NO157760B

NO157760B - Fremgangsmte for tilveiebringe tilgang til overfingsk analer til et telekommunikasjonsoverfingssystem.

Info

Publication number: NO157760B
Application number: NO822846A
Authority: NO
Inventors: Christoph Hans-Hartmann Grauel; Werner Artur Karl Euge Schmidt
Original assignee: Tekade Felten & Guilleaume
Priority date: 1981-08-22
Filing date: 1982-08-20
Publication date: 1988-02-01
Also published as: ES8306304A1; EP0073014A2; DK160121B; CA1202096A; AU557944B2; AR231891A1; AU8740682A; US4815073A; DE3133347A1; ATE16549T1; US5088094A; DK160121C; EP0073014A3; DE3267443D1; NO822846L; JPS5842332A; NO157760C; JPH038133B2; ES515148A0; BR8204895A

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å tilveiebringe tilgang til overføringskanalene til et telekommunikasjonssystem med minst én sentral enhet av den art som angitt i innledningen til krav 1.

Som eksempel for et slikt telekommunikasjonssystem skal nevnes et system for overføring av telekommunikasjon over radiolinjer..Fra DE-OS 25 37 683 er kjent et radioover-førings sy st em med stedfaste radiostasjoner og bevegelige abonnentstasjoner. Derved er hver stedfast radiostasjon (sentrale innretning) tilordnet et sett med toveisoverførings-kanaler. En tjenestekanal blir anvendt for overføring av styreinformasjoner for driftsforløpet og de øvrige (tale-kanalene) blir anvendt for taleoverføring. I det påfølgende blir overføringsinnretningen fra abonnentstasjonene til den sentrale enheten betegnet "til"-retningen og den anvendte overføringsinnretningen som "fra"-retningen. Driftsforløpet og forskjellige kanaltilgangsmetoder er beskrevet i DE-OS 25 37 683.

Ved begynnelsen av hver overføring fra en abonnent-stas jon til sentralinnretningen blir på tjenestekanalen (to-veisoverf øringskanalen) i til-retningen først sendt det egne kjennetegnet (identifiseringen). Sender to eller flere abon-nentstas joner deres respektive identifisering samtidig på tjenestekanalen, så kan ikke noen av disse identifiseringene' bli oppfattet i den sentrale innretningen, dersom ikke én av identifiseringene blir mottatt med en betydelig høyere effekt enn de andre.

Med voksende antall abonnentstasjoner øker sannsynligheten for at flere abonnentstasjoner'ønsker tilgang til tjenestekanalen samtidig. Da tjenestekanalen må bli benyttet felles for alle abonnentstasjonene, er sannsynligheten for et ønske om samtidig tilgang til denne, og dermed forstyrrelser og ødeleggelser av tilgangssignalene spesielt stor.

En ytterligere økning av forstyrrelsessannsynligheten forekommer som følge av gjentatte forsøk på tilgang som følge av ikke oppfattet identifisering. Ved hver tilgangsforstyr-relse er overføringskanalen minst i tiden for identifiseringen ikke brukbar, altså blokkert. Den tidsmessige delen av blok-keringen av tjenestekanalen som følge av tilgangsforstyrrelser øker ytterligere med lengden på identifiseringen, dvs.' med antall tilknyttede abonnentstasjoner til telekommunika-sjonssystemet.

Ved hyppige og korte overføringer blir kapasiteten til, toveisoverføringskanalen på grunn av ovenfor nevnte effekt kun i en liten del utnyttet.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for å tilveiebringe tilgang til overføringskanalene til et telekommunikasjonssystem av den innledningsvis nevnte type slik 'at utnyttelsen av toveisoverføringskanalen blir øket.

Denne oppgaven blir løst ifølge foreliggende oppfinnelse ved hjelp av en fremgangsmåte av den art som angitt i innledningen, og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav l's karakteristiske del.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har den fordel at den frie tilgangen til abonnentstasjonen til toveisover-føringskanalen ikke foregår ved en fullstendig identifisering, men med et vesentlig kortere signal. Dette korte signali-seringstegnet meddeler den sentrale innretningen at det finnes et overføringsønske fra en abonnentstasjon. Den fullstendige og entydige identifiseringen av denne abonnentstasjonen kan, som også eventuelt overføringen av ytterligere nytteinformasjoner, foregå ved et senere tidspunkt for den samme eller en annen overføringskanal ved koordinering ved hjelp av den sentrale innretningen, f.eks. ved hjelp av en køordning.

Kravene 2-4 angir utforminger av fremgangsmåten med hensyn til hvorledes den sentrale innretningen etter mottagelse av kortsignaliseringstegnet til den angjeldende abon-nentstas jonen oppfordrer til fullstendig identifisering. For dette må såvel den sentrale innretningen som også abonnentstasjonen anvende kjente kjennetegn til kortsignaliseringstegnet. Dette kjennetegnet er for at den sentrale innretningen skal kunne skille mellom abonnentstasjonene, som i løpet av et bestemt tidsrom har førsøkt å få tilgang med et kortsignaliseringstegn og dermed ønsker en telekommunikasjons-overføring. Faren for tilgangsforstyrrelser og dermed en tid hvor toveisoverføringskanalen kun er lite nyttbar blir ved hjelp av forkortingen av varigheten til de enkelte tilgangs-forsøkene redusert. Dermed blir den mulige utnyttbarheten av overføringskanalene med brukerinformasjon vesentlig forhøyet.

Ifølge underkravene 2 eller 3 kan for delvis identifisering bli anvendt den tidsmessige stillingen eller informasjonsinnholdet til kortsignaliseringstegnet eller begge. Påvirkningen av på tross av dette forekommende samtidige til-gangsforsøk eller forstyrrelser som følge av forsøk på tilgang når det allerede er en overføring tilstede på overfør-ingskanalen kan bli unngått, jfr. krav 3. Abonnentstasjonen kan hhv. velge ett av forskjellige kortsignaliseringstegn. Den sentrale innretningen angir ved oppfordringen til identifisering også kortsignaliseringstypen som ble anvendt ved tilgangsforsøket til abonnentstasjonen.

Ytterligere forbedring av kanalutnyttelsen fremgår av krav 4, når sentralinnretningen kun sender et identifiser-' ingskrav når et kortsignaliseringstegn ble oppfattet med til-strekkelig mottagelseskvalitet. Ved denne erkjennelsen av tilgangsforstyrrelser eller -simuleringer såvel som tilgangs-forsøk med for liten effekt, blir ikke noe toveisoverførings-kanaltidsrom holdt fritt for denne ellers unyttige identifiseringen . I

Dessuten blir utnyttelsen av tilgangssperrede tider (tidsrom hvor den frie tilgangen for andre abonnentstasjoner er sperret) når abonnentstasjonene som blir ,oppfordret til identifisering benytter den herfor til disposisjon stilte tid best mulig. En abonnentstasjon må ha en viss reaksjonstid, f.eks. til registrering av identifiseringskravet, før den kan sende sin identifisering. Ifølge krav 5 eller krav 6 blir det anvendt en forsinkelse mellom overføringen i fra-retningen (f.eks. kravet til fullstendig identifisering) og den tilhørende overføringen i til-retningen (f.eks. identifisering) for å kunne utnytte den nevnte reaksjonstiden for andre formål, idet forsinkelsen er fastlagt i systemet eller eventuelt bestemmes av den sentrale innretningen.

Kravene 7-9 angir mulige utførelser for koordiner-ingen konsentrasjonen av brukertrafikken. Ved en fremgangsmåte ifølge krav 7 og 8 blir en overføringskanal anvendt såvel for tilgang til abonnentstasjonen i løpet av tidsrommet for den tillate frie tilgangen som også for overføring av brukerinformasjoner i løpet av tidsrommet hvor den frie tilgangen er sperret. En ødeleggelse av brukerinformasjon som følge av fri tilgang av en annen abonnentstasjon blir ifølge en fremgangsmåte ifølge ett av kravene 7-9 fullstendig unngått,

Sannsynligheten for gjensidig ødeleggelse av kortsignaliseringstegnet er liten, når tilgangsforsøkene foregår muligst jevnt fordelt i løpet av den for tilgangsforsøk tillatte tid. Ifølge krav 10 utfører en abonnentstasjon etter erkjennelsen av tillatelsen til fri tilgang ikke ubetinget med én gang et tilgangsforsøk. Det nøyaktige tidspunktet for sending av kortsignaliseringstegnet blir f.eks. tilfeldig utvalgt.

En enkel realisering av forløpet i abonnentstasjonen tilveiebringes når ifølge krav 1 toveisoverføringskanalen ' blir oppdelt i til- og fra-retningen i tidsslisser av samme lengde. Hver for den frie tilgangen tillatte tidssliss blir ifølge krav 12 delt i et antall kortere såkalte anropsslisser, idet tidsvarigheten for en slik anropssliss tilsvarer minst den for alle abonnentstasjonene like varighet til et kort-i signaliseringstegn. (Kravene 11 - 13).

Ifølge krav 14 er det mulig å anordne i de fleste eller alle overføringene til den sentrale enheten et tidsrom, spesielt slike i forhold til en bestemt (allerede fullstendig identifisert) abonnentstasjon. Dette kan bli anvendt for et identifiseringskrav til en annen abonnentstasjon som har søkt om tilgang med et kortsignaliseringstegn. I stedet for et slikt identifiseringskrav i dét i en melding anordnet tidsrom kan det bli innført en frigivelsesmarkering hhv.

en sperremarkering ifølge krav 8.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere for en anvendelse ved radiotelefontjeneste, og ved hjelp av medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 viser ordningen av kanalene.

Fig. 2 viser forløpet til et tilgangsforsøk i tjenestekanalen. Fig. 3a, 3b, 3c viser dialogen mellom abonnentstasjonen og den sentrale innretningen ved samtaleoppbygning ved tilstedemeddelelse og ommelding.

Fig. 4 viser et tidsavsnitt for tjenestekanalen

med forskjellige dialoger ifølge foreliggende oppfinnelse.

Ved radiotelefontjenester er stedbundne radiostasjoner (de sentrale innretninger) anordnet rommessig etter et cellesystem. Et geografisk område som blir dekket av en radiostasjon blir også kalt radiosone. Hver radiostasjon (og dermed hver radiosone) er tilordnet et antall toveis-overf ør ingskanaler , også kalt radiokanaler. Av disse blir minst én kanal, tjenestekanalen, anvendt for signalisering til styringen av systemfunksjonene. Dertil hører f.eks. over-føringen av velgerinformasjon ved oppbygning av samtaler til' og fra mobile abonnentstasjoner såvel som meldinger om stedet til den mobile abonnentstasjonen for å meddele at den kan nås. På disse tjenestekanalene blir fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse anvendt for å kunne betjene et størst mulig antall av mobile abonnentstasjoner uten å måtte klar-gjøre ytterligere tjenestekanaler, for således å spare radiokanaler og gi et bidrag til frekvensøkonomi.

Som vist på fig. 1 er hver tjenestékanal inndelt

i hver overføringsretning i en rekke med like lange tidsslisser. Hver tidssliss ZS i fra-retningen R-R (fra den

stedfaste radiostasjonen til den mobile abonnentstasjonen)

er den etter den neste tidsslissen i til-retningen H-R (fra den mobile abonnentstasjonen til den stedfaste radiostasjonen) fast tilordnet. Dette er antydet på fig. 1 Ved hjelp av pillinjene. En tilsvarende tilordning mellom til-retningen H-R og fra-retningen R-R blir ikke foretatt. Den stedfaste radiostasjonen sender i fra-retningen R-R kontinuerlig melding Mld med fast tidsvarighet, som tilsvarer en tidssliss ZS. Ved hver melding Mld til fra-retningen R-R er inneholdt en markering Mk, som gir informasjon til til-retningen H-R

om anvendelseshensikten til den tilordnede tidsslissen ZS. Markeringen Mk kan ha én av følgende tre betydninger: Er = tillatelse for fri tilgang fra mobilabonnent-stasjonen ved hjelp av kortsignaliseringstegn i tilordnet tidssliss

Sp = sperre til tilordnet tidssliss ZS for fri

tilgang

XY = oppfordring til fullstendig identifisering i tilordnet tidssliss ZS for den mobile abonnentstasjonen som har bedt om tilgang med ved XY tilkjennegitte kortsignaliseringstegn. For alle andre mobile abonnentstasjoner tilsvarer dette en tilgangssperre.

Hver for fri tilgang tillatte tidssliss ZS blir delt ved fastlegging i systemet av et bestemt antall, f.eks. åtte anropsslisser. Likeledes blir ved systemfastleggingen for alle mobile abonnentstasjoner bestemt en enhetlig varighet på kortsignaliseringstegnet SK.

På fig. 2 er vist forløpet til et tilgangsønske på tjenestekanalen. Vil en mobil abonnentstasjon ha tilgang til tjenestekanalen, så venter den først på en åpningstillatelse Er for fri tilgang til den tidsslissen til til-retningen H-R (antydet ved hjelp av pillinjen) som er tilordnet åpnings-tillatelsen Er. Denne tidsslissen er betegnet med X og er etter forhåndsbestemmelse delt i f.eks. åtte anropsslisser. Av disse anropsslissene velger den mobile abonnentstasjonen en tilfeldig, i det følgende betegnet med Y, og sender i denne sitt kortsignaliseringstegn. Dette består f.eks. av et for alle mobile abonnentstasjoner enhetlig bit-mønster og gir derfor ingen mulighet for forskjellsundersøkelse. Den ved hjelp av verdiparet XY kjennetegnede tidsmessige stilling av kortsignaliseringstegnet er således kjent for såvel den mobile abonnentstasjonen som også den stedfaste radiostasjonen. Kravet til fullstendig identifisering består nå i angivelsen av XY som markering ved den allerede nevnte betydningen.

Den etter den neste tidsslissen, som er tilordnet fast denne markeringen, står alene til disposisjon for den oppfordrede mobile abonnentstasjonen for å sende en melding ID(XY) om den fullstendige identifisering såvel som arten på den fra abonnentstasjonen ønskede dialog med den stedfaste radiostasjonen .

På fig. 3a, 3b og 3c er vist forskjellige dialog-arter. Dialogartene er f.eks. følgende: 1. Oppbygning av en samtale fra en mobil abonnentstasjon til en fast abonnent i telefonnettet (fig. 3a), 2. Meddelelse om tilstedeværelse ved driftsberedskap for den mobile abonnentstasjonen (3b) og

3. Ommelding ved overgang fra én radiosone til en annen

(f ig. 3c) .

Hver av disse dialogene består av minst to meldinger og kan være oppbygd som i det påfølgende.

1. Samtaleoppbygning

Etter mottagelse av identifiseringsoppfordringen sender den mobile abonnentstasjonen (på fig. 3a med IDG betegnet) i til-retningen H-R dens fullstendige identifisering såvel som tegn på at den vil bygge opp en samtale. Etter en viss tid kvitterer den stedfaste radiostasjonen for identifiseringen og krever (på fig. 3a med WAF beskrevet) at den mobile abonnentstasjonen skal overføre en velgerinformasjon. Deretter foretar den mobile abonnentstasjonen i tidsslissen etter den neste overføringen av en velgerinformasjon WUT.

Den stedfaste radiostasjonen kvitterer dette med en valgkvit-tering WLQ og begynner oppbygningen av den ønskede forbind-eisen. Når den anropte abonnenten melder seg, viser den stedfaste radiostasjonen med en kanalordre KBF til en for sam-talen anordnet samtalekanal.

2. Tilstedeværelsemelding

Ved innkopling eller ved bestemte tidsavstander i løpet av driftsberedskapen meddeler den mobile abonnentstasjonen til den stedfaste radiostasjonen at den kan nås i dens radiosone. Etter en tilveiebragt tilgang til tjenestekanalen og oppfordringen til fullstendig identifisering sender den mobile abonnentstasjonen en tilstedeværelsemelding IDA, som inneholder den fullstendig identifiseringen. Denne meldingen IDA blir bekreftet av den stedfaste radiostasjonen ved hjelp av en kvittering AMQ, hvorved dialogen er avsluttet.

3. Qmmelding

Skifter den mobile abonnentstasjonen radiosone,

så må den gi beskjed til den stedfaste radiostasjonen i den sonen som den veksler til om at en radiosoneveksel finner sted slik at den kan nås ved anrop. Den nødvendige dialogen tilsvarer den ved tilstedeværelsemeldingen ( 2. Y, idet meldingen IDA blir erstattet ved ommelding med identifiseringen IDU og AMQ med ommeldingskvitteringen UMQ. I meldingene IDG, IDA og IDU opptar identifiseringen den største delen på grunn av det store antall av i totalsystemet tillatte mobile abon-nentstas joner . I sammenligning hermed utgjør informasjonen for å skille dialogartene en ubetydelig del. Ved siden-av de nevnte meldingene WAF, WLQ, KBF, AMQ og UMQ finnes det i fra-retningen R-R ennå ytterligere meldinger for andre sys-temfunksjoner. Disse systemfunksjonene skal ikke bli ytterligere skilt fra hverandre her og er på fig. (fig. 1 og 4) betegnet med Mld.

På fig. 4 er vist et tidsavsnitt for tjenestekanalen med forskjellige dialoger. De forskjellige dialogene blir med flere mobile abonnentstasjoner Tin tidsmessig sammen-blandet avviklet. De med <*> betegnede tidsslissene utgjør delen av dialogen som begynt før begynnelsen av det på fig. 4 viste tidsavsnitt. Nummereringen av tidslissene blir foretatt periodisk med sifrene 0 til 9. Oppfordringen XY til fullstendig identifisering består derfor av to siffer. Det første siffer X betegner nummeret på tidsslissen og det andre sifferet Y betegner nummeret på anropsslissen (i tidsslissen X) i hvilken kortsignaliseringstegnet ble sendt. Ved reali-seringen kan det i motsetning til denne forenklede fremstil-lingen være gunstig å angi tallet på tidsslisser som har foregått siden sendingen av kortsignaliseringstegnet med tallet X. På fig. 4 er vist at

den for fri tilgang sperrede tid kan bli fullstendig utnyttet for overføring av brukerinformasjon (meldinger),

kun en relativt liten del av kapasiteten til tjenestekanalen må bli anordnet for fri tilgang,

på tross av at en liten del av den disponible anropsslissen er belagt med kortsignaliseringstegn, hvorved

det fremstår en liten forstyrrelsessannsynlighet og dermed blir tilveiebragt totalt ifølge fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen en høy utnyttelse (belastbarhet) av tjenestekanalen ved liten sannsynlighet for tilgangsforstyrrelser.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gir dessuten

en rekke fordeler for realisering av styringsforløp, spesielt ved mobile abonnentstasjoner.

Claims

1. Fremgangsmåte for å tilveiebringe tilgang til overførings-kanaler til et telekommunikasjonsoverføringssystem med minst en sentral innretning, med flere fra hverandre uavhengige abonnentstasjoner og med minst en toveis-overføringskanal for overføring av signalisering, ved hvilken abonnentstasjonene etter multitilgangsmetoden kan få tilgang til toveis-over-føringskanalen, og over toveis-overføringskanalen kan flere abonnentstasjoner gjennomføre en informasjonsutveksling med den sentrale innretningen, karakterisert ved at abonnentstasjonene for innledning av disse utgående over-føringer belegger toveis-overføringskanalen med et kortsignaliseringstegn, og at derpå den sentrale innretningen oppfordrer de ved hjelp av kortsignaltegnet kjennetegnede abon-nentstas joner til etter hverandre å sende den vesentlig lengre identifiseringen, og dermed innleder informasjonsoverføringen til og fra abonnentstasjonene.

2 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at av den sentrale innretningen blir som kjennetegn for abon-nentstas j onen , den tidsmessige stillingen for kortsignaliseringstegnet benyttet.

3 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den sentrale' innretningen benytter som kjennetegn for abon-nentstas j onen , arten av det anvendte kortsignaliseringstegn.

4 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den sentrale innretningen bestemmer mottagelses-kvaliteten for kortsignaliseringstegnet og i avhengighet derav sender eller sender ikke en oppfordring til fullstendig identifisering.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hver informasjonsoverføring har i retning av den sentrale innretningen en fast forsinkelse i forhold til in-formasjonsoverføringen i retning av abonnentstasjonen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fra den sentrale innretningen blir fra tilfelle til tilfelle for hver informasjonsoverføring i retning til den sentrale innretningen fastlagt en forsinkelse i forhold til informasjonsoverføringen i retning av abonnentstasjonen, og denne blir meddelt abonnentstasjonen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at toveisoverføringskanalen blir delt i tillatte for fri tilgang og sperrede tidsrom, og at en abonnentstasjon etter å ha fått kravet om fullstendig identifisering, foretar denne identifiseringen såvel som den ytterligere informasjons-overføringen kun i løpet av de for fri tilgang sperrede tidsrom .

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakteris,ert ved at den sentrale innretningen sender markeringer i retning av abonnentstasjonen, hvilke markeringer bestemmer innenfor hvilke tidsrom abonnentstasjonen kan få tilgang til to-veisoverf øringskanalen med kortsignaliseringssignalet.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at abonnentstasjonen blir gjort kjent med én for fri tilgang sperret overføringskanal på hvilken abonnentstasjonen etter å ha fått kravet om fullstendig identifisering kan sende såvel denne som også den ytterligere informasjonsoverføringen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at abonnentstasjonen for innledning av en fra den utgående forbindelse, innenfor et for fri tilgang tillatt tidsrom utvelger det nøyaktige tidspunktet for å begynne med over-føringen av et kortsignaliseringstegn tilfeldig .eller etter en definert algoritme...

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de kortsignaliseringstegn som abonnentstasjonene anvender,■alle har samme tidsvarighet.

12 . Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at tidsrommene innenfor hvilke abonnentstasjonene kan få tilgang med kortsignaliseringstegn, blir delt i anropsslisser, hvis tidsmessige lengder står i et fast forhold til kortsignaliseringstegnenes tidsvarighet.

13 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at toveisoverføringskanalen i hver overføringsretning er delt i en rekke med tidsslisser.

14 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kravet om fullstendig identifisering til en abonnentstasjon, som har meldt seg med et kortsignaliseringstegn, er del av en fra den sentrale innretningen utgående vilkårlig overføring.