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I. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Spreizspektrumnachrichtenübertragungssysteme. Spezieller
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein neues und verbessertes
Verfahren zum Austauschen von Nachrichten und eine Vorrichtung in
einem CDMA-Nachrichtenübertragungs-
bzw. -Kommunikationssystem.
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II. Beschreibung
der verwandten Technik
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Die
Verwendung von Codemultiplex-Vielfachzugriffs-(code division multiple
access, CDMA)-Modulationstechniken ist eine von mehreren Techniken
zum Ermöglichen
von Kommunikationen bzw. Nachrichtenübertragungen, bei denen eine
große
Anzahl von Systemnutzern vorhanden sind. Obwohl andere Techniken,
wie beispielsweise Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (time division
multiple access, TDMA), Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff (frequency
division multiple access, FDMA) und Amplitudenmodulations-(AM)-Schemata,
wie beispielsweise ACSSB (amplitude companded single sideband) bekannt
sind, besitzt CDMA signifikante Vorteile gegenüber diesen anderen Techniken.
Die Verwendung von CDMA-Techniken in einem Vielfachzugriffskommunikationssystem
ist offenbart im US-Patent Nr. 4,901,307 mit dem Titel "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE
ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", das an den Rechteinhaber
der vorliegenden Erfindung übertragen
ist.
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In
dem zellularen CDMA-System kommuniziert eine große Anzahl von Mobiltelefonsystemnutzern,
von denen jeder einen Transceiver besitzt, durch Satellitenrepeater
oder terrestrische Stationen, die auch als Zellen bezeichnet werden.
Jede Zelle umfasst eine technische Anlage, die Basisstation genannt
ist. Eine Zelle deckt ein begrenztes geographisches Gebiet ab und
leitet Rufe bzw. Anrufe, die über zellulare
bzw. Mobiltelefone durchgeführt
werden, zu und von einem Telekommunikationsnetzwerk, und zwar über eine
Mobilfunkvermittlungszentrale. Wenn ein Mobiltelefonnutzer sich
in das geographische Gebiet einer neuen Zelle bewegt, kann das Routing
bzw. Leiten des Anrufs von dem Nutzer schließlich durch die neue Zelle
durchgeführt
werden, und zwar durch einen Prozess, der "Handoff" bzw. Weiter- oder Übergabe genannt wird.
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Ein
Funktelefon oder spezieller eine Mobilstation sendet ein Signal
aus, das von einer Basisstation empfangen wird. Das Signal wird
dann an ein Mobilfunkvermittlungszentrum weitergeleitet bzw. relayed,
das wiederum das Signal an das öffentliche Telefonvermittlungsnetzwerk
leitet, und an Telefonleitungen oder andere Mobilstationen. In ähnlicher
Weise kann ein Signal von dem öffentlichen
Telefonvermittlungsnetzwerk an eine Mobilstation übertragen werden,
und zwar über
eine Basisstation und ein Mobilfunkvermittlungszentrum. Der zur
Kommunikation von Information zwischen der Mobilstation und der Basisstation
zugewiesene Kommunikationskanal wird der Verkehrskanal genannt.
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Die
Schnittstelle bzw. das Interface zwischen der Mobilstation und der
Basisstation wird als Luftschnittstelle bezeichnet. Die TIA (Telecommunications
Industry Association) hat einen Standard zur CDMA-Ruf- bzw. -Anrufverarbeitung
auf der Luftschnittstelle vorgesehen, und zwar mit dem Titel "IS-95-A Mobile Station-Base
Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum
Cellular System" im
Folgenden als IS-95-A bezeichnet. Das Interface zwischen der Basisstation
und dem Mobilfunkvermittlungszentrum wird als A-Interface bezeichnet.
Die TIA hat für
die Ruf- bzw. Anrufverarbeitung auf dem A-Interface den Standard
vorgesehen, der in "IS-634
Mobile Switching Center – Base
Station Interface for Public 800 MHz". vorgesehen ist. IS-95-A und IS-634
definieren beide die Nachrichten und Signale die auf ihren entsprechenden
Interfaces für
den Betrieb eines zellularen CDMA-Telefonanrufs gesendet werden.
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WO-A-97/23108
beschreibt ein CDMA-Interface zu einer Teilnehmereinheit und ein
GSM-A-Interface zu einem GSM-Mobilfunkvermittlungszentrum. Ein transparenter
Nachrichtentransport ermöglicht, dass
Signalisierungsnachrich ten in dem GSM-A-Interface-Protokoll zwischen
dem Mobilfunkvermittlungszentrum und der Teilnehmereinheit ausgetauscht
werden.
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Der
Rufablauf bzw. Call-Flow in einer CDMA-Umgebung erfordert Verarbeitung
sowohl bei der Luftschnittstelle als auch dem A-Interface. Der erfolgreiche
Ablauf eines Rufs bzw. Anrufs erfordert, dass die richtigen Nachrichten
und Signale zu den richtigen Zeiten sowohl über die Luftschnittstelle als
auch das A-Interface gesendet werden. Der IS-634-Standard wird entwickelt
zum Vorsehen von Rufverarbeitung an dem A-Interface. Eine Anzahl
von Problemen und Mängeln
ist im IS-634 vorhanden, der aktuell einige der nötigen Operationen
an dem A-Interface nicht unterstützt.
Einige dieser Probleme und Mängel sind
von der vorliegenden Erfindung in der unten beschriebenen Art und
Weise erkannt und gelöst
worden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist ein neues und verbessertes Verfahren und
eine Vorrichtung zum Vorsehen einer Nachricht an der Schnittstelle
zwischen einem Mobilfunkvermittlungszentrum und einer Basisstation
eines zellularen Telefonsystems, wobei die Schnittstelle auch als
das A-Interface bekannt ist. Die vorliegende Erfindung erkennt,
dass das A-Interface, wie es aktuell durch den IS-634-Standard definiert
ist, einige der zur zuverlässigen
Rufverarbeitung nötigen
Operationen nicht unterstützt.
Die Einführung
der neuen Nachricht wird Unterstützung
vorsehen für
erforderliche Funktionalität,
und zwar an dem A-Interface.
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Die
vorliegende Erfindung erkennt dass Verbesserungen für das A-Interface
erforderlich sind, um die Ruf-Warte- bzw. Call-Waiting- und die
Hard-Handoff-Prozeduren
zu behandeln. Zusätzlich
ist eine bessere Technik erforderlich zum Lösen eines Blendungs-Zustands
(glare condition). Eine Warnmeldung mit Informationsnachrichtensignal
ist an dem A-Interface eingeführt,
um den Betrieb dieser Prozeduren zu verbessern.
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Gemäß ersten
und zweiten Aspekten der Erfindung ist ein zellulares Kommunikationssystem
und ein Verfahren zum Austausch von Nachrichten zwischen einem Mobilfunkvermittlungszentrum
und einer Basisstation vorgesehen und zwar wie in Anspruch 1 bzw.
3 angegeben.
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Unter
Verwendung des Anruf-Warte-Merkmals der ersten und zweiten Aspekte
kann eine Mobilstation eine erste Gruppe bzw. Partei eines öffentlichen
Telefonvermittlungsnetzwerks warten lassen, während sie mit einer zweiten
Gruppe bzw. Partei verbunden wird. Falls die zweite Partei auflegt,
wird gemäß der aktuellen
Prozedur eine Release/Clear-Message (oder eine äquivalente Nachricht bzw. Message)
an die Mobilstation gesendet, was die Mobilstation veranlasst, ihren
Verkehrskanal freizugeben. Ein neuer Verkehrskanal muss dann erneut
hergestellt werden, um die Mobilstation mit der ersten Partei erneut
zu verbinden. Die vorliegende Erfindung erkennt, dass die aktuelle
Prozedur unzuverlässig
ist, da bei dem Prozess des Wiederverbindens der Mobilstation mit
der ersten Partei Schwierigkeiten auftreten können. Weiterhin werden Luftschnittstellenressourcen
ineffizient genutzt, da die aktuelle Prozedur die Freigabe des Verkehrskanals und
die erneute Zuweisung eines neuen Kanals erfordert. Um diese Mankos
zu überwinden
wird eine Warnmeldung mit Informationsnachricht auf dem A-Interface
an die Basisstation gesendet, was die Übertragung einer Warnung- bzw.
Warnmeldung-mit-Information-Nachricht
auf dem Air-Interface auslöst.
Nach dem Empfang der Warnmeldung- bzw. Warnung-mit-Information-Nachricht
(Alert With Information Message) wird die Mobilstation aufgefordert, eine
Connect-Message bzw. Verbindungsnachricht über eine Basisstation an das
Mobilfunkvermittlungszentrum zu übertragen.
Das Mobilfunkvermittlungszentrum verbindet die erste Partei dann
erneut mit der Mobilstation, und zwar ohne dass es nötig ist,
einen neuen Verkehrskanal erneut herzustellen.
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Gemäß dritten
und vierten Aspekten der Erfindung ist ein zellulares Kommunikationssystem
und ein Verfahren zum Austauschen von Nachrichten zwischen einem
Mobilfunkvermittlungszentrum und einer Basisstation vorgesehen und
zwar gemäß Anspruch
12 bzw. 13.
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Ein
Hard-Handoff tritt in einem zellularen System auf, wenn sich eine
Mobilstation von dem Abdeckungsgebiet einer Basisstation zu dem
Abdeckungsgebiet einer anderen Basisstation bewegt. Während einem
bei einer Mobilstation endenden Anruf muss, damit die Mobilstation
einen Handoff unternehmen kann, sie zunächst eine von der Basisstation übertragene
Warnung-mit-Information-Nachricht empfangen.
Bei der aktuellen Prozedur wird die Warnung-mit-Information-Nachricht
einzig von der Basisstation erzeugt und übertragen in deren Abdeckungsgebiet
sich die Mobilstation bzw. das Handy gerade befindet. Die vorliegende
Erfindung erkennt, dass die aktuelle Prozedur dazu führen kann,
dass die Hard-Handoff-Prozedur unzuverlässig ist. Falls sich die Mobilstation
von dem Abdeckungsgebiet einer ersten Basisstation zu dem Abdeckungsgebiet
einer zweiten Basisstation bewegt, kann die Mobilstation die Warnung-mit-Information-Nachricht
von der ersten Basisstation nie empfangen, was zu einem fallen gelassenen
bzw. verlorenen Ruf führt.
Somit sieht die vorliegende Erfindung gemäß dem dritten und vierten Aspekt
vor, dass eine Warnung-mit-Information-Nachricht durch das Mobilfunkvermittlungszentrum
erzeugt und übertragen
wird. Während
sich die Mobilstation von dem Abdeckungsgebiet der ersten Basisstation
zu dem der zweiten Basisstation bewegt, überträgt das Mobilfunkvermittlungszentrum die
Warnung-mit-Information-Nachricht
an die zweite Basisstation. Die zweite Basisstation wiederum überträgt eine
Warnung-mit-Information-Nachricht an die Mobilstation. Nach dem
Empfang der Warnung-mit-Information-Nachricht kann ein Handoff jetzt
weitergehen, und zwar ohne dass der Ruf verloren wird.
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Gemäß einem
fünften
und sechsten Aspekt der Erfindung ist eine Telekommunikationssystem zum
Austauschen von Nachrichten und ein Verfahren zum Austauschen von
Nachrichten zwischen einem Mobilfunkvermittlungszentrum und einer
Basisstation vorgesehen und zwar gemäß Anspruch 6 bzw. 9.
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Ein
Mobilteilnehmer kann versuchen, einen Ruf zu veranlassen, während eine
andere Partei versucht, den gleichen Mobilteilnehmer zu rufen bzw. anzurufen,
was zu einem Blend- bzw. Glare-Zustand führt. Der Luftschnittstellen standard
IS-95-A sieht für das
Handy bzw. die Mobilstation die Option vor, dass sie den Ruf den
sie veranlasst, abbricht und auf den Anruf, den sie empfängt antwortet.
Die vorliegende Erfindung erkennt jedoch, dass die Mobilstation
den Ruf nicht erfolgreich empfangen kann, weil die Basisstation
nicht konfiguriert ist, um die richtigen Nachrichten an die Mobilstation
zu übertragen,
wenn eine Glare-Bedingung auftritt. Damit der Mobilteilnehmer einem
Anruf antworten kann, ist es für
die Mobilstation nötig,
eine Warnung-mit-Information-Nachricht
zu empfangen. Der Standard spricht diese Situation aktuell jedoch
nicht an. Als ein Ergebnis kann der Anruf fallen gelassen werden.
Die vorliegende Erfindung gemäß dem fünften und
sechsten Aspekt erkennt, dass die Lösung der Glare-Bedingung bei
dem Mobilfunkvermittlungszentrum durchgeführt werden sollte. Das Mobilfunkvermittlungszentrum
sollte nach dem Empfangen einer Nachricht die eine Mobilstation
anzeigt, die einen Ruf veranlasst und nach dem nachfolgenden Empfangen
einer Nachricht, die anzeigt, dass die gleiche Mobilstation einen
Ruf empfängt,
erkennen, dass die Mobilstation mit dem Empfangen eines Rufs fortfährt. Das
Mobilfunkvermittlungszentrum sollte dann eine Warnung-mit-Information-Nachricht
an die Basisstation übertragen
und zwar auslösend,
dass die Basisstation eine Warnung-mit-Information-Nachricht an
die Mobilstation überträgt. Wenn die
Warnung-mit-Information-Nachricht von der Mobilstation empfangen
wird, ist die Glare-Bedingung gelöst und zwar ohne dass der Ruf
fallen gelassen worden ist.
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Nutzen
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels klar werden, wenn
diese mit Bezug auf die Zeichnungen berücksichtigt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der unten angegebenen detaillierten Beschreibung klar werden, wenn diese
zusammen mit den Zeichnungen betrachtet wird, in denen gleiche Bezugszeichen
durchgehend das Gleiche bezeichnen und wobei:
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1 ein Blockdiagramm ist, das einen schematischen Überblick
eines beispielhaften zellularen CDMA-Telefonsystems gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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2 ein Blockdiagramm ist, das ein beispielhaftes
Ruf-Warte-Szenario gemäß dem aktuellen
IS-634-Standard zeigt;
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3 ein Blockdiagramm ist, das ein Ruf-Warte-Szenario
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes
Ausführungsbeispiel
der Verarbeitungsschritte zeigt, die im Anruf-Warten- bzw. Call-Waiting einbezogen
sind und zwar wie in den Verarbeitungselementen der 3 implementiert;
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5 ein Blockdiagramm ist, das ein beispielhaftes
Hard-Handoff-Szenario in einem zellularen Telefonsystem zeigt;
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6 ein Zustandsdiagramm ist, das die Zustände einer
Mobilstation zeigt, und zwar bei einem an der Mobilstation endenden
Ruf;
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7 ein Blockdiagramm ist, das ein beispielhaftes
Ausführungsbeispiel
des Hard-Handoff-Szenarios gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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8 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes
Ausführungsbeispiel
der Verarbeitungsschritte zeigt, die beim Hard-Handoff einbezogen sind
und zwar wie durch die Verarbeitungselemente der 7 implementiert;
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9 ein Blockdiagramm ist, das ein beispielhaftes
Ausführungsbeispiel
der Verarbeitungselemente zeigt, die bei der Auflösung einer
Glare-Bedingung
involviert sind; und
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10 ein Flussdiagramm ist, das das Auftreten
und die Lösung
einer Glare-Bedingung
zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ein
beispielhaftes zellulares CDMA-Telefonsystem, bei dem die vorliegende
Erfindung verkörpert
ist, ist in 1 gezeigt. Das zellulare
CDMA-Telefonsystem
ist im Allgemeinen durch 9 bezeichnet und umfasst ein Mobilfunkvermittlungszentrum
(mobile switching center, MSC) 10, auch als eine Mobiltelefonvermittlungsstelle
(mobile telephone switching office, MTSO) bezeichnet, das Interface-
und Verarbeitungsschaltkreise zum Vorsehen von Systemsteuerung an
die Basisstationen umfasst. Das MSC 10 leitet Telefonanrufe
von einem öffentlichen
Telefonvermittlungsnetzwerk (public switched telephone network,
PSTN) 11 zu der geeigneten Basisstation zur Übertragung
zu der geeigneten Mobilstation. Das MSC 10 steuert auch
das Leiten bzw. Routen von Rufen bzw. Anrufen von den Mobilstationen über eine oder
mehrere Basisstationen an das PSTN 11. Zusätzlich kann
die MSC 10 Rufe zwischen Mobilstationen über die
geeigneten Basisstationen führen.
Die MSC 10 kann mit den Basisstationen über verschiedene konventionelle
Mittel gekoppelt werden, wie beispielsweise dedizierte Telefonleitungen,
optische Glasfaserleitungen oder über Hochfrequenzkommunikationen.
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Es
sollte klar sein, dass obwohl die vorliegenden Erfindung hier im
Zusammenhang eines zellularen CDMA-Kommunikationssystems beschrieben ist,
sie in gleicher Weise anwendbar auf andere Arten von Kommunikationssystemen
ist, wie beispielsweise das persönliche
Kommunikationssystem (personal communication system, PCS). Weiterhin
können Systeme,
die andere wohlbekannte Übertragungsmodulationsschemata
verwenden, wie beispielsweise TDMA und FDMA, wie auch andere Spreizspektrumsysteme,
die vorliegende Erfindung einsetzen.
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In 1 sind zwei beispielhafte Basisstationen
(BS) 12 und 14 gezeigt, und zwar zusammen mit zwei
beispielhaften Mobilstationen (MS) 16 und 18, die
jeweils ein Funktelefon aufweisen. Pfeile 20a und 20b repräsentieren
Vorwärts-
und Rückwärts-Codekanäle, die
eine mögliche
Kommunikationsverbindung zwischen BS 12 und MS 16 definieren.
Die Pfeile 22a und 22b definieren eine mögliche Kommunikationsverbindung
zwischen BS 12 und MS 18. In ähnlicher Weise kann die BS 14 eine
Zwei-Wege-Kommunikationsverbindung herstellen und zwar mit MS 18,
wie durch Pfeile 24a und 24b dargestellt und mit MS 16,
wie durch die Pfeile 26a und 26b dargestellt.
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Wie
vorher erwähnt,
wird das Interface zwischen den BS 12 und 14 und
den MS 16 und 18 die Luftschnittstelle genannt
und in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel
wird Rufverarbeitung auf der Luftschnittstelle durch IS-95-A bestimmt.
Auch wie vorher erwähnt,
wird die Schnittstelle zwischen MSC 10 und BS 12 und 14 das
A-Interface genannt und Rufverarbeitung auf dem A-Interface wird durch IS-634
bestimmt. Die vorliegende Erfindung erkennt, dass dem A-Interface,
wie es aktuell durch IS-634 definiert ist, Unterstützung für einen
Teil der nötigen Funktionalität zur zuverlässigen Rufverarbeitung fehlt.
Zusätzlich
erkennt die vorliegende Erfindung, dass die Einführung einer neuen Nachricht
auf dem A-Interface einige der Mängel
auf dem A-Interface kuriert.
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Eine
beispielhafte Prozedur, bei der Mängel auf dem A-Interface erkannt
werden, ist die Ruf-Warte- bzw. Call-Waiting-Prozedur. Call-Waiting
ist ein dem zellularen CDMA-Teilnehmer verfügbares Merkmal. Das Call-Waiting-Merkmal
erlaubt es einem zellularen Teilnehmer zwischen zwei Parteien auf
dem Telefonnetzwerk hin und her zu wechseln. Call-Waiting kann in
einem CDMA-Telefonsystem
vorgesehen sein, und zwar gemäß den Techniken,
die offenbart sind im US-Patent Nr. 6,292,662 mit dem Titel "Method and System
for processing telephone calls involving two digital wireless subscriber
units that avoid double vocoding",
das an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen
ist.
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Ein
beispielhaftes Ruf-Warte-Szenario ist in 2 gezeigt.
In 2 sind Partei 1 28 und
Partei 2 30 zwei Parteien eines PSTN. Ein Ruf wurde zwischen
MS 32 und Partei 1 28 hergestellt. Ein Verkehrskanal
wurde zwischen MS 32 und BS 34 auf der Luftschnittstelle
hergestellt. Ferner ist BS 34 mit MSC 36 über das
A-Interface verbunden, und zwar über
irgendeines von verschiedenen konventionellen Mitteln, wie oben
beschrieben.
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Falls
die Partei 2 30 die MS 32 ruft, während die
MS 32 mit der Partei 1 28 kommuniziert, wird das MSC 36 Signalisierdaten
an die BS 34 senden, die anzeigen, dass eine andere Partei
versucht, die MS 32 zu kontaktieren. Die Mittel zu Kombinieren
von Verkehrsdaten und Signalisierdaten sind im Detail beschrieben
im US-Patent Nr. 5,511,073 mit dem Titel "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING
OF DATA FOR TRANSMISSION",
das an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen
ist. Um die MS 32 darüber
zu informieren, dass ein anderer Ruf hereinkommt, wird ein Warnsignal
von der BS 34 an die MS 32 weitergeleitet, und zwar
entweder durch eine Flash- bzw. Blitz-mit-Information-Nachricht
oder einem Inbandton. Dann kann die MS 32 das Ruf-Warte-Merkmal
aufrufen, und zwar durch Drücken
einer speziellen Taste auf dem Tastenfeld der MS. Das verursacht
die Erzeugung einer Flash- bzw. Blitz-mit-Information-Nachricht,
die über
die Luftschnittstelle an die BS 34 gesendet wird, die wiederum
die Blitz-mit-Information-Nachricht auf dem A-Interface zu dem MSC 36 weiterleitet.
Das MSC 36 verbindet dann die Partei 2 30 mit
der MS 32, während
sie die Partei 1 auf Halten legt. Danach kann die MS 32 zwischen
der Partei 1 28 und der Partei 2 30 hin und her
wechseln und zwar durch Drücken
der Taste auf dem Tastenfeld, um die Erzeugung der Blitz-mit-Information-Nachricht
zu veranlassen. Jedesmal wenn die MSC 36 die Blitz-mit-Information-Nachricht
empfängt,
verbindet sie die MS 32 mit der Partei, die vorher auf
Halten gelegt wurde und legt die Partei auf Halten, die gerade in
der Leitung war.
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Noch
Bezug nehmend auf 2 wird angenommen,
dass die Partei 1 28 auf Hatten ist und die MS 32 mit
der Partei 2 30 verbunden ist. Falls die Partei 2 30 auflegt,
dann erzeugt das Netzwerk, das die Partei 2 versorgt, eine Release-
bzw. Freigabenachricht und zwar gemäß der aktuellen Prozedur. Diese
Release-Nachricht verbreitet sich zu dem MSC 36, das dann
die Release-Nachricht über das
A-Interface an die BS 34 sendet. Die BS 34 wiederum
sendet eine Release-Nachricht über
die Luftschnittstelle an die MS 32, um die MS 32 zu
veranlassen, ihren Verkehrskanal freizugeben. Das MSC 36 signalisiert dann
der BS 34, dass die Partei 1 28 versucht, die MS 32 zu
kontaktieren. Das verursacht, dass die BS 34 eine Paging-
bzw. Rundrufnachricht an die MS 32 sendet, um anzuzeigen,
dass ein Ruf hereinkommt. Ansprechend darauf erzeugt die MS 32 eine
Rundrufantwort bzw. Paging-Response-Message, die an die BS 34 übertragen
wird. Die BS 34 überträgt dann
die Paging-Response-Nachricht an das MSC 36. Nach dem Empfang
einer Paging- Response-Message weist
das MSC 36 einen neuen Verkehrskanal der MS 32 zu
und die MS 32 ist wieder mit der Partei 1 28 verbunden.
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Die
vorliegende Erfindung erkennt, dass diese Prozedur mehrere Unzulänglichkeiten
besitzt. Zunächst
verwendet sie die Luftschnittstellenressource nicht effizient, da
sie die Freigabe des Verkehrskanals, das erneute Rufen der MS 32 und
die Zuweisung eines neuen Verkehrskanals erfordert. Ferner macht
es das Erfordernis, einen neuen Verkehrskanal zu erlangen, schwierig,
die Verbindung zwischen der MS 32 und der Partei 1 28 wiederherzustellen. Falls
die MS 32 sich von der Basisstation 34, von der sie
freigegeben wird, wegbewegt, kann der Rundruf bzw. Page von dem
MSC 36 von der Basisstation 32 nicht empfangen
werden. Im günstigsten
Fall erhöht dies
die Zeitmenge, die die Partei 1 28 auf die erneute Verbindung
mit der MS 32 warten muss. Es gibt auch die Möglichkeit,
dass die Verbindung zwischen der MS 32 und der Partei 1 28 nicht
wiederhergestellt werden kann, was zu einem fallen gelassenen bzw. dropped
Ruf führt.
Eine bessere Prozedur ist nötig, um
die Prozedur zum Freigeben der Partei 2 30 von der MS 32 zu
behandeln, wobei die MS 32 das Call-Waiting-Merkmal verwendet.
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Um
diese Unzulänglichkeiten
zu überwinden führt die
vorliegende Erfindung eine neue Nachricht für das A-Interface ein. Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 3 dargestellt.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel sieht
eine neue Nachricht auf dem A-Interface vor und zwar eine Warnung-mit-Information-Nachricht. Die
Warnung-mit-Information-Nachricht
ist aktuell auf der Luftschnittstelle von IS-95-A verfügbar. Gemäß IS-95-A
wird die Nachricht mit Informationsnachricht durch eine Basisstation
an eine Mobilstation gesendet, um zu veranlassen, dass die Mobilstation
läutet und
dass sie von einem Konversationszustand in einen Waiting-For-Answer- bzw. Warten-auf-Antwort-Zustand übergeht,
und zwar erwartend, dass der Mobilfunknutzer eingreift. Durch Vorsehen
einer Warnung-mit-Information-Nachricht
auf dem A-Interface kann das Mobilfunkvermittlungszentrum den Fortschritt
der Call-Waiting-Prozedur besser steuern.
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Bezug
nehmend auf 3 wird erneut angenommen,
dass die Partei 1 28 auf Halten ist und dass die MS 32 in
Kommunikation mit der Partei 2 30 ist. Falls die Partei
2 30 dann auflegt, erzeugt das die Partei 2 30 versorgende
Netzwerk eine Freigabe bzw. Release-Nachricht, wie oben beschrieben.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
wenn die Freigabenachricht von dem Netzwerk kommt, fängt das
MSC 36 diese ab und ein Nachrichtengenerator 38 in
dem MSC 36 erzeugt ein Warnung-mit-Information-Nachrichtensignal
das, an die BS 34 auf dem A-Interface gesendet wird. Ein
Nachrichtenempfänger 40 in
der BS 34 empfängt
die Warnung-mit-Information-Nachricht und die BS 34 wiederum
sendet eine Warnung-mit-Information-Nachricht an die MS 32 über die
Luftschnittstelle. Wenn die MS 32 eine Warnung-mit-Information-Nachricht
empfängt,
erzeugt es ein Warnsignal in dem Mobiltelefon bzw. der Mobilstation
und wartet darauf, dass der Teilnehmer antwortet. Wenn der Teilnehmer
durch Drücken
einer Taste auf dem Tastenfeld der MS 32 antwortet, wird eine
von der MS 32 erzeugte Connect- bzw. Verbindungsnachricht
an die BS 34 gesendet und an das MSC 36 weitergeleitet.
Nach dem Empfangen der Verbindungsnachricht verbindet das MSC 36 die
Partei 1 28 mit der MS 32.
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Durch
nicht Zulassen, dass die Release- bzw. Freigabe-Nachricht (oder
eine Clear-Nachricht) von dem Netzwerk an die MS 32 gesendet
wird, wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die MS 32 nicht
veranlasst, den Verkehrskanal freizugeben, wenn die Partei 2 30 auflegt.
Als ein Ergebnis gibt es keinen Bedarf, zusätzliche Luftschnittstellenressourcen
für die
Zuweisung eines neuen Verkehrskanals aufzuwenden. Weiterhin erfordert
das bevorzugte Ausführungsbeispiel
nicht, dass die MS 32 nach der Freigabe des Verkehrskanals
gerufen wird (paged) um anzuzeigen, dass die Partei 1 28 noch
wartet, um mit der MS 32 wiederverbunden zu werden. Konsequenter
Weise ist das Risiko eliminiert, dass sich die MS 32 weg
von dem Abdeckungsgebiet der BS 34 bewegt und den Rundruf
(page) nicht empfängt.
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Eine
kurze Darstellung der bei dem Call-Waiting involvierten Schritte,
in dem obigen Ausführungsbeispiel
beschrieben, ist in 4 gezeigt. Die 4 zeigt ein Flussdiagramm, das einige
der in der Verarbeitung involvierten Schritte darstellt, wie mit Bezug
auf 3 erörtert.
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Eine
andere Prozedur, bei der Mängel
auf dem A-Interface erkannt werden, ist die Handoff- bzw. Weitergabe-Prozedur.
In einem zellularen Kommunikationssystem muss ein Handoff stattfinden, wenn
sich eine Mobilstation von dem Abdeckungsgebiet einer Basisstation
zu einer anderen Basisstation bewegt. Ein geographisches Gebiet
in einem zellularen System ist in Zellen aufgeteilt. Jede Zelle
wird von einer entsprechenden Basisstation versorgt. In einer Umgebung
mit Hard-Handoff wird, während sich
die Mobilstation von einer Zelle zu einer anderen Zelle bewegt,
Kommunikation mit der originalen Basisstation beendet bzw. terminiert,
und zwar bevor Kommunikation mit der nachfolgenden Basisstation hergestellt
wird. In einer Umgebung mit Soft-Handoff wird Kommunikation mit
der nachfolgenden Basisstation hergestellt, bevor Kommunikation
mit der originalen Basisstation beendet bzw. terminiert wird. Das US-Patent
Nr. 5,267,261, das an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen
ist, offenbart ein Verfahren und ein System zum Vorsehen von Soft-Handoff.
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Die
Hard-Handoff-Prozedur in einem mobil terminierten Ruf ist klar mit
Bezug auf die 5 und 6.
Wenn die MS 42 sich von dem Abdeckungsgebiet der BS1 44 zu
der BS2 46 bewegt, muss, wie in 5 dargestellt,
eine Verbindung zwischen der MS 42 und der BS2 46 hergestellt
werden, während
die MS 42 von der BS1 44 getrennt werden muss.
Sowohl die BS1 44 als auch die BS2 46 werden in 5 gezeigt als mit dem MSC 48 verbunden.
Es sollte jedoch klar sein, dass ein Hard-Handoff auch stattfinden
kann, wenn sich eine Mobilstation von der Steuerung von einem Mobilfunkvermittlungszentrum
zu einem anderen bewegt. Vielmehr können die verschiedenen Mobilstationssteuereinrichtungen
unterschiedliche Modulationstechniken, wie beispielsweise TDMA oder
FDMA unterstützen.
In 6 werden die Zustände einer
Mobilstation in einem mobil terminierten Anruf kurz dargestellt.
Die Zustände
werden hier zusammengefasst und sind ausführlicher in dem vorgenannten
Dokument IS-95-A auf den Seiten 6-160 bis 6-161 erläutert. Die
Progression der Hard-Handoff-Prozedur ist abhängig von dem Zustand der Mobilstation.
Bezug nehmend auf 6 ist in einem mobilstationsterminierten
Ruf die Mobilstation in dem Verkehrskanalinitialisierungszustand
(Traffic Channel Initialization State) durch Block 50 gezeigt
und zwar wenn ein Verkehrskanal zwischen einer Mobilstation und
einer Basisstation hergestellt worden ist. Nach dem Empfang einer
Basisstationsbestätigungsaufforderung
(Base Station Acknowledgement Order) von der Basisstation geht die
Mobilstation weiter in den Warten-auf-Aufforderung-Zustand (Waiting
For Order State), durch Block 52 gezeigt. Die Mobilstation
geht dann über
in den Warten-auf-Antwort-Zustand,
durch Block 54 dargestellt, und zwar wenn sie eine Warnung-mit-Information-Nachricht
von der Basisstation empfängt.
Wenn der Mobilstationsteilnehmer den Ruf durch Drücken einer
speziellen Taste auf dem Tastenfeld der Mobilstation beantwortet,
geht die Mobilstation über
in den Konversationszustand, durch Block 56 dargestellt. Die
Mobilstation geht über
in den Freigabezustand, durch Block 58 gezeigt, und zwar
wenn die Konversation endet.
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Gemäß der aktuellen
Prozedur sollte eine Mobilstation in dem Warten-auf-Antwort-Zustand 54 oder
dem Konversationszustand 56 während dem Hard-Handoff sein. Falls
die Mobilstation in einem anderen Zustand ist, ist es wahrscheinlich,
dass der Ruf während
dem Hard-Handoff fallen gelassen bzw. verloren wird. Somit muss
die Mobilstation eine von der Basisstation über die Luftschnittstelle übertragene
Warnung-mit-Information-Nachricht empfangen, bevor die Mobilstation
einen Handoff unternimmt. Andernfalls wäre die Handoff-Prozedur unzuverlässig. Wieder
Bezug nehmend auf 5 wird angenommen,
dass sich die MS 42 in dem Abdeckungsgebiet der BS1 44 befindet.
Falls sich die MS 42 darauf hin von dem Abdeckungsgebiet
der BS1 44 zu dem Abdeckungsgebiet der BS2 46 bewegt,
während
sich die MS 42 in dem Warten-auf-Aufforderung-Zustand 52 befindet,
kann die MS 42, die von der BS1 44 gesendete Warnung-mit-Information-Nachricht
nicht empfangen. Ohne die Warnung-mit-Information-Nachricht zu empfangen,
kann die MS 42 nicht in den Warten-auf-Antwort-Zustand 54 in
dem Abdeckungsgebiet der BS2 46 übergehen. Als ein Ergebnis
wird der Ruf verloren bzw. fallen gelassen wer den während der
Handoff durchgeführt
wird. Somit erkennt die vorliegende Erfindung, dass ein besseres Verfahren
zum Behandeln von Hard-Handoff in einem mobilstationsterminierten
Ruf nötig
ist.
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Wie
vorher beschrieben, überwindet
das Vorsehen einer Warnung-mit-Information-Nachricht auf
dem A-Interface die Unzulänglichkeiten
der Ruf-Warte-Prozedur.
Die vorliegende Erfindung erkennt, dass das Vorsehen einer Warnung-mit-Information-Nachricht
auf dem A-Interface auch die Unzulänglichkeiten in einer Hard-Handoff-Prozedur
in einem mobilstationsterminierten Ruf überwinden wird. Ferner sollte
es klar sein, dass die vorliegende Erfindung auf Hard-Handoff-Prozeduren
in einer Vielzahl von Kommunikationsumgebungen anzuwenden ist und
zwar einschließlich
CDMA, TDMA oder FDMA.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Verwendung einer Warnung-mit-Information-Nachricht
auf dem A-Interface in einer Hard-Handoff-Prozedur ist in 7 mit Bezug auf 6 dargestellt. Eine
Warnung-mit-Information-Nachricht
wird durch einen Nachrichtengenerator 50 in dem MSC 48 erzeugt
und an einen Nachrichtenempfänger 52 in
der BS2 46 gesendet. Die Warnung-mit-Information-Nachricht
wird auf dem A-Interface gesendet, wenn die MS 42 sich
von dem Abdeckungsgebiet der BS1 44 zu dem Abdeckungsgebiet
der BS2 46 bewegt, während
sie in dem Warten-auf-Aufforderung-Zustand ist. Nachdem die BS2 46 die
Warnung-mit-Information-Nachricht von dem MSC 48 empfängt, sendet
die BS2 46 dann eine Warnung-mit-Information-Nachricht an die MS 42 und zwar
auf der Luftschnittstelle. Nach dem Empfang der Warnung-mit-Information-Nachricht
kann die MS 42 in den Warten-auf-Antwort-Zustand 54 übergehen,
während
sie in dem Abdeckungsgebiet der BS2 46 ist und Handoff
kann stattfinden, ohne dass der Ruf fallen gelassen wird. Somit,
durch Vorsehen einer Warnung-mit-Information-Nachricht auf dem A-Interface, hat das
MSC 48 eine bessere Steuerung der Hard-Handoff-Prozedur.
Da das MSC 48 die Warnung-mit-Information-Nachricht an die
BS2 46 senden kann, die BS2 46 dazu veranlassend,
die Warnung-mit-Information-Nachricht an die MS 42 zu senden,
muss die MS 42 sich nicht verlassen auf das Empfangen der
Warnung-mit-Information- Nachricht von
der BS1 44, um in den Warten-auf-Antwort-Zustand 54 überzugehen.
Konsequenter Weise kann der Handoff stattfinden, ohne dass der Ruf
fallen gelassen wird. Ein Flussdiagramm, dass einige der Verarbeitungsschritte
zeigt, die bei dem Hard-Handoff, wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel involviert
sind, ist in 8 gezeigt.
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Noch
eine andere Prozedur, bei der Mängel auf
dem A-Interface erkannt werden ist die Behandlung eines Blend- bzw.
Glare-Zustands. Eine Glare-Bedingung
kann auftreten, wenn ein Mobilteilnehmer versucht, einen Ruf zu
initiieren, während
eine andere Partei versucht, den Mobilteilnehmer zu rufen. Ein Ruf
der von einem Mobilteilnehmer initiiert wird, wird als ein mobilstationsveranlasster
Ruf bezeichnet, während
ein Ruf, der zu dem Mobilteilnehmer durchgeführt wird, als ein mobilstationsterminierter
Ruf bezeichnet wird. Die Glare-Bedingung kann besser verstanden
werden durch Bezugnahme zurück
auf 1. Bei einem mobilstationsveranlassten Ruf
wird eine Origination- bzw.
Veranlassungsnachricht von einer Mobilstation, wie beispielsweise
MS 16 an eine Basisstation, wie beispielsweise BS 12 übertragen,
und zwar nach der Initiierung eines Rufs durch die MS 16.
Nach der Übertragung
der Veranlassungsnachricht aber bevor eine Verbindung zwischen MS 16 und
der gerufenen Partei (Partei A des PSTN 11) hergestellt
ist, kann eine andere Partei (Partei B des PSTN 11) versuchen,
den Mobilteilnehmer zu kontaktieren und das MSC 10 kann
die MS 16 rufen, was zu einer Glare-Bedingung führt. Der
Luftschnittstellenstandard IS-95-A erlaubt der MS 16 die Option,
den Ruf zur Partei abzubrechen und auf den Ruf der Partei B zu antworten.
Die MS 16 folgt dann der Zustandsübergangsfrequenz für einen
mobilstationsterminierten Ruf, wie in 6 dargestellt.
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Jetzt
Bezug nehmend auf 6 erwartet in einem
Mobilstationsterminierungsszenario die Mobilstation eine Warnung-mit-Information-Nachricht
zu empfangen, um von dem Warten-auf-Aufforderung-Zustand, dargestellt
durch Block 52, zu dem Warten-auf-Antwort-Zustand, dargestellt
durch Block 54, überzugehen.
Falls die Warnung-mit-Information-Nachricht nicht empfangen wird,
würde eine
Zeit bei der Mobilstation ablaufen und der Ruf freigegeben.
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Es
wird von der vorliegenden Erfindung erkannt, dass aktuelle Prozeduren
bei IS-95-A und IS-634 den Glare-Zustand nicht richtig auflösen. Aktuell
ist die Basisstation nicht konfiguriert, eine Warnung-mit-Information-Nachricht
an die Mobilstation zu übertragen
und zwar nach dem Auftreten eines Glare-Zustands. Das Problem ist in größerem Detail mit
Bezug auf 9 erläutert. Bezug nehmend auf 9 wird, wenn die MS 60 einen
Ruf veranlasst, eine Veranlassungsnachricht von der MS 60 an
die BS 62 gesendet. Ansprechend auf die Veranlassungsnachricht überträgt die BS 62 eine
BS-Bestätigungsaufforderung
an die MS 60. Währenddessen empfängt das
MSC 64 einen hereinkommenden Ruf an die gleiche MS 60 und
zwar in Unkenntnis der Veranlassungsbestrebung, die in Gang ist
und sendet eine Rundrufanfragenachricht an die BS 62, um
einen mobilterminierten Rufaufbau zu initiieren. Die BS 62 wiederum
sendet eine Rundrufnachricht, die die MS-Adresse enthält und die
Rundrufnachricht wird von der MS 60 empfangen.
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Aufgrund
des Mobilveranlassungsversuchs konstruiert die BS 62 eine
Service-Request-
bzw. Dienstanfragenachricht und sendet die Nachricht an das MSC 64.
Nach dem Empfangen der Rundrufnachricht bricht die MS 60 jedoch
den Veranlassungsrufaufbau ab und antwortet durch Übertragen einer
Page-Response- bzw.
Rundruf-Antwort-Nachricht, die von der BS 62 empfangen
wird. Weil jedoch das MSC 64 eine Dienstanfragenachricht
von der BS 62 empfangen hatte, sendet das MSC 64 ansprechend
darauf eine Assignment-Request-
bzw. Zuordnungsanfragenachricht an die BS 62, und zwar
Zuordnung von Luftschnittstellenressourcen für den mobilstationsveranlassten
Ruf anfragend. Nach dem Empfang der Zuweisungsanfragenachricht nimmt
die BS 62 an, dass ein mobilstationsveranlasster Ruf in Gang
ist und überträgt eine
Warnung-mit-Information-Nachricht nicht an die MS 60. Als
ein Ergebnis läuft
bei der MS 60 eine Zeit ab, und zwar wartend auf die Warnung-mit-Information-Nachricht
und der mobilstationsterminierte Ruf wird fallen gelassen.
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Um
den Glare-Zustand besser aufzulösen, sieht
die vorliegende Erfindung noch eine andere Verwendung der Warnung-mit-Information-Nachricht auf
dem A-Interface vor. Zunächst
sei bemerkt, dass, nachdem die BS 62 eine Rundrufantwortnachricht von
der MS 60 empfängt,
die MS 62 wiederum eine Rundrufantwortnachricht an das
MSC 64 sendet. Dann sieht die vorliegende Erfindung in
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
vor, dass eine Warnung-mit-Information-Nachricht
auf dem A-Interface übertragen
wird, falls das MSC 64 eine Dienstanfragenachricht und
dann eine Rundrufantwortnachricht empfängt. Noch Bezug nehmend auf 9 ist zu sehen, dass die Warnung-mit-Information-Nachricht
in dem MSC 64 durch einen Nachrichtengenerator 66 erzeugt
werden kann, während
die Warnung-mit-Information-Nachricht in der BS 62 durch
einen Nachrichtenempfänger 68 empfangen
werden kann. Nachdem die BS 62 die Warnung-mit-Information-Nachricht
von dem MSC 64 empfängt,
sendet die BS 62 dann eine Warnung-mit-Information-Nachricht an
die MS 60 und zwar über
die Luftschnittstelle. Nachdem sie die Warnung-mit-Information-Nachricht empfangen
hat, kann die MS 60 in den Warten-auf-Antwort-Zustand übergehen und der Glare-Zustand
ist aufgelöst
und zwar ohne dass der Ruf fallen gelassen worden ist.
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Jetzt
Bezug nehmend auf 10 ist ein Flussdiagramm
gezeigt, das einige der Verarbeitungsschritte illustriert, die bei
der Auflösung
des Glare-Zustands einbezogen sind, wie mit Bezug auf 9 erörtert.
Eine Warnung-mit-Information-Nachricht
ist auf dem A-Interface vorgesehen, um den Glare-Zustand aufzulösen.
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Die
vorliegende Erfindung erkennt, dass für die Ruf-Warte-, Hard-Handoff- und Auflösung-eines-Glare-Zustands-Prozeduren
es bestimmte Unzulänglichkeiten
bei der Rufverarbeitung auf dem A-Interface gibt, wie es aktuell
durch IS-634 definiert ist. Durch Vorsehen einer Warnung-mit-Information-Nachricht
auf dem A-Interface überkommt
die vorliegende Erfindung diese Unzulänglichkeiten. Die Warnung-mit-Information-Nachricht
ist bereits verfügbar
auf der Luftschnittstelle unter IS-95-A, und zwar um zu veranlassen,
dass eine Mobilstation von dem Warten-auf-Aufforderung-Zustand zu
dem Warten-auf- Antwort-Zustand übergeht.
Eine Warnung-mit-Information-Nachricht ist auf dem A-Interface vorgesehen,
um die Übertragung
der Warnung-mit-Information-Nachricht
auf dem A-Interface auszulösen
und zwar zum Lösen
der Probleme der Ruf-Warte- und Handoff-Prozeduren, wie auch zum Auflösen des
Glare-Zustands.
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Die
vorherige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen,
um es einem Fachmann zu ermöglichen,
die vorliegende Erfindung nachzuvollziehen oder zu verwenden. Die
vielfältigen
Modifikationen dieser Ausführungsbeispiele werden
dem Fachmann unmittelbar klar werden und die grundliegenden hierin
definierten Prinzipien können
auf andere Ausführungsbeispiele
ohne die Verwendung erfinderischer Fähigkeiten angewendet werden.
Somit ist die vorliegende Erfindung nicht gedacht auf die hierin
gezeigten Ausführungsbeispiele begrenzt
zu sein sondern hat den weitesten Umfang wie durch die Ansprüche definiert.