Basisstation- Steuerungeinheit BSC mit zwei Basisstationen BTS1 und BTS2 verbunden ist, deren Funkabdeckbereiche entsprechende Funkzellen C1 und C2 bilden. In herkömmlichen Systemen wird die Kapazität einer Basisstation BTS gleichmäßig verteilt, um dem gesamten Abdeckbereich der Basisstation zu dienen, d. h. den Zellen C1, C2. Eine unterschiedliche Zuweisung der Kapazität zu unterschiedlichen Bereichen in der Zelle ist lediglich bis zu einem gewissen Umfang durch die Verwendung einer in Sektoren aufgeteilten Zelle oder von Richtantennen möglich gewesen.
Die vorliegende Erfindung verwendet die vorverlegten Zeitdauer (timing advance) einer Mobilstation MS für eine örtliche Zuweisung der Funkkapazität innerhalb der Zelle (Intrazellen-Zuweisung). In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Basisstation in einem TDMA-Funksystem veranschaulicht. Was die Basisstation betrifft, so werden lediglich Teile und Funktionen beschrieben, die zum Verständnis der Erfindung unerläßlich sind. Zusätzlich ist die Verwendung der vorverlegten Zeitdauer in dem TDMA-System beschrieben.
Gemäß Fig. 2 bilden eine Funksendeeinrichtung Tx1 und eine Funkempfangseinrichtung Rx1 eine Sende-/Emfpangseinrichtung, die in Aufbau und Arbeitsweise völlig ähnlich zu einer herkömmlichen Basisstation-Sende-/Empfangseinrichtung ist. Eine Zeitschlitztakterzeugungseinrichtung 25 und eine Rahmentakterzeugungseinrichtung 26 der Basisstation erzeugen jeweils einen Zeitschlitztakt 25A und eine Rahmentakt 26A, die für die Sende-/Empfangseinrichtung erforderlich sind. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 startet die TDMA-Rahmenzeitdauer der Sende-/Empfangseinrichtung Tx1/Rx1 bei einer Zeit t&sub0;, die durch den Rahmentaktimpuls 26A definiert ist, und der erste Zeitschlitz des Rahmens beginnt zu der gleichen Zeit. Die nachfolgenden Zeitschlitze des Rahmen beginnen bei Zeiten t&sub1;-t&sub7;, die durch die Zeitschlitztaktimpulse 25A bestimmt werden, bis ein neuer Rahmen bei einer Zeit t&sub0; beginnt, die durch einen neuen Rahmentaktimpuls 26A bestimmt wird. In diesem bestimmten Fall enthält ein Rahmen somit 8 Zeitschlitze, aber die Anzahl von Zeitschlitzen kann in Abhängigkeit von dem System kleiner oder größer sein, beispielsweise 4. Gemäß Fig. 3 sind die Zeitschlitze von TS0 bis TS7 numeriert. In der Sende-/Empfangseinrichtung Tx1/Rx1, die auf übliche Weise arbeitet, beginnen die Rahmenzeitdauern sowohl der Empfangseinrichtung als auch der Sendeeinrichtung zur gleichen Zeit t&sub0;. Folglich beginnen die Zeitschlitze bei den gleichen Zeiten t&sub0;-t&sub7;. Zeitschlitznumerierungen unterscheiden sich jedoch darin, daß jede Zeitschlitznummer bei der Empfangsseite drei Zeitschlitze später als die jeweilige Zeitschlitznummer auf der Sendeseite vorkommt.
Nachstehend ist die Arbeitsweise der Sende-/Empfangseinrichtung Tx1/Rx1 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben, wobei angenommen wird, daß eine Mobilfunkstation MS1 und die Sende-/Empfangseinrichtung Tx1/Rx1 in dem TDMA-Zeitschlitz 2 kommunizieren. Unter der Steuerung der Taktsignale 25A und 26A startet die Sendeeinrichtung Tx1 nach der Zeit t&sub2; die Übertragung eines Signalbündels (burst), das an die Mobilstation MS1 adressiert ist. Das zusammengesetzte Funkfrequenz-Signalbündel wird auf einem Träger F1 über eine Sendeantenne 30 zu der Mobilstation MS1 übertragen. Die Mobilstation MS1 empfängt das Signalbündel, ist mit der Basisstation auf der Grundlage von in dem Signalbündel enthaltenen Synchronisationsinformationen synchronisiert und sendet auf einem Träger F2 das Funkfrequenz-Signalbündel etwa drei Zeitschlitze später zu der Basisstation. Die Empfangseinrichtung Rx1 empfängt das Signalbündel über eine Empfangsantenne 31 in dem Empfangs-Zeitschlitz 2 zwischen t&sub5; und t&sub6;. Für einen erfolgreichen Empfang ist erforderlich, daß das von der Mobilstation MS1 empfangene Signalbündel bei der Empfangseinrichtung Rx1 in den richtigen Zeitschlitz fallen sollte. Falls jedoch die Mobilstation MS1 von der Basisstation weit entfernt ist, können durch die Entfernung verursachte Ausbreitungsverzögerungen das Signalbündel in einen derartigen Umfang verzögern, daß sich Signalbündel von Mobilstationen MS überlappen, die benachbarte Zeitschlitze verwenden. Aus diesem Grund mißt die Sende-/ Empfangseinrichtung Tx1/Rx1 die Zeitdifferenz, die zwischen den Übertragungen der Sende-/Empfangseinrichtung und der Mobilstation aufgrund der Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation auftreten. Auf der Grundlage der Messung berechnet die Sende-/Empfangseinrichtung eine vorverlegte Zeitdauer, die für die Mobilstation zur Kompensation der durch die Entfernung verursachten Ausbreitungsverzögerung erforderlich ist. Die Basisstation signalisiert diese Informationen bezüglich der vorverlegten Zeitdauer der Mobilstation MS1, die ihre Übertragungszeit um die vorverlegte Zeitdauer von der Zeit vorverlegt, die durch das von der Basisstation empfangene Signalbündel bestimmt wird. Auf diese Weise erreicht das von der Mobilstation gesendete Signalbündel die Basisstation-Empfangseinrichtung Rx1 zur richtigen Zeit. Verschiedene systeminterne Begrenzungen setzen jedoch einen Maximalwert A/DMAX für die vorverlegte Zeitdauer fest, und dieser Maximalwert bestimmt wiederum die maximale Entfernung, bei der die Ausbreitungsverzögerung noch kompensiert werden kann. In Fig. 2 ist ebenso eine andere Sende-/Empfangseinrichtung Tx1/Rx1 gezeigt, die zu der Sende-/Empfangseinrichtung Tx1/Rx1 identisch ist, mit Ausnahme davon, daß sie auf einem Träger F3 sendet und auf einem Träger F4 empfängt.
Die Sende-/Empfangseinrichtung Tx2/Rx2 ist dazu bestimmt, lediglich Mobilstationen MS zu dienen, deren vorverlegte Zeitdauer in einen gegebenen Bereich fällt, in dem Beispiel zwischen A/D&sub1; und A/DMAX, wobei der größtmögliche vorverlegte Zeitdauerbereich von 0 bis A/DMAX reicht. Mit Bezug auf Fig. 4 entspricht A/DMAX der Entfernung r&sub2; von der Basisstation und A/D&sub1; der Entfernung r&sub1; von der Basisstation. Die Sende-/Empfangseinrichtung Tx2/Rx2 dient somit lediglich den Mobilstationen, die sich bei einer Entfernung von r&sub1; bis r&sub2; von der Basisstation befinden. Folglich dient Tx2/Rx2 nicht den Mobilstationen MS, deren vorverlegte Zeitdauer kleiner ist als A/D&sub1; und deren Entfernung von der Basisstation kürzer ist als r&sub1;. Die unmittelbare Nähe der Basisstation wird durch die Sende-/Empfangseinrichtung Tx1/Rx1 bedient, die lediglich die Mobilstationen akzeptiert, die innerhalb des vorverlegten Zeitdauerbereichs von 0 bis A/D&sub2; liegen, d. h. bei einer Entfernung von 0 bis r&sub3; von der Basisstation. Die Werte sind vorzugsweise auf eine derartige Weise ausgewählt, daß A/D&sub2; > A/D&sub1; und r&sub3; > r&sub1; gilt. Die Dienstbereiche der Sende-/Empfangseinrichtungen Tx1/Rx1 und Tx2/Rx2 überlappen sich somit zu einem gewissen Umfang, wobei ein Übergabebereich ausgebildet wird, der eine interferenzfreie Übergabe in der Basisstation von einer Sende-/Empfangseinrichtung zu der anderen ermöglicht.
Auf die vorstehend beschriebene Weise kann die Funkkapazität der Basisstation verschiedenen Bereichen der Zellen ungleichmäßig zugewiesen werden. Beispielsweise können dem Bereich r&sub1;-r&sub2; 80% der Kapazität der Zelle zugewiesen werden, während dem Bereich 0-r&sub3; lediglich 20% der Kapazität zugewiesen werden. Eine Zelle kann ebenfalls mehrere Bereiche dieser Art beinhalten. Es ist ebenfalls möglich, einen Teil der Kapazität auf übliche Weise dem Bereich der gesamten Zelle und lediglich einen bestimmten Teil der Kapazität einem genauer definierten Bereich zuzuweisen. Das System kann diese Bereiche lediglich bei bestimmten Spitzenperioden verwenden, beispielsweise entsprechend der Zeit oder dem Datum, oder aufgrund der Last in dem Netz, während zu anderen Zeiten die Kapazität der gesamten Zelle auf übliche Weise verwendet wird. Das Funksystem kann ebenso die vorverlegten Zeitdauerbereiche entsprechend dem Datum, der Zeit oder der Last in dem Netz dynamisch ändern. Die vorstehend genannten Einstellungen werden vorzugsweise beispielsweise durch die Vermittlungs-MSC, die Basisstation-Steuerungseinheit BSC oder eine Betriebs- und Instandhaltungszentrum OMC des Netzes ausgeführt, obwohl einige von ihnen ebenso örtlich bei der Basisstation ausgeführt werden können, beispielsweise mittels einer Zeitgeberfunktion.
In Fig. 4 ist eine kreisförmige Zelle gezeigt, die unter idealen Bedingungen durch eine Rundstrahlantenne erreicht wird. Die Verwendung einer Richtantenne in dem idealen Fall schafft eine konische oder elliptische Zellenform. In der Praxis sind die Zellenformen aufgrund der Topologie des Geländes und aus anderen Gründen, wie sie einem Fachmann bekannt sind, weniger fest umrissen.
Die vorverlegte Zeitdauer ermöglicht es, daß der Bereich, d. h. die Entfernung, für die ein Dienst bereitgestellt wird, in radialer Richtung sehr genau definiert ist. Falls eine Richtantenne verwendet wird, kann der Dienstbereich ebenfalls in Umfangsrichtung definiert werden, wie es durch ein Strahlungsbündel 41 gemäß Fig. 4 veranschaulicht ist. In diesem Fall kann ein erfindungsgemäßer Intrazellen-Dienstbereich sehr genau entsprechend einem gewünschten Objekt wie beispielsweise einem Flughafen definiert werden.
In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sind die Sende-/Empfangseinrichtungen der Basisstation dazu bestimmt worden, unterschiedlichen Bereichen in der Zelle zu dienen. In der Praxis bedeutet dies, daß gegebene Funkkanäle lediglich in bestimmten Bereichen verwendet werden können. Alternativ dazu ist es jedoch ebenso möglich, unter schiedliche Zeitschlitze, d. h. Verkehrskanäle einer Sende-/Empfangseinrichtung unterschiedlichen Bereichen in der Zelle zuzuweisen. Es kann ebenso vorteilhaft sein, falls die Zuweisung der Funkkanäle oder Verkehrskanäle zu unterschiedlichen Bereichen entsprechend der Zeit oder der Last auf die gleiche Weise wie die vorverlegten Zeitdauerbereiche der Erfindung eingestellt werden kann.
Zusätzlich zu einer herkömmlichen Zelle kann die Erfindung ebenso bei einer sogenannten erweiterten Zelle angewendet werden, die in der anhängigen Anmeldung WO95/02306 beschrieben ist.
Wenn eine Mobilstation MS während eines Anrufs von einem Dienstbereich gemäß der Erfindung zu einem anderen Dienstbereich innerhalb einer Zelle bewegt wird, muß die Basisstation eine interne Übergabe ausführen. Erfindungsgemäß ist das verwendete Übergabekriterium die vorverlegte Zeitdauer (timing advance), die der Mobilstation zugewiesen ist. Beispielsweise führt, wenn eine Mobilstation MS, die sich innerhalb des Dienstbereichs r&sub1;-r&sub2; befindet, in die durch einen Pfeil Al angezeigte Richtung zu dem Dienstbereich 0-r&sub3; bewegt wird, die Basisstation eine erzwungene Übergabe innerhalb der Zelle (Intrazellen-Übergabe) aus, wenn die der Mobilstation MS zugewiesene vorverlegte Zeitdauer unter einem vorbestimmten Wert fällt. Entsprechend führt, wenn die Mobilstation MS von dem Dienstbereich 0-r&sub3; zu dem Dienstbereich r&sub1;-r&sub2; bewegt wird, die Basisstation eine erzwungene Übergabe innerhalb der Zelle aus, wenn die der Mobilstation MS zugewiesene vorverlegte Zeitdauer einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Übergabe kann in Abhängigkeit von dem System durch eine Steuerungseinheit innerhalb der Basisstation, durch die Basisstation- Steuerungseinheit BSC oder durch das Vermittlungs-MSC gesteuert werden.
Die Figuren und die darauf bezogene Beschreibung dienen lediglich zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung. In ihren Details können das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Funksystem innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche modifiziert werden.

Claims

1. Verfahren zur örtlichen Kapazitätszuweisung innerhalb einer Zelle in einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-Funksystem, wobei die Übertragungszeit einer Mobilstation in Bezug auf eine Basisstation der Zelle um eine vorverlegte Zeitdauer vorverlegt ist, die eine durch die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursachte Übertragungsverzögerung kompensiert, gekennzeichnet durch die Schritte

Zuweisen eines Teils der Funkkapazität der Zelle, um lediglich in einen gegebenen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch nur Mobilstationen zu dienen, die sich in einem gegebenen Bereich der Zelle befinden, und

Zuweisen eines anderen Teils der Funkkapazität der Zelle, um lediglich oder in erster Linie in einem anderen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch Mobilstationen zu dienen, die sich in einem anderen Bereich der Zelle befinden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste vorverlegte Zeitdauerbereich und der zweite vorverlegte Zeitdauerbereich überlappen.

3. Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-Funksystem, wobei die Übertragungszeit einer Mobilstation in Bezug auf eine Basisstation einer Zelle um eine vorverlegte Zeitdauer vorverlegt ist, die eine durch die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursachte Übertragungsverzögerung kompensiert, dadurch gekennzeichnet, daß

ein erster Teil der Funkkapazität der Zelle lediglich in einem gegebenen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch nur Mobilstationen dient, die sich in einem gegebenen Bereich der Zelle befinden, und

ein zweiter Teil der Funkkapazität der Zelle lediglich in einem anderen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch Mobilstationen dient, die sich in einem anderen Bereich der Zelle befinden.

4. Funksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste vorverlegte Zeitdauerbereich und der zweite vorverlegte Zeitdauerbereich überlappen.

5. Verfahren zum Ausführen einer Übergabe innerhalb einer Zelle in einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-Funksystem, wobei die Übertragungszeit einer Mobilstation in Bezug auf eine Basisstation der Zelle um eine vorverlegte Zeitdauer vorverlegt ist, die eine durch die Entfernung zwischen der Basisstation und der Mobilstation verursachte Übertragungsverzögerung kompensiert, gekennzeichnet durch die Schritte

Zuweisen einer ersten Gruppe von Verkehrskanälen der Zelle, um lediglich in einem gegebenen vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch nur Mobilstationen zu dienen, die sich in einem ersten Bereich der Zelle befinden,

Zuweisen einer zweiten Gruppe von Verkehrskanälen der Zelle, um lediglich in einem zweiten vorverlegten Zeitdauerbereich und dadurch Mobilstationen zu dienen, die sich in einem anderen Bereich der Zelle befinden, wobei sich der erste vorverlegte Zeitdauerbereich und der zweite vorverlegte Zeitdauerbereich überlappen,

Überwachen der vorverlegten Zeitdauer der Mobilstationen, und

Ausführen einer Übergabe zwischen der ersten und der zweiten Verkehrskanalgruppe auf der Grundlage der der Mobilstation zugeteilten vorverlegten Zeitdauer.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den Schritt Ausführen einer Übergabe von der ersten Verkehrskanalgruppe zu der zweiten Verkehrskanalgruppe, wenn die vorverlegte Zeitdauer einer Mobilstation, die sich in dem Dienstbereich der ersten Verkehrskanalgruppe befindet, einen vorbestimmten Wert überschreitet.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch den Schritt Ausführen einer Übergabe von der zweiten Verkehrskanalgruppe zu der ersten Verkehrskanalgruppe, wenn die vorverlegte Zeitdauer einer Mobilstation, die sich in dem Dienstbereich der zweiten Verkehrskanalgruppe befindet, unter einen vorbestimmten Wert fällt.