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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, durch welches ein
Teilnehmer zu einem Telekommunikationssystem einen Notruf aufbaut,
wenn die Funkkanäle
des Systems belegt sind.
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Konkret
ist das Verfahren zum Aufbauen des Notrufs der Erfindung von spezieller
Anwendung, aber nicht ausschließlich,
in einem digitalen schnurlosen Telekommunikationssystem (DECT),
wo die Verkehrsdichte hoch ist und die Funkbetriebsmittel begrenzt
sind.
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STAND DER
TECHNIK
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Die
US-Patentschrift 4,839,892 beschreibt ein Telekommunikationssystem,
das durch eine Festeinheit und mehrere abgesetzte Einheiten gebildet ist,
die mittels Funkkanälen
verbunden sind, in welchem die Funkkanäle ständig überwacht werden, um zu erkennen,
wenn sie alle belegt sind. Wenn dies eintritt, erzeugt das System
einen Verkehrsüberlastton.
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Wenn
gleichzeitig mit der Erkennung des Verkehrsstaus ein Teilnehmer
den Zugang zu dem System anfordert, wird er einen Überlastton
hören und
wird keinen Anruf durchführen.
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Wenn
jedoch der Anruf, den er durchführen möchte, für einen
Notfall ist, muß der
Teilnehmer dies der Festeinheit mittels eines "Hookflash" anzeigen; beim Hören des Hookflashes sendet
die Festeinheit den Wählton
zurück.
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Wenn
die gerufene Nummer durch die Festeinheit empfangen worden ist,
wird die Nummer mit den Nummern verglichen, die in einer Liste gespeichert
sind, die vorher in die Einheit eingegeben wurde. Wenn die gerufene
Nummer mit einer von denen übereinstimmt,
die in der Liste enthaltenen sind, wird der Notruf über einen
der für
diesen Zweck reservierten Kanäle
aufgebaut.
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Auf
diese Weise sind mindestens zwei Funkkanäle ständig für diesen Zweck in jedem Frame
reserviert, zum Beispiel die Kanäle
1 und 2. Die Dauerreservierung der Funkkanäle legt eine Einschränkung für das System
fest, zum Beispiel in Geschäftsbereichen,
wo die Verkehrsdichte sehr hoch ist. Folglich bietet das in dem
Patent beschriebene System keinen attraktiven Dienst, weder für den Betreiber noch
für einen
Teilnehmer, da ein Teilnehmer beim Aufbauen einer Verbindung während bestimmter
Tageszeiten wegen der Einschränkung
der Anzahl der für
den normalen Verkehr zur Verfügung
stehenden Funkkanäle
zum Beispiel auf Schwierigkeiten treffen wird.
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Auf
diese Weise ist die Anzahl der Anrufe, die aufgebaut werden kann,
kleiner als die Anzahl der Funkkanäle, die in dem Frame vorhanden
sind, da dort mindestens zwei Funkkanäle ständig reserviert sind.
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Als
eine Folge des Notrufs, der nicht wie ein normaler Anruf behandelt
wird, muß der
Teilnehmer die spezielle Prozedur zum Aufbauen eines Notrufs kennen,
wenn er einen Überlastton
in seinem Endgerät
hört. Folglich
kann ein Notruf in dem Telekommunikationssystem nicht von einer
Person durchgeführt werden,
die mit dem System nicht vertraut ist. Damit die Person den Notruf
durchführen
kann, muß sie
zuerst die Anleitung bekommen, wie der Notruf aufzubauen ist.
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Dieser
letzte Gesichtspunkt stellt einen Nachteil dar, da eine Situation
entstehen kann, in welcher der Teilnehmer nicht imstande ist, den
Notruf durchzuführen,
oder den ganzen Vorgang nicht ausführen kann. Ein Notrufdienst
weist daher nicht die Möglichkeit
des Unterstützens
des Teilnehmers für das
Telekommunikationssystem auf.
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Außerdem kann
der Telekommunikationssystembetreiber in Abhängigkeit von den Dienstebedingungen
die Anzahl der gleichzeitigen Notrufe nicht ändern, die in dem System aufgebaut
werden können.
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Die
Patentschrift WO-A-97/16931 lehrt ein GSM-System, das ein Signal
von einer Mobilstation empfängt,
die einen Dienst anfordert, und wenn das Signal Informationen enthält, die
die Diensteanforderung als einen Notfall identifizieren, wird ein
dedizierter Kanal SDCCH vorübergehend
dem Dienst der Mobilstation zugewiesen, wenn die Nutzkanäle belegt
sind, während
gleichzeitig ein Nutzkanal abgebaut wird, der mit einem normalen
Anruf belegt ist. Wenn der Nutzkanal freigeschaltet worden ist,
wird der Notruf auf den Nutzkanal umgelegt, während gleichzeitig der dedizierte
Kanal SDCCH freigeschaltet wird.
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CHARAKTERISIERUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe dieser Erfindung ist, ein Verfahren zum Aufbauen eines Notrufs
in einem Telekommunikationssystem bereitzustellen, durch welches
ein Teilnehmer an das System einen Notruf in jedem Betriebszustand
des Systems wie einen normalen Anruf durchführen kann. Für den Teilnehmer werden
alle Anrufe auf die gleiche Weise durchgeführt und es ist das Telekommunikationssystem,
das entscheidet, welchen Typ von Anruf der Teilnehmer durchführen möchte.
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Eine
andere Aufgabe des Verfahrens der Erfindung ist, Funkkanäle für Notrufe
bereitzustellen, wenn dieser Typ des Anrufs gleichzeitig mit einem Verkehrsstau
in dem System zusammenfällt.
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Außerdem ist
der Betreiber mit der Möglichkeit
des Festlegens der Anzahl der gleichzeitigen Notrufe versehen, die
aufgebaut werden können,
wobei es möglich
ist, diese Zuordnung im Laufe des Tages als eine Funktion der Dienstebedingungen
zu ändern.
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Das
Verfahren der Erfindung zum Aufbauen eines Notrufs erlaubt einem
Teilnehmer, einen Anruf gleichzeitig mit der Erkennung eines Besetztzustandes
in allen Funkkanälen
des Telekommunikationssystems durchzuführen. Folglich, wenn der Teilnehmer
einen Anruf durchführen
möchte,
sucht die abgesetzte Einheit einen freien Kanal und gibt, wenn sich herausstellt,
daß alle
Kanäle
belegt sind, die Rufanforderung in den Duplexzeitschlitz des Pilotkanals, der
durch die Festeinheit übermittelt
wurde.
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Die
Festeinheit empfängt
die Anforderung für eine
Verbindung zusammen mit der gerufenen Nummer, sie vergleicht die
Nummer mit den Nummern, die in einer Liste enthalten sind, die vorher
in die Festeinheit durch den Telekommunikationssystembetreiber eingegeben
wurde, und wenn sie mit einer der Nummern übereinstimmt, die in der Liste
enthalten sind, wird der Anruf aufgebaut.
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Die
Festeinheit baut anschließend
einen neuen Pilotkanal zum Übertragen
der Broadcastdaten durch Abbauen eines bereits aufgebauten Anrufs auf.
Der abgebaute Anruf ist kein bereits aufgebauter Notruf. Wenn dies
nicht der Fall ist, wird der Anruf abgewiesen und der Teilnehmer
hört einen
Verkehrsüberlastton.
Kurz gesagt, der Teilnehmer führt
einen Notruf auf eine Weise durch, die identisch zu dem Teilnehmer
ist, der einen Anruf durchführen
möchte, die
abgesetzte Einheit sucht einen freien Kanal und gibt, wenn sich
herausstellt, daß alle
Kanäle
belegt sind, die Rufanforderung in den Duplexzeitschlitz des Pilotkanals,
der durch die Festeinheit übermittelt
wurde.
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Die
Festeinheit empfängt
eine Anforderung für
eine Verbindung zusammen mit der gerufenen Nummer, sie vergleicht
die Nummer mit den Nummern, die in einer Liste enthalten sind, die
vorher in die Festeinheit durch den Telekommunikationssystembetreiber
eingegeben wurde, und wenn sie mit einer der Nummern übereinstimmt,
die in der Liste enthalten sind, wird der Anruf aufgebaut.
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Die
Festeinheit baut anschließend
einen neuen Pilotkanal zum Übertragen
der Broadcastdaten durch Abbauen eines bereits aufgebauten Anrufs auf.
Der abgebaute Anruf ist kein bereits aufgebauter Notruf.
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Wenn
dies nicht der Fall ist, wird der Anruf abgewiesen und der Teilnehmer
hört einen
Verkehrsüberlastton.
Kurz gesagt, der Teilnehmer führt
einen Notruf auf eine Weise durch, die identisch zu der eines normalen
Anrufs ist, wobei es das Telekommunikationssystem ist, das handelt,
um den Typ des Anrufs zu unterscheiden: normaler Anruf oder Notruf.
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KURZBESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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Eine
detailliertere Erläuterung
der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung bereitgestellt,
die auf den beigefügten
Figuren basiert, in welchen zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer Ausführung eines
Telekommunikationssystems gemäß der Erfindung,
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2 eine
digitale Struktur eines Frames, der in einem Telekommunikationssystem
gemäß der Erfindung
verwendet wird,
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3 eine
Kanalstruktur in einem Telekommunikationssystem gemäß der Erfindung,
und
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4 eine
Kanalstruktur, die in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung verwendet
wird.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Beim
Erstellen einer Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird ein
digitales schnurloses Telekommunikationssystem, DECT, als ein Beispiel genommen,
obgleich es auf jeden Typ von Telekommunikationssystem angewendet
werden könnte,
in welchem der Austausch von Daten zwischen mindestens einer Festeinheit 13 und
einer Menge von abgesetzten Einheiten 14-i, wo i = 1, ...,
n ist, einen Zeitduplex-Betriebsmodus (TDD/Time Division Duplex)
verwendet.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationssystems, in dem das Verfahren,
um einen Notruf durchzuführen,
wenn alle Nutzkanäle belegt
sind, angewendet wird.
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Eine
abgesetzte Einheit 14-i kommuniziert per Funk mit der Festeinheit 13,
wenn sie innerhalb des Versorgungsbereiches der Festeinheit 13 ist. Diese
letztere Festeinheit 13 sendet den dort erzeugten und an
die abgesetzte Einheit 14-i gerichteten Verkehr an eine
bzw. von einer Fernsprechanlage 12 eines öffentlichen
Fernsprechwählnetzes 11 zum Beispiel.
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2 zeigt
die Struktur eines Frames T, der verwendet wird, um den Strom von
Informationen, die in beiden Übertragungsrichtungen
ausgetauscht wurden, in einem Halbframe F in der Downstream-Richtung
von der Festeinheit 13 an die abgesetzte Einheit 14-i und
in einem Halbframe P in der Upstream-Richtung von der abgesetzten
Einheit 14-i an die Festeinheit 13 zu senden.
Die verwendete Struktur ist die eines Frames im TDD-Modus (Time
Division Duplex), der aus aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen TSO,
..., TS11 für
die Übertragung
und TS12, ..., TS23 für
den Empfang besteht, wobei darin genau 12 Zeitschlitze oder Kanäle in jeder Übertragungsrichtung
F, P sind. Ein Nutzkanal wird durch ein Paar von Zeitschlitzen gebildet,
zum Beispiel TSO und TS12, die in 3 gezeigt
sind, in abwechselnder Richtung,
die die gleiche Trägerfrequenz
gemeinsam nutzen. Demgemäß sind 12
Duplexnutzkanäle
vorhanden, die von 1 bis 12 nummeriert sind.
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Folglich
belegen die Zeitschlitze für
eine Kommunikation zwischen der Festeinheit 13 und der abgesetzten
Einheit 14-i, die in der Übertragung verwendet wurden,
korrelative Positionen in der Upstream-Übertragungsrichtung P und in
der Downstream-Übertragungsrichtung
F. 3 zeigt einen Nutzkanal, der durch die Zeitschlitze
TS1 und TS13 zum Beispiel gebildet ist.
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Die
abgesetzte Einheit 14-i zum Empfangen und Durchführen von
Anrufen muß innerhalb
des Versorgungsbereiches der Festeinheit 13 sein und muß ebenfalls
zu der Festeinheit 13 mitgezogen sein. Die abgesetzte Einheit 14-i wird
mitgezogen, wenn sie einen Informationskanal empfängt, nämlich den Pilotkanal
PC auf dem Zeitschlitz TS2 zum Beispiel, der durch die Festeinheit 13 an
alle abgesetzten Einheiten 14-1, ..., 14-n übermittelt
wurde, die innerhalb ihres Versorgungsbereiches sind.
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Die
Festeinheit 13 übermittelt
in diesem Pilotkanal PC Broadcastdaten wie zum Beispiel die Frequenzen,
die sie verwendet, ihre Identität,
die nächste
Frequenz, auf die sie sich beim Empfang in dem folgenden Frame T
abstimmen wird, und belegte Nutzkanäle.
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In
jedem Moment übermittelt
die Festeinheit 13 den Pilotkanal PC über einen freien Zeitschlitz, zum
Beispiel den Zeitschlitz TS2. Jedoch kann der Duplexzeitschlitz
TS14 des Pilotkanals PC durch die abgesetzte Einheit 14-i nicht
als ein Nutzkanal angefordert werden.
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Die
abgesetzte Einheit 14-i verwendet die Informationen, die
sie von dem Pilotkanal PC erhält
in dem Moment, wenn sie auf Anweisungen von dem Teilnehmer eine
Gesprächsaufbauprozedur
beginnt.
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Wenn
der Teilnehmer einen Anruf durchführen möchte, sucht die abgesetzte
Einheit 14-i in Übereinstimmung
mit einer Multiträger-Betriebsart des
Zeitvielfachzugriffes (TDMA/Time Division Multiple Access) einen
freien Kanal (d.h. Zeitschlitz, in welchem keine Funkaktivität erkannt
wird) aus den Zeitschlitzen TS12, ..., TS23 des Upstream-Halbframes
P heraus, da innerhalb der Informationen, die im Pilotkanal PC empfangen
wurden, die Festeinheit 13 angegeben hat, daß freie
Kanäle
vorhanden sind.
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Über den
Zeitschlitz TS13, einen der freien Zeitschlitze zum Beispiel, und
auf der Frequenz, die in der Sequenz entspricht, sendet die abgesetzte
Einheit 14-i eine Trägeranforderungsmeldung,
mit ihrer Identität
und der Identität
der Festeinheit 13, alles dies innerhalb der ersten vierzig
Bits des Zeitschlitzes TS13 (Zeichengabefeld A, das in 2 gezeigt ist).
Die Daten, die die Kommunikation betreffen, zum Beispiel Sprache,
werden in dem Informationsfeld B des Zeitschlitzes übertragen.
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Die
Festeinheit 13 überprüft durch
Vergleichen die angeforderte Nummer mit den Nummern, zum Beispiel
den Notrufnummern, die in einer Tabelle enthalten sind, die in der
Festeinheit 13 durch den Betreiber des Telekommunikationssystems
eingegeben wurde. Wenn die angeforderte Nummer mit einer von denen übereinstimmt,
die in der Tabelle enthalten sind, wird ein Zähler in der Festeinheit 13 erhöht und der
Nutzkanal, über
den der Notruf aufgebaut ist, wird registriert.
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Wenn
sie nicht übereinstimmt,
ist ebenfalls in dem Duplexzeitschlitz TS1 des Downstream-Halbframes
F im Feld A die Bestätigung
der Verwendung des Nutzkanals 2 vorhanden, der durch das
Paar der Zeitschlitze TS1 und TS13 gebildet ist, und ab diesem Moment
wird der Nutzkanal 2 der abgesetzten Einheit 14-i zugewiesen,
bis die Verbindung unterbrochen wird.
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Mit
dem Nutzkanal 2, der zur Aufrechterhaltung der Verbindung
bestätigt
wurde, wird sowohl die Festeinheit 13 als auch die abgesetzte
Einheit 14-i sie zuerst zur Zeichengabe verwenden, zum
Beispiel von Informationen bezüglich
der gewählten
Ziffern und anschließend
zum Senden von Sprache zum Beispiel.
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In
dem Fall, daß alle
Nutzkanäle,
zum Beispiel von 1 bis 11, belegt sind und über den Nutzkanal 12 die
Festeinheit 13 den Pilotkanal PC übermittelt, wird die abgesetzte
Einheit 14-i nicht imstande sein wird, einen freien Nutzkanal
zu finden, und gemäß dem Verfahren
der Erfindung führt
die abgesetzte Einheit 14-i eine gehende Rufanforderung über den Duplexzeitschlitz
des Pilotkanals PC (Zeitschlitz TS23 des Upstream-Halbframes P)
durch.
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Die
Festeinheit 13 empfängt
die Anforderung, um einen Anruf aufzubauen, und vergleicht wieder
die angeforderte Nummer mit den Nummern, die in der Tabelle enthalten
sind.
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Wenn
die angeforderte Nummer mit einer der Nummern übereinstimmt, die in der Tabelle
enthalten sind, sendet die Festeinheit 13 eine Bestätigungsmeldung
an die abgesetzte Einheit 14-i und von diesem Moment an
wird der Notruf über
den Pilotkanal PC aufgebaut, das heißt, der Kanal wird für den Verkehr
(Zeichengabe und Verkehr) verwendet.
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4 zeigt,
wie der Notruf EC über
den Nutzkanal 3 (Zeitschlitze TS2 und TS14) aufgebaut wurde.
Wieder wird die Zählung
des Zählers
erhöht und
der Nutzkanal, über
den die Verbindung aufgebaut ist, wird registriert.
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Wenn
die angeforderte Nummer nicht mit einer von denen übereinstimmt,
die in der Tabelle enthalten sind, wird die Anforderung des Gesprächsaufbaus
abgewiesen.
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Gleichzeitig
mit dem Aufbau des Pilotkanals PC als ein Nutzkanal baut die Festeinheit 13 einen neuen
Pilotkanal PC auf einem der Nutzkanäle auf, der durch einen normalen
Anruf belegt ist.
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Um
dies durchzuführen,
trennt die Festeinheit 13 mittels einer Trennprozedur für alle bereits aufgebauten
Anrufe einen Anruf, der bereits über
einen Nutzkanal aufgebaut ist. Der getrennte Anruf ist kein Notruf,
der bereits im Gange ist.
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Die
Trennprozedur basiert auf einem Kriterium des Trennens des normalen
Anrufs, der zum Beispiel für
die längste
Zeit aufgebaut worden ist.
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Folglich
baut die Festeinheit 13 einen neuen Pilotkanal PC in dem
Zeitschlitz TSO des Downstream-Halbframes F auf, der dem Nutzkanal des
getrennten Anrufs entspricht. Und in dem Zeichengabefeld A des freigegebenen
Zeitschlitzes übermittelt
sie die Broadcastdaten.
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Wenn
der Besetztzustand aller Nutzkanäle andauert
und ein anderer Teilnehmer einen Anruf mittels seiner abgesetzten
Einheit 14-1 durchführen möchte, verwendet
die Einheit 14-1 den Duplexzeitschlitz TS12 des neuen Pilotkanals
PC, um die gehende Rufanforderung zu realisieren.
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Die
Festeinheit 13 empfängt
die Anforderung des Anrufaufbaues und vergleicht wieder die angeforderte
Nummer von der abgesetzten Einheit 14-1 mit den Notrufnummern,
die in der Tabelle in der Festeinheit 13 enthalten sind.
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Wenn
die angeforderte Nummer mit einer der Nummern der Tabelle übereinstimmt,
baut die Festeinheit 13 den neuen Notruf über den
neuen Pilotkanal PC auf. Als nächstes
trennt die Festeinheit 13 einen normalen Anruf, um einen
neuen Pilotkanal PC aufzubauen. Die Trennprozedur überprüft nur die Nutzkanäle, über die
normale Anrufe aufgebaut sind, folglich wird nur dieser Typ der
Anrufe getrennt.
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Diese
letzte Situation ist ein Ergebnis der Festeinheit 13, die
die Nutzkanäle
speichert, über
welche die Notrufe in einer in dem Zähler zum Beispiel enthaltenen
Steuerlogik aufgebaut werden, und diese Informationen an den Trennvorgang
bereitstellt.
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Der
Betreiber des Telekommunikationssystems kann die Anzahl der Notrufe,
die durch die gleiche Festeinheit 13 während einer Situation des Verkehrsstaus
in dem System aufgebaut werden können,
mittels der Steuerlogik begrenzen. Ebenfalls mittels der Steuerlogik
kann der Betreiber das Aufbauen von Notrufen freigeben oder sperren,
zum Beispiel das Aufbauen von Notrufen als eine Funktion der Verkehrsdichte
freigeben, die im Laufe des Tages auftritt.
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Die
Zählung
in dem Zähler
wird jedesmal erhöht,
wenn ein Notruf aufgebaut wird. Und wenn der Zähler die maximale Anzahl von
gleichzeitigen Notrufen erreicht hat, die aufgebaut werden können, generiert
die Steuerlogik ein Steuersignal, um einen Verkehrsüberlastton
zu erzeugen, der an die abgesetzten Einheiten 14-1, ..., 14-n in
dem Zeichengabefeld A des Pilotkanals PC gesendet wird. Außerdem wird der
Zugriff auf den Duplexzeitschlitz des Pilotkanals PC durch die abgesetzten
Einheiten 14-1, ..., 14-n durch eine Zeichengabe
blockiert, die in dem Feld A enthalten ist.
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Die
Steuerlogik erlaubt dem Betreiber, die maximale Anzahl der Notrufe
zu ändern,
die gleichzeitig als eine Funktion der Dienstebedingungen des Telekommunikationssystems
aufgebaut werden können,
zum Beispiel als eine Funktion des Verkehrs, der im Laufe des Tages
entsteht; folglich kann, wenn wenig Verkehr erwartet wird, weil
es eine Periode niedriger Verkehrsdichte ist, die Anzahl der erlaubten Notrufe
erhöht
werden.