PL185230B1

PL185230B1 - Sposób i system realizacji wspomaganego jednostką ruchomą przekazywania połączenia między siecią prywatną a publiczną siecią ruchomą

Info

Publication number: PL185230B1
Application number: PL97331839A
Authority: PL
Inventors: Jacobus C. Haartsen
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M; Telefonab Lm Ericsson Publ
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 2003-04-30
Also published as: AU722091B2; AU3875897A; BR9711247A; CN1096217C; HK1018565A1; DE69730220D1; JP3505188B2; CN1235744A; PL331839A1; US6112088A; JP2001500678A; MY118250A; EP0922372B1; KR20000035889A; WO1998009468A1; KR100359427B1; EP0922372A1; EE9900077A

Abstract

1 . Sposób realizacji wspomaganego jednostka ruchoma prze- kazywania polaczenia miedzy siecia prywatna a publiczna siecia ruchoma, przy czym prywatna siec radiokomunikacyjna jest do- laczona do kom utatora linii przew odow ej i ma num er lin ii przewodowej, dla pierwszego polaczenia telekomunikacyjnego miedzy terminalem ruchomym a komutatorem linii przewodo- wej wlacznie z pierwszym polaczeniem radiokomunikacyjnym miedzy terminalem ruchom ym a pryw atna siecia telekom unika- cyjna, w którym to sposobie monitoruje sie stacje bazowa pu- blicznej naziemnej sieci ruchomej w terminalu ruchomym i syn- chronizuje sie terminal ruchomy ze stacja bazowa publicznej na- ziemnej sieci ruchomej, znamienny tym, ze ustanawia sie pierw- sze polaczenie radiokom unikacyjne miedzy terminalem rucho- mym a stacja bazow a prywatnej sieci radiokomunikacyjnej, przy zsynchronizow aniu stacji bazowej prywatnej sieci radio- kom unikacyjnej z term inalem ruchom ym , ocenia sie (70) ja - kosc sygnalu pierwszego polaczenia radiokomunikacyjnego od prywatnej sieci radiokom unikacyjnej w terminalu ruchomym, ustanawia sie (74) drugie polaczenie radiokomunikacyjne m ie- dzy terminalem ruchom ym a publiczna naziemna siecia rucho- ma równoczesnie z pierwszym polaczeniem radiokomunikacyj- nym, jezeli oceniona jakosc sygnalu naruszyla zadane kryteria przelaczania oraz raportuje sie (76) numer linii prywatnej sieci radiokomunikacyjnej do publicznej naziemnej sieci ruchomej przez drugie polaczenie radiokomunikacyjne FIG. 4 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest system radiokomunikacyjny i sposób realizacji wspomaganego jednostką ruchomą przekazywania połączenia między siecią prywatną a publiczną siecią ruchomą..

Publiczne sieci komórkowe (publiczne naziemne sieci ruchome) są wykorzystywane zwykle do zapewniania łączności telefonicznej i teledacyjnej wielu abonentów. Na przykład, analogowe komórkowe sieci radiotelefoniczne, takie, jak systemy oznaczone jako A.MPS, ETACS, NMT-450 i NMT-900 z powodzeniem są wykorzystywane na świecie. Ostatnio zostały wprowadzone cyfrowe komórkowe sieci komórkowe. Te systemy, i inne, opisano na przykład w książce zatytułowanej „Cellular Radio Systems”, aut. Balstona i in. opublikowanej przez Artech House, Norwood, w st. Massachusetts, 1993.

Tradycyjne analogowe systemy radiokomunikacyjne do tworzenia kanałów łączności zwykle wykorzystują system zwany systemem wielokrotnego dostępu z podziałem częstotliwościowym FDMA (frequency division multiple access). Sposób praktyczny znany specjalistom

185 230 polega na przekazywaniu sygnałów radiokomunikacyjnych, będących przebiegami modulowanymi, w wyznaczonych pasmach częstotliwości w pewnym widmie częstotliwości nośnych. Te dyskretne pasma częstotliwości służą za kanały, przez które radiotelefony komórkowe łączą się z komórką, przez radiostację bazową lub satelitę obsługującego komórkę. W Stanach Zjednoczonych, na przykład władze federalne do łączności komórkowej przydzieliły blok widma częstotliwościowego UHF, podzielony dodatkowo na pary wąskich pasm częstotliwościowych, w systemie oznaczonym jako EIA-553 lub IS-19B. Łączenie w pary wynika ze struktury dupleksu częstotliwościowego, w którym częstotliwości nadawania i odbioru w każdej parze są rozsunięte o 45 MHz. Obecnie w Stanach Zjednoczonych dla komórkowej radiokomunikacji ruchomej przydzielone są 832 kanały o szerokości po 30 kHz.

Ograniczenia liczby dostępnych pasm częstotliwościowych stanowią wyzwanie, ponieważ liczba abonentów wzrasta. Wzrost liczby abonentów w komórkowym systemie radiotelefonicznym zwykłe wymaga znacznie wydajniejszego wykorzystania ograniczonego dostępnego widma częstotliwości w celu zapewnienia większej liczby ogólnej kanałów przy zachowaniu jakości łączności. Problem nasila się przez to, że rozmieszczenie abonentów w komórkach może nie być równomierne. W poszczególnych komórkach potrzebna jest zwiększona liczba kanałów, do zarządzania potencjalnie większym lokalnym zagęszczeniem abonentów w pewnym czasie. Na przykład komórka w obszarze miejskim może liczyć setki i tysiące abonentów w pewnym czasie, z łatwością wyczerpując liczbę kanałów dostępnych w komórce.

Z tych powodów, konwencjonalne systemy komórkowe współużytkują częstotliwości dla zwiększenia przepustowości kanału i zwiększenia wykorzystania widma. Współużytkowanie częstotliwości obejmuje przydzielanie pasm częstotliwości do każdej komórki, przy czym komórki wykorzystują te same częstotliwości, z geograficznym rozdzieleniem, dla umożliwienia radiotelefonom z różnych komórek równoczesnego wykorzystywania tej samej częstotliwości bez wzajemnych zakłóceń. Dzięki temu możliwe jest obsłużenie wielu tysięcy abonentów przez system liczący tylko kilkaset pasm częstotliwości.

W ostatnich dekadach wystąpił znaczny wzrost popularności radiotelefonii ruchomej. Wraz z powolnym startem standardów analogowych, jak AMPS, NMT i TACS, radiotelefonia ruchoma faktycznie podbiła rynki sprzętu powszechnego użytku rozwiniętymi standardami cyfrowymi, jak GSM lub D-AMPS. Poza postępem w zakresie parametrów charakterystycznych telefonów ruchomych takich, jak rozmiary i czas pracy akumulatorów, dokonał się również znaczny postęp po stronie sieciowej. Plany współużytkowania w zagęszczonych komórkach uzupełniono hierarchicznymi strukturami komórkowymi, w których makrokomórki pokrywają całe rejony, mikrokomórki pokrywają mniejsze części, takie jak ulice, apikokomórki pokrywają obszary bardzo małe, wielkości kilku pomieszczeń. Ważne dla hierarchicznej struktury komórkowej jest to, że każda ze stosowanych stacji bazowych jest częścią tej samej publicznej naziemnej stacji ruchomej PLMN (Public Land Mobile Network) zwanej również siecią komórkową dalekiego zasięgu. Kiedy użytkownik ruchomy wędruje z obszaru makrokomórki do mikrokomórki, to połączenie może być przekazane ze stacji bazowej makro do stacji bazowej mikro bez powiadamiania go o tym. Jest tak zwłaszcza w przypadku cyfrowych systemów telefonicznych wykorzystujących TDMA: przekazywanie połączenia radiotelefonu ruchomego z jednej stacji bazowej do innej skoordynowanej sieci komórkowej dalekiego zasięgu obejmuje zwykle tylko zmianę przedziału czasowego.

Dla ułatwienia ponownego trasowania połączeń z jednej stacji bazowej w sieciach PLMN, telefon ruchomy dokonuje pomiarów, których wyniki są raportowane do bazy, z którą jest aktualnie połączony, w celu zastosowania szybkiego lub wolnego kanału sterującego (FACCH lub SACCH). Pomiary w urządzeniu ruchomym pomagają sterownikowi i stacji bazowej w znalezieniu najlepszej alternatywnej stacji bazowej, na której można kontynuować połączenie.

Ostatnio są w opracowaniu prywatne sieci radiokomunikacyjne dla obszarów mieszkalnych i handlowych, które wykorzystują ten sam interfejs antenowy, co publiczna sieć komórkowa, lecz nie stanowią części integralnej z nadrzędną publiczną siecią komórkową. W tym sensie, te systemy prywatne nie są ani sieciami mikro, ani piko, ponieważ nie ma bezpośredniego połączenia między tymi systemami prywatnymi a siecią komórkową. Na przykład

185 230 w przypadku zastosowania mieszkaniowego można wykorzystywać prywatne stacje bazowe, jak przedstawiono w opisie patentowym USA nr 5.428.668, która łączy tylko z siecią przewodową PSTN. W sieciach handlowych czy biurowych stosujących centrale abonenckie PBX (Private Branch Exchange) radiostacje bazowe należące do tej samej sieci prywatnej łączą się ze sobą nawzajem, lecz żadna z nich nie łączy się bezpośrednio z nadrzędną siecią komórkową dalekiego zasięgu. Ponieważ prywatne systemy radiowe mają ograniczony obszar pokrycia, to po wyjściu użytkownika ruchomego poza obszar pokrycia może wystąpić zerwanie połączenia, chyba że pokrywając ten obszar publiczna sieć komórkowa jest w stanie przejąć połączenia. Zatem przekazywanie połączenia z prywatnej sieci ruchomej na publiczną sieć komórkową jest wysoce pożądane. Jednak z powodu braku koordynacji między systemem sieci prywatnej a siecią PLMN, występują problemy z realizacją przekazywania połączenia do sieci PLMN z sieci prywatnej.

Sposób realizacji wspomaganego jednostką ruchomą przekazywania połączenia między siecią prywatną a publiczną siecią ruchomą, przy czym prywatna sieć radiokomunikacyjna jest dołączona do komutatora linii przewodowej i ma numer linii przewodowej, dla pierwszego połączenia telekomunikacyjnego między terminalem ruchomym a komutatorem linii przewodowej włącznie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną, w którym to sposobie monitoruje się stację bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej w terminalu ruchomym i synchronizuje się terminal ruchomy ze stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej, według wynalazku wyróżnia się tym, że ustanawia się pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej, przy zsynchronizowaniu stacji bazowej prywatnej sieci radiokomunikacyjnej z terminalem ruchomym, ocenia się jakość sygnału pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej w terminalu ruchomym, ustanawia się drugie połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym, jeżeli oceniona jakość sygnału naruszyła zadane kryteria przełączania oraz raportuje się numer linii prywatnej sieci radiokomunikacyjnej do publicznej naziemnej sieci ruchomej przez drugie połączenie radiokomunikacyjne.

Korzystnym jest, że po etapie raportowania akceptuje się trasowane ponownie pierwsze połączenie telekomunikacyjne z publiczną naziemną siecią ruchomą oraz rozłącza się pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.

Korzystnym jest, że jako publiczną naziemną sieć ruchomą i prywatną sieć radiokomunikacyjną stosuje się systemy TDMA.

Korzystnym jest, że w etapie monitorowania stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej synchronizuje się terminal ruchomy z monitorowaną stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej podczas trasowania pierwszego połączenia telekomunikacyjnego do terminalu ruchomego przez prywatną sieć radiokomunikacyjną.

Korzystnym jest, że przy monitorowaniu stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej monitoruje się publiczną naziemną sieć ruchomą w terminalu ruchomym i synchronizuje się taktowanie ramki terminalu ruchomego ze stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej, a przy ustanawianiu pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego ustanawia się pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej z wykorzystaniem taktowania ramki terminalu ruchomego, oraz inicjuje się ponowne trasowanie pierwszego połączenia telekomunikacyjnego od komutatora linii przewodowej do publicznej naziemnej sieci ruchomej.

Korzystnym jest, że po etapie zainicjowania przeprowadza się etap akceptacji trasowanego ponownie pierwszego połączenia telekomunikacyjnego z publicznej naziemnej sieci ruchomej.

Korzystnym jest, że po etapie akceptacji rozłącza się pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.

Korzystnym jest, że jako publiczną naziemną sieć ruchomą i prywatną sieć radiokomunikacyjną stosuje się systemy TDMA, przy czym w etapie ustanawiania synchronizuje się

185 230 taktowanie komunikacyjne między stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej.

Korzystnym jest, że jako terminal ruchomy stosuje się pracujący w dwóch przedziałach czasowych telefon ruchomy, przy czym w etapie ustanawiania przydziela się pierwszy przedział czasowy dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugi przedział czasowy dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.

Korzystnym jest, że w etapie ustanawiania przydziela się pierwszy kanał o połówkowej przepustowości dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugi kanał o połówkowej przepustowości dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.

Korzystnym jest, że monitorowanie realizuje się za pomocą terminalu ruchomego, podczas ramek jałowych.

Korzystnym jest, że w etapie oceny wyznacza się wskaźnik natężenia odbieranego sygnału dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.

Korzystnym jest, że w etapie oceny dodatkowo wyznacza się bitową stopę błędów dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.

Korzystnym jest, że w etapie raportowania przeprowadza się etap otrzymania numeru linii przewodowej z prywatnej sieci radiokomunikacyjnej przez sterujący kanał radiokomunikacyjny między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.

System do realizacji wspomaganego jednostką ruchomą przekazywania połączenia między siecią prywatną a publiczną siecią ruchomą, przy czym prywatna sieć radiokomunikacyjna jest dołączona do komutatora linii przewodowej i ma numer linii przewodowej zlokalizowanej w publicznej naziemnej sieci ruchomej, zawierający środki monitorowania stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej w terminalu ruchomym i synchronizowania terminalu ruchomego ze stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej, według wynalazku wyróżnia się tym, że jest zaopatrzony w środki ustanawiania pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej, przy zsynchronizowaniu stacji bazowej prywatnej sieci radiokomunikacyjnej z terminalem ruchomym, środki detekcyjne do oceny jakości sygnału od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej podczas pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego miedzy terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną, środki ustanawiania równoczesnej łączności umieszczone w obudowie i działające pod wpływem środków detekcyjnych do ustanawiania drugiego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym, jeżeli oceniona jakość sygnału naruszyła zapamiętane kryteria przełączania oraz środki raportujące linii przewodowej, do raportowania zapamiętanego numeru linii przewodowej do publicznej naziemnej sieci ruchomej przez drugie połączenie radiokomunikacyjne.

Korzystnym jest, że publiczna naziemna sieć ruchoma i prywatna sieć radiokomunikacyjna stanowią systemy TDMA.

Korzystnym jest, że środki monitorowania zawierają środki do monitorowania przynajmniej jednej stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej podczas ramek jałowych.

Korzystnym jest, że środki ustanawiania łączności równoczesnej obejmują środki przydzielania pierwszego przedziału czasowego dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugiego przedziału czasowego dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.

Korzystnym jest, że środki ustanawiania łączności równoczesnej obejmują środki przydzielania pierwszego kanału o połówkowej przepustowości dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugiego kanału o połówkowej przepustowości dla drugiego połączenia radiokomunikacyj nego.

185 230

System do wykorzystania przy przekazaniu wspomaganym jednostką ruchomą, pomiędzy prywatną siecią radiokomunikacyjną TDMA dołączoną do komutatora linii przewodowej i mającą numer linii przewodowej zlokalizowanej w publicznej naziemnej sieci ruchomej TDMA oraz publiczną ruchomą siecią naziemną TDMA, zawierający: środki nadawczo - odbiorcze do odbioru i nadawania sygnałów radiokomunikacyjnych między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną i między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą, środki detekcyjne, połączone funkcjonalnie do radiowego środka nadawczego, do oceny jakości sygnału od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej podczas pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną, środki komparacyjne, połączone funkcjonalnie ze środkami detekcyjnymi, do porównywania ocenionej jakości sygnału z wyznaczonymi kryteriami przełączania, według wynalazku wyróżnia się tym, że jest zaopatrzony w środki ustanawiania połączenia równoczesnego, umieszczone w obudowie i połączone elektrycznie ze środkami nadawczo odbiorczymi, i sterujące środkami komparacyjnymi, służące do ustanawiania drugiego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym, jeżeli oceniona jakość sygnału naruszyła ustalone z góry kryteria przełączania, przy czym środki ustanawiania połączenia równoczesnego zawierają środki synchronizacyjne, funkcjonalnie połączone ze środkami nadawczo - odbiorczymi, do synchronizowania łączności radiowej między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną i publiczną naziemną siecią ruchomą oraz środki raportujące, do raportowania numeru linii przewodowej do publicznej naziemnej sieci ruchomej, i żądające ponownego trasowania połączenia radiokomunikacyjnego z prywatną siecią radiokomunikacyjną przez drugie połączenie radiokomunikacyjne.

Korzystnym jest, że środki synchronizacyjne zawierają środki monitorowania publicznej naziemnej sieci ruchomej podczas ramek jałowych, przy czym komutator linii przewodowej jest centralą PSTN, a numer linii przewodowej jest numerem sieci PSTN.

Korzystnym jest, że środki ustanawiania łączności równoczesnej obejmują środki przydzielania pierwszego kanału o połówkowej przepustowości dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugiego kanału o połówkowej przepustowości dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.

Przedmiot wynalazku objaśniony zostanie w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 schematycznie przedstawia część publicznej naziemnej sieci ruchomej z prywatnymi sieciami radiokomunikacyjnymi w obszarze zasięgu sieci komórkowej dalekiego zasięgu, fig. 2 stanowi schemat blokowy terminalu ruchomego według niniejszego wynalazku, fig. 3 schematycznie ilustruje środowisko operacyjne według niniejszego wynalazku, fig. 4 przedstawia sieć działań ilustrującą operacje przekazywania połączenia z prywatnej sieci radiokomunikacyjnej do nadrzędnej jej publicznej naziemnej sieci ruchomej zgodnie ze sposobem według niniejszego wynalazku, a fig. 5A i 5B schematycznie przedstawiają trasowanie połączenia, odpowiednio przed, i po przekazaniu według niniejszego wynalazku.

Rozwiązanie według wynalazku może być realizowane w wielu innych postaciach i nie należy rozumieć, że ograniczone jest tylko do niniejszym przedstawianych rozwiązań. Odmiany wykonania załączono do wynalazku w celu zapewnienia jego dokładności i kompletności oraz przedstawienia zakresu wynalazku.

W nawiązaniu do fig. 1 opisano środowisko operacyjne według niniejszego wynalazku. Przedmiotem wynalazku są terminale ruchome i sposoby ich wykorzystania w hierarchicznych strukturach komórkowych sieci komórkowej dalekiego zasięgu, na przykład rozwiniętych systemach telefonii komórkowej, w celu zwiększenia na przykład przepustowości w obszarach gęściej zaludnionych. Hierarchiczne struktury komórkowe są zwykle projektowane wokół makrokomórek 10, 10', 10 obejmujących komórki w promieniu, który może mierzyć nawet kilka kilometrów. Makrokomórki 10, 10', 10 tworzą strukturę komórkową publicznej naziemnej sieci ruchomej lub sieci komórkowej dalekiego zasięgu, w sposób znany.

185 230

Nieskoordynowane sieci radiokomunikacyjne, jak na przykład mieszkaniowe prywatne sieci radiokomunikacyjne 12, 12', 12 mogą również znajdować się w obszarze pokrycia sieci komórkowej dalekiego zasięgu i mogą być prywatnymi stacjami bazowymi, jak na przykład przedstawiono w opisie patentowym USA nr 5.428.668.

Na fig. 1 przedstawiono również biurową prywatną sieć radiokomunikacyjną 14. Sieć radiokomunikacyjna 12, 12', 12 i sieć mieszkaniowa 14 są prywatnymi sieciami radiokomunikacyjnymi, które mają połączenia z publiczną komutowaną siecią telefoniczną PSTN za pośrednictwem centrali PSTN lub centrali abonenckiej 66 (nie przedstawiona na fig. 1) lub z przewodową siecią ISDN. Odpowiednio, prywatna biurowa sieć radiokomunikacyjna 14 i mieszkaniowa prywatna sieć radiokomunikacyjna 12, 12', 12 mają przyporządkowane numery telefoniczne PSTN, za pośrednictwem których łączą się przez publiczną komutowaną sieć telefoniczną (lub ISDN).

Jak to przedstawiono na fig. 1, każda z makrokomórek 10, 10', 10 sieci komórkowej dalekiego zasięgu zawiera przynajmniej jedną stację bazową 16, 16', 16. Stacje bazowe 16, 16', 16 są połączone za pośrednictwem infrastruktury przewodowej w sposób znany specjalistom. Jak to przedstawiono na fig. 1, infrastruktura przewodowa obejmuje sterownik 18 stacji bazowej i centrum komutacyjne 20 usług radiokomunikacji ruchomej. Szczegółów infrastruktury publicznej naziemnej sieci ruchomej poniżej nie opisano, z wyjątkiem uwagi, że infrastruktura przewodowa publicznej naziemnej sieci ruchomej również zawiera połączenie z PSTN zapewniające dostęp publicznej naziemnej sieci ruchomej do centrali PSTN 66 (nie pokazana na fig. 1).

Kiedy użytkownik terminalu ruchomego podróżuje w obszarze pokrycia publicznej naziemnej sieci ruchomej, połączenie użytkownika jest przekazywane między stacjami bazowymi 16, 16', 16 zależnie od odległości obiektu ruchomego od bazy i od sytuacji zakłóceniowej. Zapewnia to, że użytkownik terminalu ruchomego utrzymuje wysoką jakość kanału nawet przy przemieszczaniu się go zjednej komórki do drugiej. Ponieważ wszystkie stacje bazowe są wzajemnie połączone, to sposoby sterowania transmisją stacji bazowej 16, 16', 16 i ponownego trasowania połączeń zjednej stacji bazowej 16, 16', 16 do innej w celu utrzymania wysokiej jakości kanału (przekazywanie połączenia) są znane w szerokim obecnie zakresie sieci komórkowych.

Prywatna sieć radiokomunikacyjna 14 przedstawiona na fig. 1 jest prywatną siecią radiokomunikacyjną, która łączy się z siecią PSTN za pośrednictwem centrali abonenckiej PBX (private branch exchange) 22. Sieć biurowa 14 poza tym zawiera makrokomórkowe stacje bazowe 24. Makrokomórka 14 i stacje bazowe 24 nie mogą być sterowane z sieci komórkowej dalekiego zasięgu, ponieważ nie stanowią one skoordynowanej części sieci PLMN. Ponadto, może stwarzać problemy sygnalizowane przez linię PSTN do PBX 22, kiedy na linii PSTN trwa połączenie.

W odniesieniu do fig. 2, przedstawiono odmianę wykonania radiokomunikacyjnego terminalu ruchomego 30 według wynalazku. Terminal ruchomy 30 zawiera przenośną obudowę 32 lub inny środek obudowania. Wewnątrz obudowy znajduje się również pamięciowa struktura scalona 34 lub inny środek pamięciowy, do przechowywania numeru PSTN prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 14 i do przechowywania kryteriów przełączania. Jest oczywiste, że środek pamięciowy może, choć niekoniecznie, być urządzeniem wspólnym dla zarówno numeru PSNT, jak i kryteriów przełączania. Na przykład numer PSTN mógłby być przechowywany w pamięci cyfrowej, natomiast kryteria przełączania mogłyby być przechowywane w postaci analogowego napięcia odniesienia. Pamięć 34 jest dołączona do środków 42 równoczesnego zestawiania łączności za pośrednictwem magistrali 35.

Terminal ruchomy 30 zawiera również urządzenie nadawczo - odbiorcze 36 lub inne środki nadawczo - odbiorcze wewnątrz obudowy 32, do odbioru i nadawania sygnałów radiokomunikacyjnych między terminalem ruchomym 30 a prywatną siecią radiokomunikacyjną 14 i między terminalem ruchomym 30 a publiczną naziemną siecią ruchomą. Urządzenie nadawczo - odbiorcze 36 może zawierać antenę (nie pokazana) wystającą z obudowy 32. Urządzenie nadawczo - odbiorcze jest połączone funkcjonalnie ze środkiem równoczesnego nawiązywania łączności 42, połączeniem elektrycznym 46. Środek równoczesnego nawiązywania łączności 42

185 230 zawiera obwód synchronizacyjny 38 lub inne środki synchronizacyjne do synchronizowania łączności radiowych między terminalem ruchomym 30 a prywatną siecią radiokomunikacyjną 14 i publiczną naziemną siecią ruchomą.

Wewnątrz obudowy 32 znajduje się również układ detektora 48 lub inny środek detekcyjny do sprawdzania jakości sygnału od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 14 podczas pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym 30 a prywatną siecią radiokomunikacyjną 14. Układ detektora 48 jest funkcjonalnie połączony z urządzeniem nadawczo - odbiorczym 36. Połączenie to może być również zrealizowane bezpośrednio, jak to przedstawiono linią przerywaną 50 lub, za pośrednictwem magistrali 52 przez środek 42 zestawiania łączności równoczesnej.

Na fig. 2 przedstawiono również zlokalizowany wewnątrz obudowy 32, układ komparatora 54 lub inny środek komparacyjny, do porównywania stwierdzonej jakości sygnału z detektora 48 z zadanymi kryteriami przełączania, zapamiętanymi w środku pamięciowym 34. Komparator 54 jest funkcjonalnie połączony z detektorem 48, albo bezpośrednio, jak to przedstawiono linią przerywaną 56 lub za pośrednictwem magistrali 58 do środka 42 zestawienia łączności równoczesnej.

Środek zestawiania łączności równoczesnej 42, który jest umieszczony również wewnątrz obudowy 32, stanowi środek sterujący do zestawiania drugiego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym 30 a publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym między terminalem ruchomym 30 a prywatną siecią radiokomunikacyjną 14, jeżeli stwierdzona jakość sygnału pierwszego połączenia spada poniżej kryteriów przełączania zapamiętanych w środku pamięciowym 34. Obwód raportujący 57 lub inny środek raportowania podaje numer telefoniczny linii przewodowej (PSTN lub ISDN) prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 14, przechowywany w środku pamięciowym 34, do publicznej naziemnej sieci ruchomej, kiedy stwierdzona jakość sygnału wychodzi poza zapamiętane kryteria przełączania, i w przypadku żądania ponownego trasowania pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego z prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 14 do publicznej naziemnej sieci ruchomej. Zapamiętany numer PSTN i żądanie ponownego trasowania, są nadawane do publicznej naziemnej sieci ruchomej przez drugie połączenie radiokomunikacyjne zestawione przez środek 42 zestawiania łączności równoczesnej. Obwód raportujący 57 jest połączony funkcjonalnie ze środkiem 42 zestawiania łączności równoczesnej przez magistralę 59. Obwód raportujący 57 jest połączony również funkcjonalnie z urządzeniem nadawczo - odbiorczym 36 albo bezpośrednio, co przedstawiono linią przerywaną 60, albo za pośrednictwem magistrali 59 ze środkiem 42 zestawienia łączności równoczesnej.

Wspomniane powyżej realizacje wynalazku z fig. 2, mogą być sprzętowe lub programowe, lub tez mogą stanowić połączenie obu rodzajów. Jakkolwiek różne elementy terminalu ruchomego 30 na fig. 2 przedstawiono jako elementy dyskretne, to w rzeczywistości mogą być zaimplementowane w mikrokontrolerze łącznie z portami wejściowym i wyjściowymi, i działającym oprogramowaniem, przez struktury scalone wyspecjalizowane lub hybrydowe, przez części dyskretne lub przez kombinację powyższych części. Na przykład środek zestawiania łączności równoczesnej 42, obwód raportujący 57, obwód pamięciowy 34, środek komparacyjny 46 i środki synchronizacji 38 można implementować jako pojedynczy układ programowany. W odróżnieniu od tego, komparator 54 może być zaimplementowany jako dyskretny element komparacyjny, porównujący sygnał analogowy podczas połączenia 56 z referencyjnym poziomem przełączania.

Jakkolwiek dwie równoczesne łączności można zaimplementować w terminalu ruchomym 30, według wynalazku w analogowym środowisku komórkowym z podwojeniem układów nadawczych i odbiorczych, to korzyści z niniejszego wynalazku ukierunkowane są zwłaszcza na publiczną naziemną sieć ruchomą, która działa zgodnie ze standardami cyfrowymi, zwłaszcza zgodnie ze standardami architektury zwielokrotnienia z podziałem czasowym TDMA. Przykłady takich rozwiniętych standardów cyfrowych obejmują GSM i DAMPS. Omówienie urządzenia i sposobów według niniejszego wynalazku zostanie przedstawione z ogólnym odniesieniem do standardu TDMA, a w szczególności GSM, dla ułatwienia zrozumienia.

185 230

System TDMA może być zaimplementowany przez podzielenie pasm częstotliwości wykorzystywanych w konwencjonalnych systemach FDMA na kolejne przedziały czasowe. Jakkolwiek łączność w pasmach częstotliwości zwykle odbywa się we wspólnej ramce TDMA, która zawiera wiele przedziałów czasowych, łączność w każdym paśmie częstotliwości może obywać się w charakterystycznej ramce TDMA, z przedziałami czasowymi wyjątkowymi dla tego pasma. Przykładami systemów wykorzystujących TDMA są: dualny standard analogowo - cyfrowy IS-54B który dzieli każde ze swoich pasm częstotliwości na 3 przedziały czasowe, wykorzystywany w Stanach Zjednoczonych oraz europejski standard GSM, dzielący każde pasmo częstotliwości na 8 przedziałów czasowych. W tych systemach TDMA, każdy użytkownik komunikuje się ze stacją bazową z użyciem paczek danych cyfrowych nadawanych podczas przydzielonych użytkownikowi przedziałów czasowych. Kanał w systemie TdMa zwykle zawiera jeden lub więcej przedziałów czasowych w jednym lub więcej pasm częstotliwościowych.

Ponieważ, ogólnie biorąc, byłoby nieefektywne trwałe przydzielanie przedziałów czasowych TDMA do terminalu ruchomego, to typowe sieci PLMn przydzielają przedziały czasowe na bazie zapotrzebowania, dla efektywniejszego wykorzystania ograniczonego widma częstotliwości nośnych dostępnych dla systemu. Zatem krytycznym zadaniem w łączności radiotelefonicznej jest zapewnienie terminalowi ruchomemu dostępu do systemu, to znaczy przydzielenie przedziałów czasowych odpowiadających kanałowi telefonicznemu lub teledacyjnemu do terminalu ruchomego, kiedy ten życzy sobie skomunikowania się z innym terminalem ruchomym lub telefonem przewodowym, telefonem stacjonarnym za pośrednictwem sieci PSTN. Zadanie to występuje zarówno, kiedy terminal ruchomy usiłuje zrealizować połączenie i kiedy terminal ruchomy usiłuje odpowiedzieć na powiadomienie z innego terminalu ruchomego lub telefonu konwencjonalnego.

Dostęp do sieci PLMN może być realizowany na kilka sposobów. Na przykład można stosować metodę odpytywania, zgodnie z którą stacja centralna lub bazowa kolejno odpytuje użytkowników, w sposób uporządkowany dając każdemu sposobność zażądania dostępu, bez rywalizacji o dostęp. Jednakowoż kolejne odpytywanie staje się nierealizowalne w przypadku sieci PLMN, ponieważ typowe sieci mogą mieć setki, jeśli nie tysiące, użytkowników. Dla specjalisty jest oczywiste, że kolejne odpytywanie tak wielu użytkowników może być skrajnie nieefektywne, zwłaszcza kiedy uwzględnić, że wielu użytkowników może nie żądać dostępu wcale, lub może nie chcieć dostępu w momencie odpytywania.

Z tego powodu sieci PLMN zwykle wykorzystują metody swobodnego dostępu, przy którym terminal ruchomy żądający kanału telefonicznego lub teledacyjnego przypadkowo wysyła żądanie dostępu do stacji bazowej 16, czyli koncentratora, które potwierdza stacja centralna, bądź bazowa 16, przez zestawienie kanału łączności do żądającego terminalu ruchomego, jeżeli jest osiągalny. Przykładem metody swobodnego dostępu w przypadku sieci PLMN TDMA jest metoda stosowana w systemie GSM. W systemie GSM pewien zestaw wspólnych kanałów sterujących CCC (Common Control Channels) jest użytkowany przez terminale ruchome w systemie, i zawiera jeden łub więcej kanałów swobodnego dostępu RACH (Random Access Channels).

Terminale ruchome zwykle nie zawierają odbiornika łącza występującego do monitorowania stanu kanałów RACH w celu sprawdzenia, czy inne terminale ruchome aktualnie żądają dostępu. Jeżeli terminal ruchomy życzy sobie dostępu, to zwykle nadaje sygnał swobodnego dostępu, który może zawierać dowolne odwołanie i sekwencję synchronizacyjną, w związku z czym często jest nazywany „RACH burst - seria kanału RacH”. Seria RACH zwykle zawiera kilka pól, włącznie z zestawem bitów ochronnych, sekwencją bitów synchronizacyjnych, i sekwencja bitów informacyjnych. Bity ochronne wykorzystuje się do zapobiegania zachodzeniu na siebie transmisji występujących w sąsiednich przedziałach czasowych, co omówiono poniżej. Sekwencja synchronizacyjna jest wykorzystywana przez stację odbiorczą 16 do synchronizacji z serią RACH, w celu dekodowania informacji zawartej w sekwencji informacyjnej. Sekwencja informacyjna może również zawierać pewną liczbę pól podrzędnych, na przykład, pole dowolnego numeru odniesienia, które służy za „tabliczkę” do identyfikacji żądania swobodnego dostępu z konkretnego terminalu ruchomego

185 230

W systemie GSM, kanał RACH stanowi dedykowany przedział czasowy TDMA w paśmie częstotliwości nośnej wykorzystywanej przez terminale ruchome do żądania dostępu do systemu łączności. Terminale ruchome zwykle lokują czasowo swoje serie RACH tak, aby przypadły na przydzielony dla serii RACH przedział czasowy TDMA, na przykład przez odczekanie określonego okresu czasu po nadaniu sygnału synchronizacyjnego przez stację bazową 16 następnie nadanie serii RACH. Jednakowoż, ponieważ terminale ruchome do nadawania serii RACH konwencjonalnie wykorzystują wspólny przedział czasowy TDMA, to istnieje pewne prawdopodobieństwo kolizji między żądaniami dostępu nadawanych równocześnie lub prawie równocześnie przez sąsiednie terminale ruchome. Dla rozwiązania problemu tych kolizji, stacja bazowa 16 zwykle implementuje pewną postać protokołu rywalizacyjno - rozdzielczego. Na przykład, stacja bazowa 16 może odmówić potwierdzenia równoczesnych żądań, wymagając od żądającego terminalu ruchomego powtórnego potwierdzenia jego żądania, jeżeli ten nadal życzy sobie dostępu po nieudanej próbie zestawienia kanału. Protokoły rywalizacyjno - rozdzielcze mogą wykorzystywać pewną rozmaitość wyznaczonych z góry wartości opóźnienia, i podobne metody, dla zmniejszenia prawdopodobieństwa występowania powtarzalnych kolizji terminalu ruchomego po pierwszej kolizji. Logikę rywalizacji stosowaną w europejskim systemie GSM opisano w pracy The GSM System for Mobile Communications (System GSM dla łączności ruchomej) opublikowanej przez M. Mouly'ego i M.B. Pauteta, 1992, na stronach 368 - 72.

Seria RACH, poza kolizjami z innymi seriami RACH, może zachodzić na inne przedziały czasowe TDMa, powodując niepożądane zakłócenia na kanałach wykorzystujących te przedziały. Przed zażądaniem kanału, terminal ruchomy może być tyko z grubsza zsynchronizowany z ramką TDMA stacji bazowej 16, na przykład przez wyrównanie jego wewnętrznego wzorca czasowego z sygnałem synchronizacyjnym nadawanym przez stację bazową 16 w warunkach otwartej pętli. Przy realizacji praktycznej niniejszego wynalazku potrzebne jest tylko dokonanie przez terminal ruchomy 30 tylko zgrubnej synchronizacji, przed ustawieniem parametrów połączenia równoczesnego drugiego połączenia radiokomunikacyjnego. Natomiast dokładniejsza synchronizacja zwykle następuje dopiero po potwierdzeniu przez stację bazową 16 żądania terminalu ruchomego 30 dostępu, i podanie do terminalu ruchomego 30 sygnałów umożliwiających określenie opóźnienia propagacyjnego między terminalem ruchomym 30 a stacją bazową 16. Za pomocą tej informacji terminal ruchomy 30 może dostroić swoje serie TDMA tak, aby zapobiec kolizjom z seriami od innych terminali ruchomych, dochodzącymi do stacji bazowej 16 w sąsiednich przedziałach TDMA.

Jednak terminal ruchomy, żądający dostępu przed taką synchronizacją, podlega wpływom niejednoznaczności czasowej w odniesieniu do innych serii TDMA w systemie, ponieważ opóźnienie propagacyjne zmienia się wraz z położeniem w obszarze pokrycia. Kiedy terminal ruchomy jest tylko z grubsza zsynchronizowany, jego wnętrze taktowanie może być znacznie odchylone względem ramki TDMA stacji bazowej 16. To odchylenie czasowe, bez kompensacji może powodować, na przykład, znaczne zachodzenie serii RACH nadawanej przez terminal ruchomy na fonię lub dane transmitowane przez inny terminal ruchomy w sąsiednim przedziale czasowym. To zachodzenie może powodować niepożądane zakłócenia i obniżenie jakości łączności.

Sieci PLMN TDMA mogą redukować ten problem przez włączenie czasu ochronnego, lub bitów ochronnych do każdego przedziału TDMA, zwykle poprzedzając bity danych przenoszące informację synchronizacyjną, telefoniczną, teledacyjną lub inną. Bity ochronne wstawiane są w każdy przedział czasowy, podczas którego blok odbiorczy pomija sygnały wejściowe, ponieważ mogą być zniekształcone przez nałożone serie RACH i inne źródła zakłóceń. Ponieważ maksymalna niejednoznaczność czasowa w sieci PLMN ma tendencję osiągania niewielkich wartości względem ramki TDMA, to liczba bitów ochronnych potrzebnych do zapewnienia akceptowalnej jakości sygnału jest zwykle niewielka. Na przykład, system GSM zawiera około 68,25 bitów ochronnych w każdym przedziale czasowym w przypadku serii RACH, zapewniając, że serie RACH z terminalu ruchomego odległego o 35 kilometrów od stacji bazowej 16 nie spowodują niepożądanych zakłóceń w pozostałych przedziałach czasowych. Można to porównać z ilością 8,25 bitów ochronnych zapewnianych

185 230 przez GSM w przypadku normalnej serii użytkowej (przedziału czasowego). Dokładniejsza synchronizacja potrzebna przy ograniczonej liczbie bitów ochronnych serii użytkowej zależy od wyrównania czasowego osiągniętego w wyniku odebrania kanału RACH, zatem sama seria RACH wymaga dłuższego czasu ochronnego.

Synchronizacja może się odbywać w terminalu ruchomym 30 przez dopasowanie taktowania jego ramki nadawczej do taktowania nadrzędnej sieci PLMN. Terminal ruchomy 30 nadaje to samo taktowanie wszystkim swoim transmisjom, doprowadzając przy tym do synchronizmu taktowania ramki prywatnej stacji bazowej 24 do synchronizmu z taktowaniem ramki nadrzędnej sieci PLMN. Niezależnie od tego, czy prywatna sieć radiokomunikacyjna jest mieszkaniową prywatną siecią radiokomunikacyjną 12, 12', 12, czy biurową prywatną siecią radiokomunikacyjną 14 z wieloma użytkownikami, mniejsza prywatna sieć radiokomunikacyjna zawiera się wewnątrz wspólnej nadrzędnej sieci PLMN. Odpowiednio do tego, w przypadku sieci 14 o wielu użytkownikach, dowolny terminal ruchomy 30 może synchronizować całą sieć 14 z wieloma użytkownikami do taktowania ramki nadrzędnej sieci PLMN przez ustalenie taktowania ramki dla jego konkretnej prywatnej stacji bazowej 24, która jest z kolei połączona z innymi stacjami bazowymi 24 wewnątrz prywatnej sieci 14 przez PBX 22.

Terminal ruchomy 30 dosynchronizowuje się do stacji bazowej 16 podczas ramek jałowych. Wykorzystuje wtedy to odniesienie synchronizacyjne do swojego nadawania i do odbioru ze stacji bazowej prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 12, 12', 12 bez wyrównania czasowego (z zerowym wyrównaniem czasowym). Ponieważ odległość między terminalem ruchomym 30 a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 12, 12', 12 jest zwykle mała, to wyrównanie nie jest potrzebne. Stacja bazowa prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 12, 12', 12 synchronizuje się do transmisji terminalu ruchomego 30.

Kiedy zostaje nawiązane nowe połączenie radiowe ze stacją bazową 16, 16', 16, terminal ruchomy 30 może potrzebować zastosowania wyrównania w nadawaniu dla skompensowania (większej) odległości od terminalu ruchomego 30 do stacji bazowej PLMN 16, 16', 16. Transmisja do sieci PLMN w terminalu ruchomym odbywa się wtedy z wyprzedzeniem w stosunku do taktowania przy odbiorze. Wyprzedzenia tego nie wykorzystuje się w transmisji do stacji bazowej prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 12, 12', 12 w celu uniknięcia niezgodności przy odbiorze sygnałów radiowych w terminalu ruchomym 30. Zatem, w przypadku odbioru w terminalu ruchomym 30 synchronizacja opiera się na transmisjach odebranych z sieci PLMN. Transmisje do sieci LMN opierają się na wyrównaniu taktowania uporządkowanym przez PLMN. Na koniec do transmisji do prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 12, 12', 12 nie stosuje się wcale wyrównania czasowego.

W przypadku kanałów o połówkowej przepustowości wykorzystywanych do transmisji PLMN, stosuje się wyrównanie czasowe, w ramkach wykorzystywanych do komunikacji z prywatną siecią radiokomunikacyjną 12, 12', 12 nie stosuje się wyrównania. W przypadku pracy z dwoma przedziałami czasowymi, zachodzeniu dwóch serii z terminalu ruchomego 30 należy zapobiegać. Można tego dokonać przez unikanie wykorzystywania sąsiednich przedziałów lub stosowanie przedziału wprowadzającego do połączenia radiowego z PLMN, który ma mieć wyprzedzenie (tak, aby mógł mieć wyprzedzenie bez zachodzenia na przedział łączności nie mający wyprzedzenia).

W odniesieniu do fig. 3 przedstawiono przykład, w którym użytkownik terminalu ruchomego 30 przemieścił się do granicy obszaru pokrycia prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 14. Terminal ruchomy 30 nawiązał połączenie telekomunikacyjne z linią przewodową, czyli centralą PSTN 66, które jest częściowo połączeniem przewodowym, lecz zawiera również pierwsze połączenie z prywatną stacją bazową 24 prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 14. Podczas jałowych ramek łączności w terminalu ruchomym 30, przez pierwsze połączenie radiokomunikacyjne terminal ruchomy 30 monitoruje ruchomą stację bazową 16 publicznej naziemnej sieci ruchomej i jest z grubsza zsynchronizowany z ruchomą stacją bazową 16, w sposób opisany powyżej. Odpowiednio do tego, podczas połączenia lokalnego z sieci PSTN 64 przez PBX 22 i prywatną stację bazową 24 (pierwsze połączenie radiowe) terminal ruchomy 30 jest zsynchronizowany, zarówno z siecią prywatną 14, jak i publiczną naziemną siecią ruchomą.

185 230

Poza tym, prywatna stacja bazowa 24 jest zsynchronizowana z terminalem ruchomym 30, co powoduje zsynchronizowanie prywatnej stacji bazowej 24 i ruchomej stacji bazowej 16.

Jak to dokładniej zostanie opisane w związku z opisem działania według niniejszego wynalazku, po oddaleniu się terminalu ruchomego 30 na pewną odległość od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej 14, dostateczną do spowodowania, że wskaźnik jakości sygnału spadnie poniżej zadanego poziomu, terminal ruchomy 30 ustanawia równoczesne drugie połączenie radiokomunikacyjne między ruchomą stacją bazową 16 publicznej naziemnej sieci ruchomej a terminalem ruchomym 30. To drugie połączenie radiokomunikacyjne realizowane jest bez potrzeby stosowania podwójnych niezależnych urządzeń nadawczo - odbiorczych, jak to zostało opisane, ponieważ terminal ruchomy 30 według niniejszego wynalazku zsynchronizował te dwie, skądinąd pracujące niezależnie sieci TDMA.

W odniesieniu do fig. 4, przedstawiono tu odmianę sposobu działania terminalu ruchomego i opisano sposób przekazywania połączenia według niniejszego wynalazku. Terminal ruchomy 30 sprawdza jakość sygnału od sieci prywatnej 14 w pierwszym połączeniu radiokomunikacyjnym od sieci prywatnej 14, w bloku 70. Kiedy nastąpi stwierdzenie, że jakość ocenianego sygnału spadła poniżej dopuszczalnego poziomu w stosunku do zadanych kryteriów przełączania, w bloku 72 terminal ruchomy 30 inicjuje przekazanie pierwszego połączenia telekomunikacyjnego z sieci prywatnej 14 do publicznej naziemnej sieci ruchomej. Jakość łączności z siecią prywatną 14 można wyznaczać rozmaitymi sposobami znanymi specjalistom, włącznie z wyprowadzeniem wskazania natężenia odbieranego sygnału RSSI (received signal strength indication) i/lub bitowej stopy błędów BER (bit error rate). Kryterium przełączania może być minimalna wartość RSSI lub maksymalna wartość BER, lub funkcja obu wartości. Kryteria przełączania można również, oprzeć na funkcji jakości sygnału, zamiast na wartościach bezwzględnych, na przykład na funkcji pochodnej wskazującej tendencję pogarszania się jakości sygnału.

W bloku 74, terminal ruchomy ustanawia drugi kanał łączności z publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym przez sieć prywatną 14. To drugie połączenie radiokomunikacyjne jest inicjowane przez terminal ruchomy 30 rozpoczynający w publicznej naziemnej sieci ruchomej procedurę ustawiania, w sposób opisany powyżej. Odbywa się ustawienie połączenia, równolegle z kontynuowaniem połączenia lokalnego realizowanego przez pierwsze połączenie radiokomunikacyjne z siecią prywatną 14. Połączenia równoczesne mogą być realizowane przez terminal ruchomy 30 bez konieczności stosowania oddzielnych redundancyjnych układów, przy wykorzystaniu dwóch kanałów połówkowej przepustowości w terminalu ruchomym 30, przy czym jeden kanał połówkowej przepustowości wykorzystuje się do pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego z siecią prywatną 14, a drugi kanał o połówkowej przepustowości wykorzystuje się do łączności z prywatną siecią radiokomunikacyjną. W odróżnieniu od tego, terminal ruchomy 30 może być dwuprzedzialowym telefonem ruchomym, w którymi jeden przedział stanowi połączenie z siecią prywatną 14 a drugi przedział stanowi połączenie z publiczną, naziemną siecią ruchomą. Według wynalazku można wykorzystać którąkolwiek z tych opcji, w wyniku faktu, że terminal ruchomy 30 jest zsynchronizowany z prywatną stacją bazową 16 i siecią prywatną 14 przez trwające pierwsze połączenie radiokomunikacyjne z siecią prywatną 14.

Po ustawieniu połączenia, ruchoma stacja bazowa 16 przydziela oddzielny dedykowany kanał sterujący SDCCH (stand alone dedicated control channel) lub kanał użytkowy TCH (traffic channel) terminalowi ruchomemu 30. W bloku 76 terminal ruchomy 30 raportuje pod numer linii przewodowej sieci PSTN lub ISDN sieci prywatnej 14 do publicznej naziemnej sieci ruchomej za pomocą drugiego połączenia radiokomunikacyjnego. Numer linii przewodowej został albo zakomunikowany terminalowi ruchomemu 30 w ustawianiu połączenia lokalnego z siecią prywatną 14, lub jest przekazany z prywatnej stacji bazowej 24 do terminalu ruchomego 30 za pośrednictwem szybkiego lub wolnego sterującego kanału komunikacyjnego FACCH (fast associated control channel), lub SACCH (slow associated control channel) Dla zainicjowania ponownego trasowania następnie przez przewodowe połączenie wzajemne publicznej naziemnej sieci ruchomej z centralą przewodową PSTN lub centralą abonencką 66, w bloku 78 zostaje przekazany komunikat ponownego trasowania zawierający numer lokalnej

185 230 linii przewodowej sieci prywatnej 14. W bloku 80 sieć przewodowa dokonuje ponownego trasowania pierwszego połączenia telekomunikacyjnego od sieci prywatnej do publicznej naziemnej sieci ruchomej.

W bloku 82 terminal ruchomy 30 odbiera i potwierdza ponownie trasowane połączenie lokalne z ruchomej stacji bazowej 16 publicznej naziemnej sieci ruchomej, która sygnalizuje terminalowi ruchomemu 30 przełączenie przydzielonego kanału komórkowego do połączenia i kontynuowanie połączenia lokalnego przez prywatną sieć radiokomunikacyjną. W bloku 84 terminal ruchomy 30 kończy pierwsze połączenie radiokomunikacyjne przez sieć prywatną 14 i powraca do pracy z pełną przepustowością (jeżeli wcześniej tryb połówkowy był wykorzystywany do połączeń równoczesnych) lub pracy z jednym przedziałem (jeżeli wcześniej była stosowana praca z dwoma przedziałami) lub pozostaje na kanale z połówkową przepustowością. Na tym kończy się procedura przekazania.

W odniesieniu do fig. 5A i 5B, przedstawiono trasowanie połączenia lokalnego (pierwszego połączenia telekomunikacyjnego) przed i po przekazywaniu, zgodnie ze sposobami według niniejszego wynalazku. Na fig. 5A przedstawiono terminal ruchomy 30 z jego pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym za pośrednictwem prywatnej stacji bazowej 24. Jak to pokazano na fig. 5A, centrala PSTN 66 jest połączona operacyjnie również z ruchomym ośrodkiem komunikacyjnym 20, który dołączony jest do infrastruktury przewodowej publicznej naziemnej sieci ruchomej, włącznie ze sterownikiem stacyjnym 18 i ruchomą stacją bazową 16.

Trasowanie połączenia lokalnego po przekazaniu, zgodnie z wynalazkiem, przedstawiono na fig. 5B. Terminal ruchomy 30 ma ustanowiony użytkowy kanał telekomunikacyjny z ruchomą stacją bazową 16, przez który obecnie jest transmitowane pierwsze połączenie telekomunikacyjne. Ponowne trasowanie połączenia odbyło się, jak to przedstawiono na fig. 5B, przez trasowanie połączenia lokalnego z centrali PSTN 66 do ruchomego ośrodka komutacyjnego 20 zamiast PBX 22 sieci prywatnej 14.

Na rysunkach i w opisie przedstawiono typowe korzystne przykłady wykonania wynalazku, a zastosowane zwroty i wyrażenia są stosowane tylko w znaczeniu rodzajowym i opisowym, a nie w celu ograniczenia zakresu wynalazku, który jest określony zastrzeżeniami.

185 230

FIG.3

185 230

FIG.2 \ 32 ^x i

36

185 230

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób realizacji wspomaganego jednostką ruchomą przekazywania połączenia między siecią prywatną a publiczną siecią ruchomą, przy czym prywatna sieć radiokomunikacyjna jest dołączona do komutatora linii przewodowej i ma numer linii przewodowej, dla pierwszego połączenia telekomunikacyjnego między terminalem ruchomym a komutatorem linii przewodowej włącznie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym między terminalem ruchomym a prywatną siecią telekomunikacyjną, w którym to sposobie monitoruje się stację bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej w terminalu ruchomym i synchronizuje się terminal ruchomy ze stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej, znamienny tym, że ustanawia się pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej, przy zsynchronizowaniu stacji bazowej prywatnej sieci radiokomunikacyjnej z terminalem ruchomym, ocenia się (70) jakość sygnału pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej w terminalu ruchomym, ustanawia się (74) drugie połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym, jeżeli oceniona jakość sygnału naruszyła zadane kryteria przełączania oraz raportuje się (76) numer linii prywatnej sieci radiokomunikacyjnej do publicznej naziemnej sieci ruchomej przez drugie połączenie radiokomunikacyjne.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po etapie raportowania (76) akceptuje się (82) trasowane ponownie pierwsze połączenie telekomunikacyjne z publiczną naziemną siecią ruchomą oraz rozłącza się (84) pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako publiczną naziemną sieć ruchomą i prywatną sieć radiokomunikacyjną stosuje się systemy TDMA.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że w etapie monitorowania stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej synchronizuje się terminal ruchomy z monitorowaną stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej podczas trasowania pierwszego połączenia telekomunikacyjnego do terminalu ruchomego przez prywatną sieć radiokomunikacyjną.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przy monitorowaniu stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej monitoruje się publiczną naziemną sieć ruchomą w terminalu ruchomym i synchronizuje się taktowanie ramki terminalu ruchomego ze stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej, a przy ustanawianiu pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego ustanawia się pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej z wykorzystaniem taktowania ramki terminalu ruchomego, oraz inicjuje się (80) ponowne trasowanie pierwszego połączenia telekomunikacyjnego od komutatora linii przewodowej do publicznej naziemnej sieci ruchomej.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że po etapie zainicjowania przeprowadza się etap akceptacji (82) trasowanego ponownie pierwszego połączenia telekomunikacyjnego z publicznej naziemnej sieci ruchomej.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że po etapie akceptacji rozłącza się (84) pierwsze połączenie radiokomunikacyjne między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.
8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako publiczną naziemną sieć ruchomą i prywatną sieć radiokomunikacyjną stosuje się systemy TDMA, przy czym w etapie ustanawiania synchronizuje się taktowanie komunikacyjne między stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej.

185 230
9. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że jako terminal ruchomy stosuje się pracujący w dwóch przedziałach czasowych telefon ruchomy, przy czym w etapie ustanawiania przydziela się pierwszy przedział czasowy dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugi przedział czasowy dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.
10. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w etapie ustanawiania przydziela się pierwszy kanał o połówkowej przepustowości dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugi kanał o połówkowej przepustowości dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.
11. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w etapie monitorowania stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej synchronizuje się terminal ruchomy z monitorowaną stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej podczas trasowania pierwszego połączenia telekomunikacyjnego do terminalu ruchomego przez prywatną sieć radiokomunikacyjną.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że monitorowanie realizuje się za pomocą terminalu ruchomego, podczas ramek jałowych.
13. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w etapie oceny wyznacza się wskaźnik natężenia odbieranego sygnału dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.
14. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w etapie oceny dodatkowo wyznacza się bitową stopę błędów dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.
15. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w etapie raportowania przeprowadza się etap otrzymania numeru linii przewodowej z prywatnej sieci radiokomunikacyjnej przez sterujący kanał radiokomunikacyjny między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną.
16. System do realizacji wspomaganego jednostką ruchomą przekazywania połączenia między siecią prywatną a publiczną siecią ruchomą, przy czym prywatna sieć radiokomunikacyjna jest dołączona do komutatora linii przewodowej i ma numer linii przewodowej zlokalizowanej w publicznej naziemnej sieci ruchomej, zawierający środki monitorowania stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej w terminalu ruchomym i synchronizowania terminalu ruchomego ze stacją bazową publicznej naziemnej sieci ruchomej, znamienny tym, że jest zaopatrzony w środki (38, 42) ustanawiania pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a stacją bazową prywatnej sieci radiokomunikacyjnej, przy zsynchronizowaniu stacji bazowej prywatnej sieci radiokomunikacyjnej z terminalem ruchomym, środki detekcyjne (48) do oceny jakości sygnału od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej podczas pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną, środki ustanawiania równoczesnej łączności (42, 54) umieszczone w obudowie i działające pod wpływem środków detekcyjnych do ustanawiania drugiego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym, jeżeli oceniona jakość sygnału naruszyła zapamiętane kryteria przełączania oraz środki raportujące (57) linii przewodowej, do raportowania zapamiętanego numeru linii przewodowej do publicznej naziemnej sieci ruchomej przez drugie połączenie radiokomunikacyjne.
17. System według zastrz. 16, znamienny tym, że publiczna naziemna sieć ruchoma i prywatna sieć radiokomunikacyjna stanowi systemy TDMA.
18. System według zastrz. 17, znamienny tym, że środki monitorowania zawierają środki do monitorowania przynajmniej jednej stacji bazowej publicznej naziemnej sieci ruchomej podczas ramek jałowych.
19. System według zastrz. 17, znamienny tym, że środki ustanawiania łączności równoczesnej obejmują środki przydzielania pierwszego przedziału czasowego dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugiego przedziału czasowego dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.
20. System według zastrz. 17, znamienny tym, że środki ustanawiania łączności równoczesnej obejmują środki przydzielania pierwszego kanału o połówkowej przepustowości

185 230 dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugiego kanału o połówkowej przepustowości dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.
21. System do wykorzystania przy przekazaniu wspomaganym jednostką ruchomą, pomiędzy prywatną siecią radiokomunikacyjną TDMA dołączoną do komutatora linii przewodowej i mającą numer linii przewodowej zlokalizowanej w publicznej naziemnej sieci ruchomej TDMA oraz publiczną ruchomą siecią naziemną tDmA, zawierający: środki nadawczo - odbiorcze do odbioru i nadawania sygnałów radiokomunikacyjnych między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną i między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą, środki detekcyjne, połączone funkcjonalnie do radiowego środka nadawczego, do oceny jakości sygnału od prywatnej sieci radiokomunikacyjnej podczas pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną, środki komparacyjne, połączone funkcjonalnie ze środkami detekcyjnymi, do porównywania ocenionej jakości sygnału z wyznaczonymi kryteriami przełączania, znamienny tym, że jest zaopatrzony w środki ustanawiania połączenia równoczesnego (42), umieszczone w obudowie i połączone elektrycznie ze środkami nadawczo - odbiorczymi, i sterujące środkami komparacyjnymi, służące do ustanawiania drugiego połączenia radiokomunikacyjnego między terminalem ruchomym a publiczną naziemną siecią ruchomą równocześnie z pierwszym połączeniem radiokomunikacyjnym, jeżeli oceniona jakość sygnału naruszyła ustalone z góry kryteria przełączania, przy czym środki ustanawiania połączenia równoczesnego zawierają środki synchronizacyjne, funkcjonalnie połączone ze środkami nadawczo - odbiorczymi, do synchronizowania łączności radiowej między terminalem ruchomym a prywatną siecią radiokomunikacyjną i publiczną naziemną siecią ruchomą oraz środki raportujące (57), do raportowania numeru linii przewodowej do publicznej naziemnej sieci ruchomej, i żądające ponownego trasowania połączenia radiokomunikacyjnego z prywatną siecią radiokomunikacyjną przez drugie połączenie radiokomunikacyjne.
22. System według zastrz. 21, znamienny tym, że środki synchronizacyjne zawierają środki monitorowania publicznej naziemnej sieci ruchomej podczas ramek jałowych, przy czym komutator linii przewodowej jest centralą PSTN, a numer linii przewodowej jest numerem sieci PSTN.
23. System według zastrz. 21, znamienny tym, że środki ustanawiania łączności równoczesnej obejmują środki przydzielania pierwszego przedziału czasowego dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugiego przedziału czasowego dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.
24. System według zastrz. 21, znamienny tym, że środki ustanawiania łączności równoczesnej obejmują środki przydzielania pierwszego kanału o połówkowej przepustowości dla pierwszego połączenia radiokomunikacyjnego i drugiego kanału o połówkowej przepustowości dla drugiego połączenia radiokomunikacyjnego.