DE69637034T2

DE69637034T2 - Mehrband-Mobiltelefonsystem

Info

Publication number: DE69637034T2
Application number: DE69637034T
Authority: DE
Inventors: Heikki 02760 Einola; Lauri Lahtinen; Jari Vainikka
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Conversant Wireless Licensing SARL
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: DE69629086D1; KR100412073B1; EP1377102A2; HK1011482A1; CN1094024C; AU5765396A; FI952382A; US5960354A; CA2194542C; JPH10503356A; ATE360341T1; AU706206B2; CA2194542A1; FI112303B; ATE245331T1; ES2283714T3; EP1377102A3; EP0771514B1; JP3752511B2; EP0771514A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein zellulares Mehrband-Mobiltelefonnetzwerk mit zumindest zwei Frequenzbändern und in welchem zumindest manche Mobilstationen irgendein Frequenzband zur Kommunikation verwenden können, und in welchem der Steuerungskanal, der mit einem Verkehrskanal verknüpft ist, dediziert sein kann, so dass das Netzwerk einzeln Steuerungsinformationen an die Mobilstation schicken kann.
Gemäß dem Standard weist z.B. ein Frequenzband in einem GSM-Mobilkommunikationsnetzwerk zwei Teilbänder auf, die jeweils 25 MHz breit sind, mit Frequenzbereichen von 890 bis 915 MHz in der Aufwärtsrichtung, d.h. von der Mobilstation zu der Basisstation, und von 935 bis 960 MHz in der Abwärtsrichtung, d.h. von der Basisstation zu der Mobilstation. Als die GSM-Netzwerkspezifikation erstellt wurde, war ein anderes Band mit einer höheren Frequenz ebenso darin umfasst. Es weist Teilbänder mit 75 MHz auf, mit einem Frequenzbereich von 1710 bis 1785 MHz in der Aufwärtsrichtung und 1805 bis 1880 MHz in der Abwärtsrichtung. Das System, das in dem 1800 MHz Frequenzbereich arbeitet, wird DCS-System genannt (DCS, digitales zellulares System) und seine Spezifikation ist ein Teil der GSM-Spezifikation. Ausbreitungseigenschaften von Funkwellen der Bänder sind unterschiedlich: Auf DCS-Frequenzen ist die Freiraumdämpfung größer als auf GSM-Frequenzen. Ein natürlicher Grund dafür ist, dass GSM-Frequenzen gut dafür geeignet sind, eine großflächige Zelle abzudecken, wohingegen DCS-Frequenzen gut dafür geeignet sind, um kleine Zellen abzudecken.
Mit Ausnahme der Frequenzunterschiede sind die Systeme im Wesentlichen ähnlich, z.B. die Luftschnittstelle ist die Gleiche. Auch im Moment ist das GSM-Netzwerk in manchen Ländern, speziell in urbanen Gebieten mit einer hohen Verkehrsdichte, an der Obergrenze seiner Kapazität und deshalb sind die GSM-Bandfrequenzen, die dem Betreiber zur Verfügung stehen, nicht länger ausreichend, um einen Dienst für alle Teilnehmer sicherzustellen. Die Kanalkapazität wurde durch Spreizen des Frequenzbandes erhöht, so genanntes erweitertes GSM, aber entscheidend mehr Kapazität wird durch Inverwendungnahme anderer Frequenzbänder erhalten, d.h. einem Übergang zum Mehrband-Betrieb. Dies stellt für Plätze mit hoher Verkehrsdichte, wo die GSM-Bandfrequenzen, die dem Betreiber zur Verfügung stehen, nicht länger ausreichend sind, um einen Dienst für alle Teilnehmer zur Verfügung zu stellen, eine zusätzliche Kapazität bereit.
Sowohl GSM- als auch DCS-Frequenzbänder können entweder in getrennten Netzwerken oder als ein kombiniertes Netzwerk unter einer gemeinsamen Netzwerksteuerung verwendet werden. Im letztgenannten Fall können Mobilstationen verwendet werden, die dazu in der Lage sind, auf beiden Frequenzbändern zu arbeiten. Solche Mobilstationen werden Mehrband-Mobilterminals genannt. Es gibt zwei Arten von Mehrband-Mobilterminals.
Ein Mobilterminal der ersten Art erfüllt die Anforderungen, die für beide Bänder spezifiziert sind, und kann deshalb durch Registrieren in dem entsprechenden Netzwerk z.B. entweder auf einem GSM- oder einem DCS-Band arbeiten. Diese Art von Mobilstation unterstützt jedoch keine Übergabe zwischen Betriebsbändern, Kanalzuweisung, Zellauswahl oder Zellneuauswahl zwischen den Betriebsbändern. Die Mobilstation benötigt deshalb keine Netzwerkunterstützung, um auf mehr als einem Band zu arbeiten, und es verwendet nur die Kanäle dieses bestimmten Bandes.
Ein Mobilterminal der zweiten Art verwendet kontinuierlich die Kanäle beider Bänder, und erfüllt deshalb nicht nur die Anforderungen, die für beide Bänder spezifiziert sind, sondern auch manche zusätzlichen Anforderungen. Die zusätzlichen Merkmale, im Vergleich mit einer Mobilstation der ersten Art, sind, dass es dazu in der Lage ist, eine Übergabe, Kanalzuweisung, Zellauswahl und Zellneuauswahl zwischen den Betriebsbändern durchzuführen. Somit muss das Netzwerk diese Operationen unterstützen.
In dieser Anmeldung wird ein Fall beschrieben, in dem das Netzwerk Mobilstationen der zweiten Art unterstützt, d.h. Telefone, die dazu in der Lage sind, auf beiden Bändern zu arbeiten. Die Abdeckungsgebiete von beiden GSM- und DCS-Netzwerken überlappen sich zumindest teilweise.
Ein Merkmal, das für ein Mehrband-Mobilterminal der zweiten Art, nachstehend als Mehrband-Mobilstation bezeichnet, typisch ist, ist die vorstehend erwähnte Fähigkeit zur Übergabe von einem Frequenzband zu einem anderen. Ein Kriterium für eine Übergabe kann eine bessere Hörbarkeit auf einem Kanal eines anderen Bandes oder die Tendenz des Netzwerks, die Verkehrslast auf einem bestimmten Band zu verringern, sein. Um dazu in der Lage zu sein, eine Übergabe gut durchzuführen, muss eine Mehrband-Mobilstation dazu in der Lage sein, auch Frequenzen eines benachbarten Bandes zu messen und die Messergebnisse an das Netzwerk zu senden.
Gemäß der GSM-Spezifikation wird ein Verkehrskanal TCH, welcher ein Vollraten-TCH/F, ein Halbraten-TCH/H oder ein noch langsamerer TCH/8 sein kann, immer zusammen mit einem langsamen zugehörigen Steuerungskanal SACCH zugewiesen. Gemäß der GSM-Terminologie wird ein langsamer TCH/8-Kanal mit seinem zugehörigen SACCH-Kanal ein SDCCH-Kanal genannt (eigenständiger dedizierter Steuerungskanal). Der Steuerungskanal ist auf eine Weise „innerhalb" des Verkehrskanals: z.B. umfasst der Mehrfachrahmen oder ein Vollratenverkehrskanal Zeitschlitze der gleichen Zeitschlitzanzahl von 26 aufeinander folgenden Rahmen. Ein Zyklus von 26 Zeitschlitzen umfasst 24 Zeitschlitze, in welchen eine TCH-Signalfolge (eine Sprach-Signalfolge) gesendet wird, einen Zeitschlitz, in welchem eine SACCH-Signalfolge gesendet wird, und einen Zeitschlitz, in welchem nichts gesendet wird. Eine Mobilstation verwendet den langsamen SACCH-Steuerungskanal, um verschiedene Messergebnisse an die Basisstation zu übertragen. Die Basisstation sendet Befehle, die mit Leistungssteuerung und Zeitvorlauf verknüpft sind, auf dem Steuerungskanal an die Mobilstation. Zusätzlich sendet die Basisstation allgemeine Informationen, die mit dem Netzwerk verknüpft sind, so genannte System_Info-Mitteilungen, z.B. System_Info 5 und 5bis. Diese Informationen enthalten eine Liste von benachbarten Zellfrequenzen, die zu überwachen sind, eine Basisstationskennzeichnung BSIC, BCCH-Frequenzinformationen, Parameter, die mit der Steuerung einer Störung in einer Funkverbindung verknüpft sind, usw. Gemäß der vorliegenden Spezifikation teilen System_Infos 2/5 und 2bis/5bis einer Mobilstation die benachbarten Zellfrequenzen mit. Die Informationen sind eine Indexgruppe, in welche jeder Index einer bestimmten Frequenz entspricht. Die Indexgruppe gibt ebenso an, zu welchem Band eine Frequenz gehört, da die Gruppe Frequenzen sowohl auf den GSM- als auch den DSC-Bändern enthalten kann. Es sei angemerkt, dass gemäß der vorliegenden Technologie die Systeminformationen, die auf dem SACCH-Kanal gesendet werden, TRX-spezifisch sind, d.h. nicht Ruf-spezifisch, und das Netzwerk kann die Systeminformationen TRX-spezifisch durch eine SACCH-Füllmitteilung ändern. Eine Änderung, die die Übertragung von SACCH-Systeminformationen Ruf-spezifisch spezifiziert, wurde als eine gemeinsame Verbesserung der vorliegenden GSM-Spezifikation 08.58 vorgeschlagen.
Die Mobilstation und die Basisstation müssen die Stärke des empfangenen Signals messen und zusätzlich muss die Mobilstation die Stärke der BCCH-Trägerwelle der benachbarten Basisstationen messen, die auf der Liste von benachbarten Basisstationen, die zu überwachen sind, angegeben sind, die von dem Netzwerk empfangen ist. Gemäß der momentanen GSM-Spezifikation berichtet die Mobilstation über die sechs benachbarten Zellen mit der besten Hörbarkeit. Die Qualität eines empfangenen Signals wird durch Berechnen des Bitfehlerverhältnisses gemessen. Eine Mobilstation muss seine Messergebnisse an seine eigene Basisstation berichten. Im GSM-System berichtet sie diese auf einem langsamen Steuerungskanal SACCH. Wenn der SACCH-Kanal nicht für einen anderen Zweck als für das Berichten verwendet wird, kann die Mobilstation die Messergebnisse zweimal pro Sekunde berichten. Im GSM-System umfasst ein Mess- und Berichtzyklus vier Mehrfachrahmen (ein Mehrfachrahmen ist gleichbedeutend mit 26 Verkehrsrahmen), und so werden die Ergebnisse zu Intervallen von 480 ms übertragen.
Das Netzwerk verwendet die Messergebnisse für die Leistungssteuerung von nicht nur seinem eigenen Sender, sondern ebenso für den der Mobilstation, um der Mobilstation einen Zeitvorlauf zu geben, und für Übergabezwecke. Erstens umfassen Übergabekriterien eine Verschlechterung der Qualität der Funkverbindung zwischen der Basisstation und der Mobilstation, die durch ein erhöhtes Bitfehlerverhältnis angegeben wird, zweitens, Informationen, die vom der Überwachung der benachbarten Basisstationen empfangen werden, die angeben, dass der Funkpfad zu einem Nachbar besser ist als zu der momentanen Basisstation, und drittens, eine Verkehrslast, die durch das Netzwerk berechnet wird, die angibt, dass es vorteilhaft wäre den Verkehr von der momentan extrem belasteten Basisstation zu einer anderen Basisstation zu übermitteln.
Die Verwendung eines kombinierten Netzwerks mit einer Vielzahl von Frequenzbereichen beinhaltet Probleme bezüglich der Frequenzmessung, die in Netzwerken mit einem einzelnen Frequenzband nicht existieren.
Ein spezielles Problem ist mit Situationen verknüpft, wenn innerhalb des Bereichs der Hörbarkeit von zumindest zwei Bändern nur die Frequenzen von dem momentanen Betriebsband besser hörbar sind, oder wenn die Frequenzen eines benachbarten Bandes besser hörbar sind als die des momentanen Betriebsbandes. Als ein Beispiel wird der erste Fall in den GSM- und DCS-Systemen betrachtet: Wenn eine Mehrband-Mobilstation die sechs stärksten benachbarten Zellen berichtet, kann das Ergebnis sein, dass die Basisstationen all dieser benachbarten Zellen auf Frequenzen des gleichen, momentanen Betriebsbandes senden. Wenn das Netzwerk wünscht, die Verkehrslast auf einem Band durch Übermitteln des Verkehrs einer Mobilstation zu einem anderen Band zu verringern, wäre eine Übergabe zwischen Bändern in diesem Fall unmöglich, da das Netzwerk kein Wissen der Kanäle des anderen Bandes besitzt. Bezüglich des DCS-Bandes ist dies nicht notwendigerweise ein großer Nachteil, da mehr Frequenzen in Verwendung sind, als auf einem GSM-Band. Gemäß dem Vorstehenden ist das Problem, dass das Netzwerk immer Messergebnisse von beiden Bändern empfangen sollte, wenn die Frequenzen der Bänder hörbar sind.
Als eine Lösung des Problems wurde vorgeschlagen, dass eine Mobilstation zumindest eine Frequenz des anderen Bandes, das sie gemessen hat, berichten würde, vorzugsweise die beste hörbare Frequenz. Es wurde jedoch nicht vorgeschlagen, wie das Netzwerk in jeder möglichen Situation die Anzahl von Frequenzen, die von dem anderen Frequenzband zu berichten sind, beeinflussen könnte.
Eine andere vorgeschlagene Lösung, die ergänzend zu der vorstehenden ist, ist, dass die Inhalte der Informationsmitteilungen System_Info 5 und 5bis, die auf dem SACCH-Kanal übertragen werden und aus dem GSM-Netzwerk bekannt sind, derart ausgewählt werden, um eine grobe Anpassung der Anzahl von Frequenzen zu erhalten, die von dem benachbarten Band zu berichten sind. Das Netzwerk könnte z.B. von den Informationsmitteilungen die Frequenzen auslassen, die auf dem gleichen Band sind, auf welchem die Mobilstation zu dieser Zeit arbeitet. Auf diesem Weg könnte das Netzwerk die Mobilstation unter Verwendung einer Übergabe dazu bringen, sich zu einem anderen Band zu bewegen. Ein Nachteil dieser Lösung ist, dass sie keine flexible Anpassung der Anzahl von Frequenzen erlaubt, die von dem benachbarten Band zu berichten sind, da nach der Vergabe der Informationsmitteilung das Netzwerk nicht wissen kann, welche Frequenzen für die Mobilstation am besten hörbar sind. Somit ist die vorgeschlagene Lösung nur auf einen speziellen Fall anwendbar.
Zusätzlich muss bedacht werden, dass eine ausreichende Anzahl von Frequenzen von beiden Bändern in der Gruppe der sechs besten hörbaren Frequenzen, die durch die Mobilstation gemäß der momentanen Spezifikation berichtet werden, für eine Übergabe platziert werden könnten. In diesem Fall sind keine speziellen Maßnahmen erforderlich, um Frequenzinformationen von beiden Bändern zu erhalten. Solch eine Situation ist jedoch ein spezieller Fall.
Die internationale Patentanmeldung PCT-94/05130 offenbart ein Verfahren zum erneuten Anordnen von Kanälen. Dieses Verfahren wird auf ein zellulares System mit zwei oder mehr Kanalgruppen angewendet. Die erste Kanalgruppe kann TDMA-Kanäle und die zweite Kanalgruppe CDMA-Kanäle umfassen. Ein Mehrfachbetriebsart-Telefon kann in beiden Systemen arbeiten. Bei einem Rufaufbau bestimmt das Netzwerk die momentane Kapazität beider Gruppen. Einem Mehrfachbetriebsart-Telefon wird ein Verkehrskanal auf der Frequenz der Gruppe mit der höchsten Kapazität zugewiesen. Ein Mehrfachbetriebsart-Telefon, das auf der Frequenz einer anderen Kanalgruppe arbeitet, kann ebenso von einer Gruppe zu einer anderen übergeben werden, d.h. es wird eine Übergabe durchgeführt und somit werden Gruppenfrequenzen für Einfachbetriebsart-Telefone frei. Eine Mobilstation kann zu einem Kanal mit der geringsten Störung übergeben werden, oder es kann zu einem zufällig ausgewählten freien Kanal in einer anderen Gruppe übergeben werden.
Gemäß dieser PCT-Anmeldung führt das Netzwerk alle übergabebezogenen Operationen durch. Die Anmeldung stellt nicht dar, welche Messungen die Mehrfachbetriebsart-Mobilstation durchführen kann, oder welche Operationen von dieser für eine erfolgreiche Übergabe erforderlich sind.
Das Ziel dieser Erfindung ist ein Mobilkommunikationssystem, das zwei oder mehr Frequenzbereiche verwendet, ohne die vorstehenden Nachteile. Eine Voraussetzung für ein Mobilkommunikationssystem, auf welches die Erfindung anwendbar ist, ist, dass Ruf-spezifische Steuerungsinformationen gesendet werden können. Das Ziel ist somit ein System, das den Empfang von Informationen, die für eine Übergabe zwischen Bändern von beiden Bändern benötigt werden, erlaubt, und speziell ein System, das eine flexible Änderung der Anzahl von Frequenzen, die zu überwachen sind, während der Verbindung erlaubt. Das System muss einen fehlerlosen Betrieb von Mobilstationen erlauben, die auf einem Band arbeiten, und von Mobilstationen, die auf zwei Bändern arbeiten, aber nicht zu einer Übergabe zwischen diesen in der Lage sind. Eine bevorzugte Umgebung ist somit das GSM-System, in dem die Bänder ein Band im Bereich von 900 MHz und im Bereich von 1800 MHz sein können, wie in den GSM-Spezifikationen definiert ist. Die Luftschnittstelle entspricht dem GSM-System und Ruf-spezifische SACCH-Informationen werden gesendet, wie in einem Vorschlag für eine Änderung der GSM-Spezifikation 08.58 beschrieben ist.
Dieses Ziel wird durch die Erfindung erreicht, die in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen offenbart ist. Das Netzwerk teilt der Mobilstation für zumindest ein Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes die minimale Anzahl von Frequenzmessergebnissen mit, die die Mobilstation in dem Messbericht mitteilen sollte. Die Anzahldaten können absolut sein, so dass der Messbericht genau die Anzahl von Frequenzen enthalten sollte, die darin gegeben sind.
Nach Durchführen der Messungen platziert die Mobilstation in dem Messbericht eine Anzahl von Messergebnissen, die in den Anzahldaten gegeben ist, für die Frequenzen mit der höchsten Hörbarkeit von zumindest einem Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes. Messergebnisse für die Frequenzen mit der höchsten Hörbarkeit des momentanen Betriebsbandes werden in dem verbleibenden Raum in dem Messbericht platziert. Wenn die Messergebnisse des momentanen Betriebsbandes weniger als der verbleibende Raum sind, werden mehr Messergebnisse für Frequenzen außerhalb des momentanen Betriebsbandes in dem verbleibenden Raum platziert.
Wenn die Erfindung auf ein GSM-System angewendet wird, sendet das Netzwerk auf einem Steuerungskanal SACCH, der mit dem Verkehrskanal verknüpft ist, nicht nur Informationen über die Frequenzen der anderen Bänder, die zu überwachen sind, an die Mobilstation, sondern auch Ruf-spezifische Informationen darüber, wie viele überwachte benachbarte Bandfrequenzen die Mobilstation berichten sollte. Messergebnisse der benachbarten Bandfrequenzen müssen unabhängig davon gesendet werden, wie gut die überwachten Frequenzen im Vergleich mit Frequenzen des beginnenden Bandes hörbar sind. Das Telefon versucht in seinem Messbericht eine Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen zu umfassen, die durch das Netzwerk gegeben sind. Wenn jedoch die Anzahl von ausreichend gut hörbaren benachbarten Bandfrequenzen weniger als die Anzahl ist, die durch das Netzwerk gegeben ist, können weniger benachbarte Bandfrequenzen in dem Messbericht umfasst sein. Das Gleiche trifft zu, wenn die Frequenzen des bedienenden Bandes nicht hörbar sind, in welchem Fall das Telefon mehr benachbarte Bandfrequenzen in dem Messbericht einfügen kann, als die Anzahl, die durch das Netzwerk gegeben ist.
Die Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, die zu berichten ist, ist nicht konstant, sondern das Netzwerk kann diese ändern, wie es nötig ist. Die Anzahl wird z.B. durch die momentane Verkehrsdichte des Netzwerkes sowohl auf den bedienenden als auch auf den benachbarten Bändern, der Tageszeit oder einer entsprechenden Größe beeinflusst. Die Anzahl setzt ebenso eine Grenze bezüglicher einer minimalen Anzahl von Frequenzen des bedienenden Bandes, die zu berichten ist, wenn diese ausreichend hörbar sind.
Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen einer GSM/DSC-Mehrband-Betriebs mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen zeigen:
1 ein vereinfachtes bekanntes Signalisierungsdiagramm mit einer Datenübertragung gemäß der Erfindung,
2 die Inhalte einer sys_info-Modifizierungsmitteilung, und
3 die Inhalte einer System_Info-5bis/ter-Mitteilung.
Es sei angenommen, dass eine Mobilstation zu Beginn in einem Netzwerk registriert und im Leerlauf ist. Wenn der Mobilstation ein Verkehrskanal zugewiesen wurde, nachdem es auf eine Funkrufmitteilung geantwortet hat (Ruf, der an der Mobilstation endet) oder einen Verkehrskanal angefordert hat (Ruf, der von der Mobilstation ausgeht), ist ein Ruf-spezifischer Steuerungskanal SACCH zur Signalisierung ebenso mit dem zugewiesenen Verkehrskanal TCH oder SDCCH verbunden, wie in einem Vorschlag für eine Änderung der GSM-Spezifikation 08.58 beschrieben ist. Die Mobilstation schwenkt von einem Leerlaufbetriebszustand zu einer Signalisierung auf einen Ruf-spezifischen Steuerungskanal um.
Es wird auf 1 Bezug genommen, die bekannte Mitteilungen zeigt, wenn ein Ruf-spezifischer Steuerungskanal verwendet wird. Die Mobilstation teilt dem Netzwerk seine Fähigkeit mit, einen Mehrband-Betrieb zu unterstützen, durch Senden z.B. einer „Klassenkennzeichnungsänderung"-Mitteilung. Diese bekannte Mitteilung umfasst Informationen CM3 (Klassenkennzeichnungsinformationen 3), die Mehrband-Informationen enthält, die mit der Mobilstation verknüpft sind. Nach einem Empfang der vorstehenden Mitteilung entscheidet die Basisstationssteuerung BSC, auf einem Rufspezifischen SACCH-Kanal SACCH-Informationen zu senden, die für diese bestimmte Mobilstation zugeschnitten sind, unter Verwendung einer SACCH-Info_Modifizierungs-Mitteilung, die an sich bekannt ist. Die Mitteilung enthält eine System_Info5-Mitteilung, die an die Mobilstation zu senden ist, und System_Info5bis- und System_Info5ter-Mitteilungen, welche optional gesendet werden. System_Info5 wird immer auf einem SACCH-Kanal gesendet, wenn sie benötigt werden, System_Info5bis, und System_Info5ter können zusätzlich an eine Mehrband-Mobilstation gesendet werden.
Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, in diese System_Info5ter-Mitteilung, die an sich bekannt ist, Informationen darüber einzuschließen, welche benachbarten Bandfrequenzen die Mobilstation überwachen muss und wie viele Frequenzen an das Netzwerk zu berichten sind. Die Mitteilung muss nicht gesendet werden, wenn die Aufenthaltszelle der Mobilstation keine benachbarten Zellen von einem anderen Band hat. Die Mitteilung kann ebenso Frequenzen von dem momentanen Betriebsband umfassen, aber es ist vorzuziehen, die Frequenzüberwachungsinformationen über dieses Band in den Mitteilungen System_Info5 oder System_Info5bis zu platzieren.
Die Anzahldaten, die in den System_Info5ter-Mitteilungen gesendet werden, können wahlweise später gesendet werden. Nachdem die vorstehenden System-Info-Mitteilungen gesendet wurden, verlangt der Mobiltelefonvermittlungsstelle in einer Mitteilung „Zuweisungsanforderung" von der BSC (Basisstationssteuerung), dass es einen Funkkanal aktiviert, und als eine Reaktion auf die Mitteilung sendet die Basisstationssteuerung eine „Kanalaktivierung"-Mitteilung an die Basisstation BTS. Das Informationselement „SACCH-Info", das in den vorgeschlagenen Änderungen der GSM-Spezifikationen präsentiert wurde, kann in der Aktivierungsmitteilung umfasst sein. Wenn dieses Element der Mitteilung hinzugefügt wurde, ersetzt die System_Info-Mitteilung in dem Element die entsprechende frühere Mitteilung und wird verwendet, während der Verkehrskanal beibehalten wird. Wenn die SACCH-Informationen während der Kommunikation geändert werden müssen, wird die bekannte SACCH-Info_Modifizierung-Mitteilung verwendet. Wenn es erforderlich ist, wird eine Liste der benachbarten Bandfrequenzen, die zu überwachen sind, und die Anzahl der Frequenzen, die zu berichten sind, in einer System_Info5ter-Mitteilung, die in dieser Mitteilung umfasst ist, geändert.
Gemäß der Erfindung können Daten auf zumindest drei unterschiedlichen Wegen an die Mobilstation übertragen werden, d.h. in den in 1 gezeigten Stufen, die durch die eingekreisten Nummern 1, 2 und 3 dargestellt sind.
Im Vorstehenden wurden Funktionen präsentiert, die mit einer Kanalzuweisung verknüpft sind. Der SACCH-Kanal kann auch nach einer Übergabe zugeschnitten werden. Bei Übergaben, die durch die Basisstationssteuerung BSC gesteuert werden, aktiviert die gleiche Basisstation, an welche die Zuweisungsanforderungs-Mittelung adressiert war, ebenso den neuen Verkehrskanal und schneidet den SACCH mittels z.B. einer Kanalaktivierungs-Mitteilung oder einer SACCH-Betriebsart_Modifizierung-Mitteilung zu. Bei Übergaben, die durch die Mobiltelefonvermittlungsstelle gesteuert werden, kann eine CM3 (Klassenkennzeichnungs-Information 3) in einer „Übergabeanforderungs"-Mitteilung, die an sich bekannt ist, umfasst werden, welche die Mobiltelefonvermittlungsstelle an die Basisstationssteuerung sendet, zu deren Steuerung die Mobilstation übermittelt wird. Danach kann die Basisstationssteuerung ein SACCH_Info-Feld in der Kanalaktivierungs-Mitteilung einfügen, oder es kann den Kanal zuerst aktivieren und die Inhalte der SACCH durch eine SACCH-Info_Modifizierungs-Mitteilung ändern.
2 zeigt die Felder einer bekannten dedizierten SACCH_Info_Modifizierungs-Mitteilung. Die Felder „Mitteilungstrennzeichen", „Signalart", „Kanalanzahl" und „System-Info-Art" sind obligatorisch, wohingegen das Feld, das tatsächliche System_Info enthält, und das Feld „Startzeit” optional sind. Das letztgenannte Feld gibt an, wann die nächste Datenübertragung startet und wann sie endet.
3 zeigt die Inhalte einer möglichen System_Information-5ter-Mitteilung mit Raum für eine Datenübertragung gemäß der Erfindung. Die Mitteilung enthält ein Feld „erweiterte BCCH-Frequenzliste" und die Liste enthält die Indizes der Frequenzen, die die Mobilstation zu überwachen hat. Die Frequenzen, die in der Liste gegeben sind, können Frequenzen sowohl von einem GSM- als auch einem DCS-Band sein. Die Mitteilung umfasst ebenso ein Feld „Anzahl von Frequenzen eines benachbarten Bandes, die zu berichten sind", das ein halbes Oktett lang ist, in dem die Bits, die das Berichten der Mobilstation auf eine wie vorstehend beschriebene Weise steuern, platziert werden. Dieses Feld ersetzt das Feld „Indikator überspringen" in den bekannten 5ter-Mitteilungen.
Zum Beispiel können zwei Bits verwendet werden, um vier Alternativen darzustellen: Bits 00 stellen dar, dass unter sechs Frequenzen, die zu berichten sind, eine benachbarte Bandfrequenz sein muss, Bits 01 verlangen, dass zwei benachbarte Bandfrequenzen berichtet werden, Bits 10 erfordern, dass drei, und entsprechend Bits 11, dass vier benachbarte Bandfrequenzen berichtet werden.
Als ein Beispiel sei angenommen, dass eine Mehrband-Mobilstation auf einem dedizierten Kanal in einem Feld „erweiterte BCCH-Frequenzliste" einer SACCH-Mitteilung „System_Information-5ter" eine Frequenzliste, z.B. 20 Frequenzen, empfangen hat. Frequenzen sind sowohl von dem bedienenden Band als auch einem benachbarten Band. Es sei weiter angenommen, dass der zugewiesene TCH-Kanal zu einem 900 MHz Band in dem GSM-System gehört, und dass Indizes 1 bis 10 der Frequenzen auf der Frequenzliste Frequenzen von diesem Band sind, und Frequenzindizes 101 bis 110 Frequenzen eines GSM 1800 MHz Bandes sind (DOS-Band). Die Mobilstation weiß, zu welchem Band jeder Index gehört und welche Frequenz dem Index entspricht, deshalb ist sie dazu in der Lage, alle gegebenen Frequenzen zu messen. Es sei angenommen, dass die gemessenen Signalstärken in der Reihenfolge von den Stärksten zu den Schwächsten folgendermaßen sind: 1, 2, 3, 4, 5, 101, 6, 7, 8, 9, 10, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110.
In einer Anordnung gemäß dem Stand der Technik würde die Mobilstation die sechs am besten hörbaren Frequenzen, d.h. Frequenzen 1, 2, 3, 4, 5, 101, welche alle mit Ausnahme der Frequenz 101 GSM-Bandfrequenzen wären, auf einem Aufwärts-SACCH-Kanal an die Basisstation berichten. Frequenzinformationen über ein benachbartes DOS-Band können für eine Übergabe zwischen Bändern zu selten sein.
Gemäß der Erfindung umfasst das Feld „Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, die zu berichten sind" in der System_Info-5ter-Mitteilung Informationen über die Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, über die die Mobilstation zu berichten hat. Wenn die gegebenen Informationen erfordern, dass ein Bericht über drei benachbarte Bandfrequenzen zu geben ist, wäre die Liste der sechs Frequenzen, die zu berichten sind, wie folgt: 1, 2, 3, 101, 102, 103.
Diese Frequenzinformationen sind für eine Übergabe zwischen Bändern ausreichend.
Sollte es das Netzwerk wünschen, die Anzahlen von benachbarten Bandfrequenzen, die zu berichten sind, während der Kommunikation zu ändern, muss die Basisstation eine neue System_Info-5ter-Mitteilung an die Mobilstation senden. Zu diesem Zweck sendet die Basisstationssteuerung eine „SACCH_Info_Modifizierung"-Mitteilung, die an sich bekannt ist, an die Basisstation (1). In dieser Mitteilung teilt die Basisstationssteuerung der Basisstation mit, dass sich die Informationen, die auf dem Steuerungskanal gesendet wurden, geändert haben, und genauer, welche System_Info-Mitteilungen zu senden sind. Die Basisstationssteuerung ändert die „System_Information-5ter"-Mitteilung, die zu senden ist, so dass die Informationen über die Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, die in dem Feld „Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, die zu berichten sind" mitzuteilen sind, geändert sind.
Diese Information kann es erfordern, dass die Mobilstation z.B. fünf benachbarte Bandfrequenzen berichtet, in welchem Fall die Liste der Frequenzen, die zu berichten sind, 1, 101, 102, 103, 104, 105 wäre.
Nach einem Messen der Stärken der mitgeteilten Frequenzen und einem Auswählen der Frequenzen, die zu berichten sind, auf eine Weise der Erfindung, teilt die Mobilstation diese dem Netzwerk in einem Messbericht, der auf einem Aufwärtssteuerungskanal SACCH auf eine bekannte Weise gesendet wird, mit. Die Inhalte des Berichts sind in der GSM-Spezifikation 04.08 beschrieben.
In der beschriebenen Weise sendet das Netzwerk auf einem dedizierten Steuerungskanal SACCH modifizierbare Informationen darüber, wie viele benachbarte Bandfrequenzen die Mobilstation zu berichten hat. Aufgrund der Veränderbarkeit kann die Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, die zu berichten ist, jederzeit flexibel angepasst werden, z.B. in einem bestimmten Bereich gemäß der Verkehrsdichte, Tageszeit oder einer anderen Größe.
Die beschriebene Prozedur ist günstig, dass sie die Anzahl von Frequenzen, die zu überwachen ist, die der Mobilstation in den System_Info5-, 5bis- und 5ter-Mitteilungen mitgeteilt werden, nicht begrenzt, und somit wählt die Mobilstation unabhängig die Frequenzen mit der besten Hörbarkeit zu jedem Moment von beiden Bändern. Auf diesem Weg empfängt das Netzwerk Informationen über beide Frequenzbänder und kann die Mobilstation zu einem anderen Band übermitteln, wenn dies erforderlich ist.
In dem vorstehend beschriebenen Fall werden die Informationen über die Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, die zu berichten sind, in einem existierenden Feld einer System_Info-Mitteilung platziert. Ebenso gut kann ein neues Feld zur Übertragung der Anzahldaten zu der Mitteilung hinzugefügt werden. Es ist ebenso möglich, eine komplett neue System-Info-Art einer Mitteilung zu erzeugen, die auf dem Steuerungskanal zu übertragen ist, um die Anzahldaten an die Mobilstation zu übertragen.
Eine Anforderung, die an das Netzwerk gestellt wird, ist die Fähigkeit des Durchführens einer Übergabe zwischen Bändern, wenn es erforderlich ist, auf der Basis des Berichts von der Mobilstation, auch wenn die Frequenzen des anderen Bandes nicht die am besten hörbaren sind, aber angemessen hörbar sind. Dies stellt spezielle Anforderungen an den Übergabealgorithmus.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die System_Info5ter-Mitteilung und die darin enthaltene Anzahl von benachbarten Bandfrequenzen, die zu berichten ist, nur an eine Mehrband-Mobilstation übertragen wird und das Ausführungsbeispiel deshalb keine Kompatibilitätsprobleme mit Mobilstationen verursacht, die auf einem Band arbeiten.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Funksystem ein Zeitmultiplex-Mehrfachzugriffsystem (TDMA). Die Erfindung kann jedoch ebenso in Verbindung mit irgendeinem anderen Mehrfachzugriffverfahren angewendet werden, wie etwa Codemultiplex-Mehrfachzugriff (CDMA) oder Frequenzmultiplex-Mehrfachzugriff (FDMA).
Die vorstehende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen wurden nur der Darstellung halber präsentiert. Es ist für den Fachmann verständlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen auf die vorliegende Erfindung angewendet werden können, ohne sich vom Umfang von dieser zu entfernen, der durch die angefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Zellulares Mehrband-Mobiltelefonnetzwerk, mit zumindest zwei Frequenzbändern und Basisstationen (BTS) zum Kommunizieren mit Mehrband-Mobilstationen (MS), wobei das zellulare Mobilnetzwerk (BTS, BSC, MSC) eingerichtet ist, um an eine Mobilstation (MS) Informationen über die Frequenzen, die die Mobilstation messen und an das zellulare Mobilnetzwerk berichten muss, zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerk (BTS, BSC, MSC) ebenso eingerichtet ist, der Mobilstation (MS) Anzahldaten mitzuteilen, die die minimale Anzahl von Frequenzmessergebnissen für zumindest ein Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes angeben, die die Mobilstation (MS) in dem Messbericht mitteilen sollte.
Netzwerk gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten mitteilen, dass der Messbericht genau die Anzahl von Frequenzen von dem zumindest einen Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes enthalten sollte, die in den Anzahldaten gegeben ist.
Netzwerk gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten geändert werden können.
Netzwerk gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in der gleichen Mitteilung wie die Liste von Frequenzen gegeben sind.
Netzwerk gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in einer getrennten Mitteilung gegeben sind.
Netzwerk gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verbindung das Netzwerk eine Mitteilung überträgt, in welcher sich die Anzahldaten geändert haben.
Netzwerk gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff-(TDMA)-Mobiltelefonsystem ist.
Netzwerk gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl ein GSM- als auch ein DCS-Frequenzband in dem Mobiltelefonsystem in Verwendung sind.
Netzwerk gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in einer der Systeminformationsmitteilungen (System_Info) enthalten sind, die durch das Netzwerk übertragen werden.
Netzwerk gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilung, die die Anzahldaten enthält, auf einem dedizierten Steuerungskanal übertragen wird, der mit der Verbindung verknüpft ist.
Steuerung für ein zellulares Mehrband-Mobilnetzwerk, mit zumindest zwei Frequenzbändern und Basisstationen (BTS) zum Kommunizieren mit Mehrband-Mobilstationen (MS) und zum Übertragen, an eine Mobilstation (MS), von Informationen über die Frequenzen, die die Mobilstation (MS) messen und an das zellulare Mobilnetzwerk (BTS, BSC, MSC) berichten muss, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (BSC, MSC) eingerichtet ist, einer Mehrband-Mobilstation (MS) Anzahldaten mitzuteilen, die die minimale Anzahl von Frequenzmessergebnissen für zumindest ein Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes angeben, die die Mobilstation (MS) in dem Messbericht mitteilen sollte.
Steuerung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten mitteilen, dass der Messbericht genau die Anzahl von Frequenzen von dem zumindest einen Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes enthalten sollte, die in den Anzahldaten gegeben ist.
Steuerung gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in der gleichen Mitteilung wie die Liste von Frequenzen gegeben sind.
Steuerung gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in einer getrennten Mitteilung gegeben sind.
Steuerung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in einer der Systeminformationsmitteilungen (System_Info) enthalten sind, die durch das Netzwerk übertragen werden.
Steuerung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilung, die die Anzahldaten enthält, auf einem dedizierten Steuerungskanal übertragen wird, der mit der Verbindung verknüpft ist.
Mehrband-Mobilstation für ein zellulares Mehrband-Mobilnetzwerk, mit zumindest zwei Frequenzbändern und Basisstationen (BTS) zum Kommunizieren mit Mehrband-Mobilstationen (MS), wobei die Mobilstation (MS) eingerichtet ist, um von dem zellularen Netzwerk (BTS, BSC, MSC) Informationen über die Frequenzen zu empfangen, die die Mobilstation (MS) messen und an das zellulare Mobilnetzwerk (BTS, BSC, MSC) berichten muss, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation (MS) weiter eingerichtet ist, um von dem zellularen Netzwerk (BTS, BSC, MSC) Anzahldaten zu empfangen, die die minimale Anzahl von Frequenzmessergebnissen für zumindest ein Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes angeben, die die Mobilstation (MS) in einem Messbericht mitteilen sollte.
Mobilstation gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten mitteilen, dass der Messbericht genau die Anzahl von Frequenzen von dem zumindest einen Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes enthalten sollte, die in den Anzahldaten gegeben ist.
Mobilstation gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation (MS) eingerichtet ist, um in dem Messbericht eine Anzahl von Messergebnissen, die in den Anzahldaten gegeben ist, der Frequenzen von dem zumindest einen Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes, welche die höchste Feldstärke besitzen, zu platzieren, die Mobilstation (MS) eingerichtet ist, um in dem verbleibenden Raum in dem Messbericht Messergebnisse für die Frequenzen des momentanen Betriebsbandes, welche das höchste Feld besitzen, zu platzieren.
Mobilstation gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Messergebnisse des momentanen Betriebsbandes weniger sind als der verbleibende Raum, die Mobilstation (MS) eingerichtet ist, um in dem verbleibenden Raum in dem Messbericht mehr Messergebnisse für Frequenzen außerhalb des momentanen Betriebsbandes zu platzieren, als die Anzahl, die in den Anzahldaten gegeben ist.
Verfahren für einen Mehrbandbetrieb in einem zellularen Mehrband-Mobiltelefonsystem mit zumindest zwei Frequenzbändern und Basisstationen (BTS) und Mehrband-Mobilstationen (MS), wobei das Verfahren aufweist das zellulare Mobilnetzwerk (BTS, BSC, MSC) überträgt an eine Mobilstation (MS) Informationen über die Frequenzen, die die Mobilstation messen muss, und die Mobilstation überträgt einen Messbericht, der eine Anzahl von Messergebnissen von verschiedenen Frequenzen enthält, an das Netzwerk, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt Mitteilen, durch das Netzwerk (BTS, BSC, MSC), an die Mobilstation (MS) von Anzahldaten, die die minimale Anzahl von Frequenzmessergebnissen für zumindest ein Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes angeben, die die Mobilstation (MS) in dem Messbericht mitteilen sollte.
Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten mitteilen, dass der Messbericht genau die Anzahl von Frequenzen von dem zumindest einen Band außerhalb des momentanen Betriebsbandes enthalten sollte, die in den Anzahldaten gegeben ist.
Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten geändert werden können.
Verfahren gemäß Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in der gleichen Mitteilung wie die Liste von Frequenzen gegeben sind.
Verfahren gemäß Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in einer getrennten Mitteilung gegeben sind.
Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verbindung das Netzwerk eine Mitteilung überträgt, in welcher sich die Anzahldaten geändert haben.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System ein Zeitmultiplex-Mehrfachzugriff-(TDMA)-Mobiltelefonsystem ist.
Verfahren gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl ein GSM- als auch DCS-Frequenzband in dem Mobiltelefonsystem in Verwendung sind.
Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahldaten in einer der Systeminformationsmitteilungen (System_Info) enthalten sind, die durch das Netzwerk übertragen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilung, die die Anzahldaten enthält, auf einem dedizierten Steuerungskanal übertragen wird, der mit der Verbindung verknüpft ist.