SE455250B

SE455250B - CELLULATED MOBILE PHONE SYSTEM INCLUDING BASE STATIONS WITH A LOCAL SWITCH WITH CALLING FUNCTION

Info

Publication number: SE455250B
Application number: SE8504251A
Authority: SE
Inventors: P Jundin; H Soderholm; D Levinsson; S Ekholm
Original assignee: Comvik Ab
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1985-09-13
Publication date: 1988-06-27
Also published as: SE455251B; SE8604011L; EP0273913A1; SE8604011D0; GR862339B; PT83369B; WO1987001897A1; PT83369A; SE8504251L; SE8504251D0

Description

40 455 250 2 mobiltelefonstationen också.sända starkt och ha motsvarande bra räckvidd. Om mobiltelefonstationen däremot befinner sig i en stadsregion och kommunicerar med en basstation med sändare; som täcker ett mycket litet cellomrâde, mäste mobiltelefon- stationen anpassa sig härtill och sända med motsvarande lägre effekt för att inte störa mobiltelefonstationer på samma frekvens inom andra, närliggande cellomràden. 40 455 250 2 the mobile telephone station also. Transmit strongly and have a correspondingly good range. If, on the other hand, the mobile telephone station is located in an urban region and communicates with a base station with transmitters; which covers a very small cell area, the mobile telephone station must adapt to this and transmit with a correspondingly lower power so as not to disturb mobile telephone stations on the same frequency within other, nearby cell areas.

Dessutom gäller att mobiltelefonsystemet och en samtals- uppkopplad mobiltelefonstation under det pågående samtalet måste kunna flytta det uppkopplade samtalet mellan olika bas- stationer, allteftersom mobiltelefonstationen förflyttar sig mellan olika cellområden. Skälet härför är naturligtvis att räckvidden på en med låg effekt sändande basstation är mycket begränsad, och om man färdas exempelvis i en mobiltelefon- stationförsedd bil under samtalets gång kommer man snart så långt ifrån den berörda basstationen, att signalstyrkan blir mycket dålig med åtföljande nedgång i samtalskvaliteten. Mobil- telefonstationen och mobiltelefonsystemet måste då under det pågående samtalet kunna växla över samtalet till en ny radio- kanal hörande till det nya cellområde som bilen närmar sig, w därmed möjliggörande god samtalskvalitet under hela samtalets gång. Denna samtalsomkoppling kallas ofta "hand-off".In addition, the mobile telephone system and a call-connected mobile telephone station must be able to move the connected call between different base stations during the ongoing call, as the mobile telephone station moves between different cell areas. The reason for this is, of course, that the range of a low-power transmitting base station is very limited, and if one travels, for example, in a mobile phone station-equipped car during the call, one soon gets so far from the affected base station that the signal strength becomes very poor. call quality. During the ongoing call, the mobile telephone station and the mobile telephone system must then be able to switch over the call to a new radio channel belonging to the new cell area that the car is approaching, thus enabling good call quality throughout the call. This call switch is often called "hand-off".

Kända cellulära mobiltelefonsystem bygger på att man använder en mycket kraftfull central växel, som sköter hela den z komplicerade proceduren att ständigt hålla kontroll på hur bra samtalskvaliteten är hos varje mobiltelefonstation, som har samtal på gång, och vid behov växla över en samtalsuppkopp- lad mobiltelefonstation till en annan, bättre radiokanal hos en annan basstation. Mängden information som växeln måste han- tera och bearbeta är mycket stor, varför det krävs att den centrala växeln har stora och kraftfulla datorer härför. Vidare gäller att kända cellulära system måste ha intelligenta bas- stationer, som åt den centrala växeln kan utföra de mätningar som krävs för att konstatera om en samtalsuppkopplad mobil- É telefonstation har bra samtalskvalitet och för att mäta upp, till vilken basstation samtalsomkoppling bör ske, när man be- De kända cellulära mobíltelefonsystemen höver göra hand-off. är följaktligen komplicerade och är förknippade med höga investeringskostnader. 10 15 20 25 30 35 s 455 250 I de kända cellulara mobiltelefonsystemen är dessutom varje basstation fast förbunden med den centrala växeln via fast uppkopplade telefonlinjer, vars antal är lika med antalet radiokanaler hos respektive basstation. Det inses att detta ar ett dyrbart arrangemang.Known cellular mobile phone systems are based on the use of a very powerful central exchange, which handles the entire z complicated procedure of constantly keeping track of how good the call quality is at each mobile phone station, which has calls in progress, and if necessary switching over a call-connected mobile phone station to another, better radio channel at another base station. The amount of information that the switchboard has to handle and process is very large, which is why it is required that the central switchboard has large and powerful computers for this. Furthermore, known cellular systems must have intelligent base stations, which at the central exchange can perform the measurements required to determine whether a call-connected mobile telephone has good call quality and to measure to which base station call switching should take place, When known The known cellular mobile phone systems need to do hand-off. are consequently complicated and are associated with high investment costs. In addition, in the known cellular mobile telephone systems, each base station is fixedly connected to the central exchange via fixedly connected telephone lines, the number of which is equal to the number of radio channels of each base station. It is understood that this is an expensive arrangement.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa en ny uppbyggnad av mobiltelefonsystem, varigenom investerings- och driftkostnader väsentligt minskas samtidigt som systemet blir mindre komplicerat och systemets resurser utnyttjas på ett synnerligen effektivt sätt.OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a new construction of mobile telephone systems, whereby investment and operating costs are significantly reduced while the system becomes less complicated and the system's resources are utilized in a highly efficient manner.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ovannämnda syfte uppnås genom ett mobiltelefonsystem, som uppvisar de i bifogade patentkrav angivna särdragen.SUMMARY OF THE INVENTION The above object is achieved by a mobile telephone system which exhibits the features set forth in the appended claims.

Huvudtanken i systemet enligt föreliggande uppfinning är att basstationerna försetts med en lokal växel med uppring- ningsfunktíon, vilket ger avsevärda fördelar såsom kommer att redovisas närmare nedan.The main idea of the system according to the present invention is that the base stations are provided with a local exchange with a dialing function, which provides considerable advantages as will be described in more detail below.

I systemet enligt uppfinningen utnyttjas på ett fördel- aktigt satt till mobiltelefonstationerna decentraliserad intelligens i.stä11et för de kända systemens mera centrala intelligens. Varje enskild mobiltelefonstation skall sålunda svara för sin egen intelligens, så att den kan utföra alla de värderingar och mätningar, som behövs för att mobiltelefon- stationen själv skall kunna styra sina behov (särskilt med avseende på hand-off) genom enkla kommandosignaler till bl a en central växel, vilken följaktligen kan göras väsentligt enklare och typiskt kan vara en konventionell s k företags- växel (PABX). Systemet kan för övrigt utnyttja enkla bas- stationer, som i princip endast vidareförmedlar de radio- signaler, som mobiltelefonstationerna respektive den förenkla- de centrala växeln utsänder. Detta i skarp kontrast med de kända systemens intelligenta basstationer, som är utrustade för att kunna uppmâta och utvärdera respektive berörda mobil- telefonstationers situation. 10 15 20 Z5 30 35 40 455 250 4 Föreliggande uppfinning är även inriktad på att ge god teleekonomi. I de normala konventionella cellulära mobil- telefonsystemen måste man bygga upp ett stort lednin3§nät,Wilﬂ__~ det att varje basstation såsom nämnts maste vara hopknuten med den centrala växeln genom ett stort antal vanligen förhyrda telefonledningar, nämligen en för varje radiokanal hos bas- stationen. I motsats härtill har systemet enligt föreliggande uppfinning ett mycket begränsat antal fasta telefonledningar (en eller ett fåtal till varje basstation från den centrala växeln). Därjämte är mobiltelefonsystemet enligt föreliggande uppfinning dynamiskt, i det att en basstation är anordnad att koppla upp ytterligare telefonledningar till den centrala växeln (med hjälp av sin lokala växel) enbart då behov härav föreligger, såsom kommer att redovisas närmare senare.In the system according to the invention, decentralized intelligence is advantageously used for the mobile telephone stations instead of the more central intelligence of the known systems. Each individual mobile telephone station must thus be responsible for its own intelligence, so that it can perform all the values and measurements needed for the mobile telephone station to be able to control its needs (especially with regard to hand-off) through simple command signals to e.g. a central exchange, which consequently can be made significantly simpler and can typically be a conventional so-called corporate exchange (PABX). The system can also use simple base stations, which in principle only transmit the radio signals transmitted by the mobile telephone stations or the simplified central exchange. This is in sharp contrast to the intelligent base stations of the known systems, which are equipped to be able to measure and evaluate the situation of the respective mobile telephone stations concerned. The present invention is also directed to providing good telecommunications economy. In normal conventional cellular mobile telephone systems, a large wiring network must be built up, so that each base station, as mentioned, must be connected to the central exchange through a large number of commonly leased telephone lines, namely one for each radio channel of the base station. . In contrast, the system of the present invention has a very limited number of fixed telephone lines (one or a few to each base station from the central exchange). In addition, the mobile telephone system according to the present invention is dynamic, in that a base station is arranged to connect additional telephone lines to the central exchange (by means of its local exchange) only when the need for this exists, as will be explained in more detail later.

Ett särskilt betydelsefullt särdrag hos systemet uppfinningen bygger på en insikt om att en övervägande alla telefonsamtal i systemet är från mobiltelefonstationer och till en abonnent på det externa eller allmänna telefon- nätet. I samband med ett utgående samtal från en mobiltelefon- enligt del av station behöver enligt föreliggande uppfinning basstationen ej vara sammankopplad med eller sammankoppla sig med den centrala växeln via särskilda eller fasta telefonledningar. Telefon- samtalet går nämligen från mobiltelefonstationen till berörd basstation och till dennas lokala växeln, som direkt via ett eget telefonabonnemang ringer upp det önskade abonnentnumret på det allmänna telefonnätet och därigenom kopplar ihop mobil- telefonstationen med önskad abonnent. Det inses att denne abonnent även kan vara en mobiltelefonstation inom systemet ifråga, varvid den lokala växeln kommer att ringa upp den centrala växeln via det allmänna telefonnätet för vidare- koppling på samma sätt, som då en abonnent inom det allmänna telefonnätet utifrån ringer upp den centrala växeln i syfte att få kontakt med en mobiltelefonstation inom systemet.A particularly significant feature of the system invention is based on an insight that an absolute majority of telephone calls in the system are from mobile telephone stations and to a subscriber on the external or public telephone network. In connection with an outgoing call from a mobile telephone according to part of a station, according to the present invention the base station does not have to be connected to or interconnected with the central exchange via special or fixed telephone lines. Namely, the telephone call goes from the mobile telephone station to the affected base station and to its local exchange, which directly via a separate telephone subscription dials the desired subscriber number on the public telephone network and thereby connects the mobile telephone station with the desired subscriber. It is understood that this subscriber can also be a mobile telephone station within the system in question, whereby the local exchange will call the central exchange via the public telephone network for forwarding in the same way as when a subscriber within the public telephone network dials the central exchange from the outside. the exchange for the purpose of contacting a mobile telephone station within the system.

Säsom tidigare angivits är en betydelsefull funktion inom ett cellulärt mobiltelefonstystem “hand-off"-funktionen. l systemet enligt föreliggande uppfinning baseras denna funktion på att en mobiltelefonstation själv mäter signalstyrkan hos radioförbindelsen med den basstation, till vilken mobil- telefonstationen är uppkopplad. Om signalstyrkan blir för lag 10 15 20 25 30 35 40 S 455 250 undersöker mobiltelefonstationen hur signalstyrkan är hos radiokanaler hos basstationerna i de angränsande cellom- rådena. Denna undersökning sker i systemet företrädesvis selektivt, i det att enbart vissa aktuella radiokanaler hos runtomliggande cellomràden avkänns med avseende på signal- styrkan. Information om vilka radiokanaler, som är aktuella för undersökning, får mobiltelefonstationen genom sígnalering från den basstation, varmed förbindelse är upprättad. Själva undersökningen av de aktuella kringliggande radíokanalernas signalstyrka sker under mycket korta avbrott i det uppkopp- lade samtalet. Sådana korta avbrott (med en typisk varaktighet av upp mot 200 millisekunder) har visat sig icke störa samtalet i fråga. Om undersökningen ger vid handen att en viss annan radiokanal ger bättre signalstyrka, vet mobiltelefonstationen att dess samtal bör överflyttas till den basstation, som har radiokanalen i fråga. Mobiltelefonstationen sänder nu (även- ledes under ett kort avbrott i det uppkopplade samtalet) en begäran om hand-off, dvs samtalsomkoppling, till den nya bas- stationen. Efter erforderliga förberedelser sker därefter själva samtalsomkopplingen.As previously stated, an important function within a cellular mobile telephone system is the "hand-off" function. In the system according to the present invention, this function is based on a mobile telephone station itself measuring the signal strength of the radio connection with the base station to which the mobile telephone station is connected. 10 15 20 25 30 35 40 S 455 250, the mobile telephone station examines the signal strength of radio channels of the base stations in the adjacent cell areas, this examination being carried out in the system preferably selectively, in that only certain current radio channels of surrounding cell areas are sensed with respect to Information about which radio channels are relevant for examination is received by the mobile telephone station by signaling from the base station to which the connection has been established.The actual examination of the signal strength of the current surrounding radio channels takes place during very short interruptions in the connected call. such short interruptions (with a typical duration of up to 200 milliseconds) have been shown not to disturb the conversation in question. If the survey indicates that a certain other radio channel provides better signal strength, the mobile telephone station knows that its calls should be transferred to the base station which has the radio channel in question. The mobile telephone station now sends (even during a short interruption in the connected call) a request for hand-off, ie call switching, to the new base station. After the necessary preparations, the actual call switching then takes place.

Det inses att i systemet mobíltelefonstationen själv utför det arbete, som i konventionella cellulära mobil- telefonsystem åligger den centrala växeln och basstationerna, nämligen uppmätning av mobiltelefonstationens egna situation, undersökning av till vilken basstatíon omkopplíng bör ske samt utsändande av en begäran om samtalsomkoppling i enlighet därmed.It is understood that in the system the mobile telephone exchange itself performs the work which in conventional cellular mobile telephone systems is responsible for the central exchange and the base stations, namely measuring the mobile telephone station's own situation, examining to which base station switching should take place and sending a request for call switching accordingly. .

Samtalsomkopplingen kan ske på olika sätt. Om det rör sig om ett ingående samtal, dvs om mobiltelefonstationen har bli- vit uppringd via den centrala växeln, sänder mobiltelefon- stationen sin omkopplingsbegäran till den centrala växeln, som ombesörjer erforderlig överväxling av samtalet till den andra basstatíonen.The call switching can take place in different ways. In the case of an incoming call, ie if the mobile telephone station has been called via the central exchange, the mobile telephone station sends its switching request to the central exchange, which takes care of the necessary transfer of the call to the other base station.

Om det däremot rör sig om ett utgående samtal från mobil- telefonstationen, vilket har slussats ut på det allmänna tele- fonnätet via den berörda basstationens lokala växel, sker samtalsomkopplingen enligt uppfinningen med fördel genom en direktförbindelse mellan de två basstationer, som är berörda.On the other hand, in the case of an outgoing call from the mobile telephone station, which has been routed to the public telephone network via the local exchange of the base station concerned, the call switching according to the invention advantageously takes place through a direct connection between the two base stations concerned.

Denna direktförbindelse kan innebära utnyttjande av fasta ns..- ...__,,,, --.d_- "na-r 10 l5 20 25 30 35 40 455 250 6 ledningsförbindelser mellan basstationer i till varandra an- gränsande cellomrâden, varvid samtalsuppkopplingen sker med ut- nyttjande av respektive basstations lokala växel. Det inses att dylika fasta ledningsförbindelser kan vara enkla och billiga att åstadkomma och upprätthålla i samband med små och tätt liggande cellområden.This direct connection may involve the utilization of fixed ns ..- ...__ ,,,, -. D_- "na-r 10 l5 20 25 30 35 40 455 250 6 line connections between base stations in adjacent cell areas, wherein It is realized that such fixed line connections can be simple and inexpensive to establish and maintain in connection with small and densely located cell areas.

Enligt uppfinningen àstadkommes dock nämnda direktför- bindelse med fördel genom att den ena basstation ringer upp den andra basstationen via det allmänna telefonnätet, dvs med ut- nyttjande av respektive lokala växel. Detta slags direktför- bíndelse får som regel karaktären av billigt lokalsamtal.According to the invention, however, the said direct connection is provided with advantage by one base station calling the other base station via the public telephone network, ie with the use of the respective local exchange. This type of direct connection usually takes the form of cheap local calls.

Uppríngning sker med fördel från den basstatíon, till vilken mobiltelefonstationen sänder sin begäran om samtalsomkopp- ling. Det kan röra sig om den basstatíon, varmed mobiltelefon- stationen är i samtalsförbindelse, eller den basstatíon, som mobiltelefonstationen under sin signalstyrkeundersökning funnit vara lämplig för samtalsomkoppling. I det senare fallet kan nämnda begäran sändas av mobiltelefonstationen i samband med att stationen "lyssnar" på en radiokanal hos basstationen i fråga för uppmätning av dess signalstyrka.Dialing is advantageous from the base station to which the mobile telephone station sends its request for call switching. This can be the base station with which the mobile telephone station is in call connection, or the base station which the mobile telephone station during its signal strength examination has found to be suitable for call switching. In the latter case, said request may be transmitted by the mobile telephone station in connection with the station "listening" to a radio channel of the base station in question for measuring its signal strength.

Enligt ett föredraget särdrag hos föreliggande uppfinning har varje basstation radiokanaler av olika typ, dvs radiokanaler- na har olika uppgifter och de tilldelas med fördel dessa upp- gifter dynamiskt. Inradiokanaler används i första hand till att söka mobiltelefonstationer och förmedla inkommande samtal till dessa. Utradíokanaler används i första hand för förmedling av utgående samtal från mobiltelefonstationerna. Bärvågskanaler används i första hand för hand-off-funktionen. Det skall framhållas att de olika typerna av radiokanaler kan skilja sig åt enbart genom avvikande programstyrd sígnalering. De olika radiokanalstyperna kommer i fortsättningen att diskuteras närmare.According to a preferred feature of the present invention, each base station has radio channels of different type, i.e. the radio channels have different tasks and they are advantageously assigned these tasks dynamically. In-radio channels are primarily used to search for mobile telephone stations and convey incoming calls to them. Radio channels are used primarily for the transmission of outgoing calls from the mobile telephone stations. Carrier channels are primarily used for the hand-off function. It should be emphasized that the different types of radio channels can differ only through deviating program-controlled signaling. The different types of radio channels will be discussed in more detail in the future.

Inom varje cellområde som skall täckas av mobiltelefon- systemet, dvs hos varje basstatíon, finns det ett fåtal, i regel endast en inradiokanal.Daïm inradíokanal används för att söka mobiltelefonstationer, dvs för att förmedla ett samtal (i regel från en fast telefon i det allmänna telefonnätet) ut till en mobíltelefonstation. Denna inradíokanal är sålunda via en som regel fast, hyrd teleförbindelse förbunden med - -vnvw-r -I .~m-..\...-»--- 10 15 20 25 30 35 40 ----ll 7 455 250 den centrala växeln, som samtalsförmedlingen går genom. För att man inte i onödan skall belägga en inradiokanal med annan trafik än inkommande samtal (upptagna inradiokanaler skulle göra det svart att finna en mobiltelefonstation vid sökning), har inradiokanalen en speciell radiosignalering som en mobiltelefonstation känner igen. Detta innebär att när någon exempelvis i en bil försöker använda sin mobiltelefonstation den senare alltid i första hand försöker belägga en annan radiokanal än berörd basstations inradiokanal. Mobiltelefon- stationen kommer enbart att använda ínradiokanalen för ett utgående samtal, om ingen annan radiokanal hos basstationen är ledig. I Om en basstations inradiokanal (eller -kanaler om flera sådana finns) blir upptagen, innebär anordnandet av en lokal växel hos varje basstation att man genom uppringning av den centrala växeln kan tillfälligt upprätta en ny förbindel- se, som ansluts till en annan ledig radiokanal, vilken därigenom tillfälligt kan utgöra inradiokanal. Denna kanals sígnalering måste naturligtvis härvid ändras i enlighet härmed.Within each cell range to be covered by the mobile telephone system, ie at each base station, there are a few, usually only one radio station. This radio channel is used to search for mobile telephone stations, ie to transmit a call (usually from a fixed telephone in the public telephone network) to a mobile telephone exchange. This radio channel is thus connected via a normally fixed, leased telephone connection to - -vnvw-r -I. ~ M - .. \ ...- »--- 10 15 20 25 30 35 40 ---- ll 7 455 250 the central exchange, through which the call transmission goes. In order not to unnecessarily charge an in-radio channel with traffic other than incoming calls (busy in-radio channels would make it difficult to find a mobile phone station when searching), the in-radio channel has a special radio signaling that a mobile phone station recognizes. This means that when someone, for example, in a car tries to use his mobile telephone station, the latter always primarily tries to cover a radio channel other than the radio station of the base station concerned. The mobile telephone station will only use the internal radio channel for an outgoing call, if no other radio channel at the base station is available. If a base station's radio channel (or channels if there are several) is occupied, the provision of a local exchange at each base station means that by dialing the central exchange a new connection can be temporarily established, which is connected to another free radio channel. , which can thereby temporarily constitute an in-radio channel. Of course, the signaling of this channel must be changed accordingly.

Utradiokanalerna, som finns i ett lämpligt antal i varje basstation, är såsom nämnts avsedda för utgående samtal, dvs som regel samtal från en mobiltelefonstation till en fast telefon i det allmänna telefonnätet. En mobiltelefonstation väljer alltid i första hand denna typ av radiokanal (som ävenledes känns igen på en speciell signalering), då ett ut- gående samtal skall göras från mobiltelefonstatíonen. Ett sådant samtal växlas också automatiskt ut på det allmänna telefonnätet vid basstationen via dennas lokala växel och kräver därför icke någon fast förbindelse med den centrala växeln. Detta ger mycket god teleekonomí enär för det första man inte behöver någon hyrd ledning till den centrala växeln för samtalet i fråga och för det andra huvuddelen av samtalen är lokalsamtal, vilket innebär att man normalt inte behöver ändra riktnummerområde och därmed får billigare telemarke- ringar. .The radio stations, which are present in a suitable number in each base station, are, as mentioned, intended for outgoing calls, ie as a rule calls from a mobile telephone station to a fixed telephone in the public telephone network. A mobile telephone station always primarily chooses this type of radio channel (which is also recognized by a special signaling), as an outgoing call must be made from the mobile telephone station. Such a call is also automatically exchanged on the public telephone network at the base station via its local exchange and therefore does not require a fixed connection with the central exchange. This provides very good telecommunications economy because firstly you do not need a rented line to the central exchange for the call in question and secondly the majority of calls are local calls, which means that you do not normally need to change area code area and thus get cheaper telemarkings. .

Bärvågskanaler skall i första hand användas för hand-off- funktionen. Det är därför lämpligt att ha en särskild bärvågs- É kanal i varje basstation. När en mobiltelefonstation såsom förberedelse för hands-off eller samtalsomkopplíng undersöker 10 15 20 ZS 30 35 40 455 250 8 signalstyrkan hos angränsande cellområdens basstationer, skall stationen sålunda mäta upp signalstyrkan hos de berörda bas- stationernas bärvågskanaler. Vilka radiokanaler det rör sig om (kan vara fastlagt i förväg), kan mobiltelefonstationen i och för sig få direkt besked om genom den tidigare omnämnda informationen från sin basstation, men dessa radiokanaler kan även identifieras genom att de har ett speciellt signale- ringssätt.Carrier channels must primarily be used for the hand-off function. It is therefore advisable to have a separate carrier channel in each base station. Thus, when a mobile telephone station, in preparation for hands-off or call switching, examines the signal strength of the base stations of the adjacent cell areas, the station shall measure the signal strength of the carrier channels of the base stations concerned. Which radio channels are in question (can be determined in advance), the mobile telephone station itself can be directly informed by the previously mentioned information from its base station, but these radio channels can also be identified by having a special signaling method.

En bärvågskanal kan vara fast eller dynamiskt till- delad. När man har gott om radiokanaler, kan man i en bas- station låta en viss radiokanal alltid vara enbart bärvågs- kanal. När en mobíltelefonstation vid signalstyrkeuppmät- ning finner en bra bärvågskanal, kan den direkt till bärvågs- kanalen i fråga sända en begäran om samtalsomkoppling till en radiokanal Cutradíokanal) hos tillhörande basstation. I- frågavarande bärvågskanal kan då anvisa mobiltelefonstationen en sådan ledig radiokanal samt ombesörja att samtalsomkoppling dit sker såsom angivits tidigare. Själva bärvågskanalen beläggs sålunda inte. Fördelen med detta är att en mobiltelefonstation alltid kan hitta en bärvågskanal hos varje basstation i samband med signalstyrkeuppmätníng såsom förberedelse för hand-off.A carrier channel can be fixed or dynamically assigned. When you have plenty of radio channels, you can in a base station let a certain radio channel always be only a carrier channel. When a mobile telephone station finds a good carrier channel when measuring signal strength, it can send a request for call switching to a radio channel (Cutradio channel) of the associated base station directly to the carrier channel in question. The carrier channel in question can then assign the mobile telephone station such a free radio channel and ensure that call switching there takes place as previously stated. The carrier channel itself is thus not coated. The advantage of this is that a mobile telephone station can always find a carrier channel at each base station in connection with signal strength measurement in preparation for hand-off.

En nackdel är dock att man låser en radiokanal hos varje bas- station enkom för funktionen hand-off.A disadvantage, however, is that one locks a radio channel at each base station only for the hand-off function.

Den andra möjligheten är att man delar bärvågskanals- funktionen dynamiskt mellan olika radiokanaler, i första hand utradiokanalerna. Detta innebär att den radiokanal, som är bärvågskanal, också är den radiokanal, som en mobiltelefon- station blir tilldelad, när den efter att ha konstaterat god signalstyrka hos bärvågskanalen sänder en begäran om om- koppling (hand-off) till tillhörande basstation. När denna tilldelning har skett (och radiokanalens signalering ändrats i enlighet därmed) och om det finns en ledig kanal ü.första hand en_utradiokanal) hos basstationen, omvandlas denna lediga radiokanals signalering till att bli bärvågskanalssignalering, så att man återigen har en bärvågskanal hos denna basstation.The second possibility is that the carrier channel function is divided dynamically between different radio channels, primarily the radio channels. This means that the radio channel, which is a carrier channel, is also the radio channel which a mobile telephone station is assigned when, after establishing good signal strength of the carrier channel, it sends a request for switching (hand-off) to the associated base station. When this assignment has taken place (and the signaling of the radio channel has changed accordingly) and if there is a free channel ü.first primarily a_adradio channel) of the base station, the signaling of this free radio channel is converted to become a carrier channel signaling, so that one again has a carrier channel at this base station .

Det innebär att den speciella bärvågskanalsfunktionen tilldelas enbart i den mån det finns en härför ledig kanal att tillgå.This means that the special carrier channel function is only assigned to the extent that there is a free channel available for this.

En mobíltelefonstation får den tidigare nämnda informa- tionen om vilka bärvågskanaler som finns i närbeläggna cellom- '--.~ afa- ...._..u.....u~.--....-.-~.-_ -v-nn-r- - 10 15 20 25 30 35 40 9 455 250 råden och kan utnyttjas vid hand-off företrädesvis på ettdera av följande tvâ sätt. Har systemet fasta bärvágskanaler, finns fast information om dessa ständigt lagrad i systemet. Dä ett samtal påbörjas via en basstation, överförs denna fasta informa- tion till mobiltelefonstationen i samband med samtalets upp- kopplande. Om systemet däremot använder dynamiska bärvàgskana- ler, vilket innebär att man inte från början vet vilken bas- stationsradiokanal som vid ett givet tillfälle utgör bärvàgs- kanal, får mobiltelefonstationen uppdaterad information vid behov. I varje basstation finns härvid en radio, som genom av- lyssning avgör och lagrar vilka radiokanaler i närliggande cellområden som för tillfället har bärvágskanalssignalering.A mobile telephone station receives the previously mentioned information about which carrier channels are present in nearby cellom- '-. ~ Afa- ...._ .. u ..... u ~. - ....-.- ~.-_ -v-nn-r- - 10 15 20 25 30 35 40 9 455 250 advice and can be used in hand-off preferably in one of the following two ways. If the system has fixed carrier channels, fixed information about these is constantly stored in the system. When a call is started via a base station, this fixed information is transmitted to the mobile telephone station in connection with the connection of the call. If, on the other hand, the system uses dynamic carrier channels, which means that it is not known from the outset which base station radio channel is a carrier channel at a given time, the mobile telephone station receives updated information if necessary. In each base station there is a radio, which by listening determines and stores which radio channels in nearby cell areas currently have carrier channel signaling.

Då en mobiltelefonstation behöver påbörja .hand-off, kommunice- rar mobiltelefonstationen först med den basstation, som den är uppkopplad till, och begär att få aktuell, uppdaterad in- formation om vilka bärvågskanaler som för tillfället sänder i angränsande basstationer. Mobiltelefonstationen kan därefter undersöka signalstyrkan hos de radiokanaler, som uppräknas i nämnda aktuella, uppdaterade information, och begära samtals- omkoppling i beroende av utfallet därav.When a mobile telephone station needs to start .hand-off, the mobile telephone station first communicates with the base station to which it is connected, and requests to receive up-to-date, updated information on which carrier channels are currently transmitting in adjacent base stations. The mobile telephone station can then examine the signal strength of the radio channels listed in said current, updated information, and request call switching depending on the outcome thereof.

Såsom framgår av det ovan anförda innebär föreliggande uppfinning att varje basstation utmärks av en långtgående dynamik vad gäller de olika radiokanalsfunktionerna, vilket är synnerligen fördelaktigt ur teleekonomisynpunkt.As can be seen from the above, the present invention means that each base station is characterized by a far-reaching dynamic in terms of the various radio channel functions, which is particularly advantageous from a telecommunications economy point of view.

För varje basstation krävs det alltsa att enbart en av radiokanalerna är fast förbunden med den centrala växeln.For each base station, it is therefore required that only one of the radio channels is permanently connected to the central exchange.

Denna radiokanal blir då inradiokanal. Om inradiokanalen blir upptagen, ger den ett programkommando till en ledig utradiokanal, så att denna senare för det första omvandlar sin signalering, så att kanalen blir en ny inradiokanal, och för det andra genom den automatiska uppringningsfunktíonen hos den tillordnade lokala växeln ringer upp den centrala växeln och därigenom etablerar en stand-by-funktion och tjänst- gör som provisorisk inradiokanal, under det att den ordinarie inradiokanalen är upptagen. Så fort den ordinarie inradiokana- len blir ledig, ges också programkommandon för omvandling av signaleringen hos den provisoriska inradiokanalen till utradiokanalssignaleríng och för nedkoppling av den proviso- riska förbindelsen med den centrala växeln. Detta gör att man _ »ﬂ-vn-v-n-a-m. 10 15 20 25 30 35 40 455 250 10 så gott som alltid kommer att ha en inradiokanal ledig för systemsignalering och sökning av mobiltelefonstationer inom cellomrâdet i fråga.This radio channel then becomes an in-radio channel. If the in-radio channel becomes busy, it gives a program command to a free out-of-radio channel, so that the latter firstly converts its signaling, so that the channel becomes a new in-radio channel, and secondly through the automatic dialing function of the assigned local exchange dials the central the switchboard and thereby establishes a stand-by function and serves as a temporary radio station, while the regular radio station is busy. As soon as the ordinary radio channel becomes available, program commands are also given for converting the signaling of the temporary radio channel to radio radio signaling and for disconnecting the temporary connection with the central exchange. This makes one _ »ﬂ- vn-v-n-a-m. 10 15 20 25 30 35 40 455 250 10 will almost always have an in-radio channel available for system signaling and searching of mobile telephone stations within the cell area in question.

Motsvarande dynamik finns i omvandlingen av en utradio- kanal till en dynamisk bärvägskanal. En bärvágskanal sänder ut det speciella signalmönster, som krävs för att en mobiltelefon- station skall veta att det rör sig om hand-off-kanalen. Om nu denna bärvágskanal blir upptagen genom en samtalsomkoppling, ger den ett programkommando till en ledig utradiokanal hos basstationen, sa att denna senare kanal omvandlar sin signale- ring till bärvågskanalssignalering. Det finns därigenom äter- igen en bärvågskanal tillgänglig för hand-off-funktionen. När den samtalsupptagna radiokanalen, som tidigare var bärvàgs- kanal, blir ledig, kommer den att vara en ledig utradiokanal med därtill anpassad signaleríng.Corresponding dynamics are found in the conversion of an outdoor radio channel into a dynamic carrier channel. A carrier channel transmits the special signal pattern required for a mobile telephone station to know that it is the hand-off channel. If this carrier channel is now occupied by a call switching, it gives a program command to a free radio channel of the base station, so that this latter channel converts its signaling into carrier channel signaling. As a result, there is again a carrier channel available for the hand-off function. When the intercepted radio channel, which was previously a carrier channel, becomes available, it will be a free radio channel with adapted signaling.

När en bärvágskanal blir upptagen genom att samtals- omkopplíng skall ske till densamma, etableras samtalsförbindel- se för kanalen i fråga antingen med den centrala växeln (in- kommande samtal] eller den andra berörda basstationen (utgåen- de samtal) såsom har diskuterats tidigare. Samtalsförbindelsen med den centrala växeln kan åstadkommas på flera olika sätt.When a carrier channel is taken up by a call switching to it, a call connection is established for the channel in question either with the central exchange (incoming call] or the other affected base station (outgoing call) as has been discussed previously. The call connection with the central exchange can be established in several different ways.

Den till samtalskanal omvandlade bärvágskanalen kan beordra tillhörande lokala växel att ringa upp den centrala växeln på det allmänna telefonnätet eller omvänt. Det är även möjligt att utnyttja basstationens fasta inradiokanalsförbindelse med den centrala växeln, varvid dock tillhörande radiokanal bör bortkopplas i den lokala växeln och en provisorisk inradio- kanal åstadkommas genom att en ledig utradiokanal samman- kopplas med den centrala växeln genom uppringning via till- hörande lokala växel. I detta senare fall kan vid det om- kopplade samtalets slut den berörda radiokanalen bringas att övergå till inradiokanalssignalering med bibehållande av inkopplingen till den fasta förbindelsen med den centrala växeln, varvid den provisoriska inradiokanalsförbindelsen kan kopplas ned och den därmed förknippade radiokanalen över- gå till att vara ledig utradiokanal.The carrier channel converted to a call channel can order the associated local exchange to call the central exchange on the public telephone network or vice versa. It is also possible to use the base station's fixed in-radio channel connection with the central exchange, however, the associated radio channel should be disconnected in the local exchange and a temporary in-radio channel is provided by connecting a free out-of-radio channel to the central exchange by dialing via the associated local exchange. gear. In this latter case, at the end of the switched call, the affected radio channel can be switched to in-radio channel signaling while maintaining the connection to the fixed connection with the central exchange, whereby the temporary in-radio channel connection can be disconnected and the associated radio channel switched to be a free radio channel.

Ovan diskuterade dynamik gör sig naturligtvis även gällande i samband med uppkoppling av ett utgående samtal från en mobiltelefonstation. Antag till exempel att mobiltelefon- 10 15 20 ZS 30 35 40 11 455 250 stationen försöker fa till stand uppringning av en abonnent i det allmänna telefonnätet med utnyttjande av berörd bas- stations lokala växel. Mobiltelefonstationen försöker då först hitta en ledig utradiokanal att koppla upp sig pà, enär en sàdan radiokanal är den naturliga och dedikerade kanalen för ett utgående samtal. Om detta misslyckas pa grund av att någon sådan kanal icke är ledig, försöker mobiltelefonstationen att koppla upp samtalet på den dynamiska bärvagskanalen.The dynamics discussed above also naturally apply in connection with the connection of an outgoing call from a mobile telephone station. Suppose, for example, that the mobile telephone exchange 10 15 20 ZS 30 35 40 11 455 250 station attempts to establish a call of a subscriber in the public telephone network using the local exchange of the relevant base station. The mobile telephone station then first tries to find a free radio channel to connect to, since such a radio channel is the natural and dedicated channel for an outgoing call. If this fails due to no such channel being idle, the mobile telephone station attempts to connect the call to the dynamic carrier channel.

Lyckas detta försvinner naturligtvis möjligheten att göra hand-off i cellomràdet i fraga, men eftersom ingen ledig kanal existerar (möjligen med undantag för en inradiokanal) 0 sista hand, dvs om även har hand-off ingen mening. Först i bärvågskanalen är upptagen, utnyttjar mobiltelefonstationen en inradiokanal för sitt utgående samtal. Denna dynamik och kanalprioritering gör att man alltid har maximal möjlighet att hitta en mobíltelefonstation inom ett cellomràde, då sökning sker på grund av ett inkommande samtal till mobiltele- fonstationen i fråga. Företrädesvis skall det dock alltid vara möjligt att koppla upp utgående samtal pà samtliga basstationens radiokanaler, enär önskan är att maximera san- nolikheten för att man skall kunna genomföra samtal och utgående samtal utgör huvuddelen av det totala antalet samtal.If this succeeds, of course, the possibility of doing hand-off in the cell area in question disappears, but since no free channel exists (possibly with the exception of an in-radio channel) 0 last hand, ie if even hand-off has no meaning. Once the carrier channel is busy, the mobile telephone station uses an in-radio channel for its outgoing call. This dynamic and channel prioritization means that you always have the maximum opportunity to find a mobile telephone station within a cell area, as the search takes place due to an incoming call to the mobile telephone station in question. Preferably, however, it should always be possible to connect outgoing calls on all the base station's radio channels, since the desire is to maximize the probability of being able to make calls and outgoing calls make up the majority of the total number of calls.

Såsom tidigare angivits innebär föreliggande uppfinning att kraven på den centrala växeln blir väsentligt lägre än i konventionella cellulära mobiltelefonsystem. Avgörande härför är att huvuddelen av all radiosignalering sker från och styrs i basstationerna med-utnyttjande av tillhörande programstyrda lokala miniväxel respektive mobiltelefonstationerna. Den centrala växeln behöver därför i huvudsak enbart utföra normala växlingsfunktioner av det slag som en normal s k företagsväxel É utför. Växeln skall sålunda koppla upp inkommande samtal. Den måste vara förberedd för direktvalsuppringning och kunna avkoda ket dirëktvalsnummer som sökts. Denna funktion finns i vanliga K En specialfunktion som krävs här är att vil- företagsväxlar. den centrala växeln skall göra ett gruppanrop ut på samtliga anknytningar i samband med sökning av en mobiltelefonstation, därför att anknytningarna i föreliggande fall representerar varje cellomràdes inradiokanaler, vilka avlyssnas av mobiltele- 10 15 20 25 30 35 40 455 250 ,2 fonstationerna.As previously stated, the present invention means that the requirements for the central exchange will be significantly lower than in conventional cellular mobile telephone systems. Crucial to this is that the main part of all radio signaling takes place from and is controlled in the base stations with the use of associated program-controlled local mini-exchanges and the mobile telephone stations, respectively. The central exchange therefore only needs to perform normal exchange functions of the kind that a normal so-called corporate exchange É performs. The exchange should thus connect incoming calls. It must be prepared for direct dialing and be able to decode the direct dial number requested. This function is available in standard K A special function required here is that the company switches. the central exchange shall make a group call to all extensions in connection with the search for a mobile telephone station, because the extensions in the present case represent the radio channels of each cell area, which are intercepted by the mobile telephone stations.

Det faktum att varje anknytning i den centrala växeln representerar en basstation innebär att de nummer som skall upptaget inte skall avse de normala an- t ex vara cirka 100 i en normal kontors- i mobiltelefonsystemet (dvs de mobil- telefonstationer) som för tillfället är upptagna. När en mobil- telefonstation är engagerad i samtal via en inradiokanal, en ut- lagras i tabellen för knytningarna (som kan växel) utan de nummer radiokanal eller en bärvågskanal, signaleras detta tillbaka till den centrala växeln genom den etablerade förbindelse som finns mellan den centrala växeln och berörd basstations inradiokanal, varvid upptagettabellen fylls på så att man vid inkommande samtal genom en jämförelse med upptagettabellen direkt kan »man-x _ konstatera om en upptagetsituation föreligger.The fact that each extension in the central exchange represents a base station means that the numbers to be busy should not refer to the normal ones, for example about 100 in a normal office mobile phone system (ie the mobile phone stations) that are currently busy. . When a mobile telephone station is engaged in calls via an in-radio channel, one is stored in the table for the connections (which can switch) without the numbers radio channel or a carrier channel, this is signaled back to the central exchange through the established connection between the central the exchange and the base station's radio station in question, the busy table being filled in so that when incoming calls are made directly by a comparison with the busy table, it is possible to ascertain whether a busy situation exists.

Den normala vidarekopplingsfunktion, som finns i en företagsväxel och som innebär att man kan koppla ett samtal från en anknytning till en annan anknytning, kan i systemet enligt föreliggande uppfinning användas för att enkelt åstad- komma .hand-off i samband med inkommande samtal. När en begäran om samtalsomkoppling härvid kommer från en mobiltelefonstation via en bärvågskanal, innebär detta att man endast behöver åstadkomma omkoppling i fönﬁmgsväxeln mellan en anknytning (radiokanal) till en annan anknytning (ny radiokanal).The normal call forwarding function, which is present in a PBX and which means that one can switch a call from one extension to another extension, can be used in the system according to the present invention to easily achieve hand-off in connection with incoming calls. When a request for call switching in this case comes from a mobile telephone station via a carrier channel, this means that one only needs to provide switching in the switching state between one extension (radio channel) to another extension (new radio channel).

Sammanfattningsvis innebär föreliggande uppfinning att man kan använda en billig central växel, vars huvudfunktion enbart är att växla samtal, dvs växeln behöver i stora drag enbart ha samma funktioner som en vanlig fönﬂngsväxel. Uppfinningen innebär vidare en låg investering i basstationer, enär varje bas- station i princip är en mycket enkel radiosändare/mottagare med tillkopplad lokal miniväxel. Den decentralíserade intelligens i mobiltelefonstationen, som möjliggör detta, är inte kost- nadskrävande, i det att den enbart kräver programvara, som får rum i det datorminne som ändå normalt måste finnas i mobiltelefonstationen för att denna skall kunna utnyttjas i ett mobiltelefonsystem.In summary, the present invention means that one can use a cheap central exchange, whose main function is only to exchange calls, ie the exchange needs to have broadly only the same functions as a regular exchange exchange. The invention also involves a low investment in base stations, since each base station is in principle a very simple radio transmitter / receiver with connected local mini-switch. The decentralized intelligence in the mobile telephone station which enables this is not costly, in that it only requires software which takes place in the computer memory which must nevertheless normally be present in the mobile telephone station in order for it to be utilized in a mobile telephone system.

Vad gäller signalering vid samtalsuppkoppling, hand- skakning, etc. ställer föreliggande uppfinning icke några väsentliga krav utöver de krav som ställs i konventionella cellulära mobiltelefonsystem, varför någon närmare beskrivning 10 15 20 25 30 35 40 13 4455 2550' härav icke kan anses vara erforderlig.With regard to signaling during call set-up, handshaking, etc., the present invention does not impose any essential requirements in addition to the requirements set in conventional cellular mobile telephone systems, therefore no further description of this can be considered necessary. .

Uppfinningen kommer i fortsättningen att beskrivas när- mare genom icke begränsande utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning.The invention will be described in more detail below with non-limiting exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Figur 1 är ett schematiskt blockschema över ett mobil- telefonsystem i enlighet med föreliggande uppfinning.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic block diagram of a mobile telephone system in accordance with the present invention.

Figur 2 är ett blockschema enligt figur 1 som visar sys- temkonfigurationen i samband med ett inkommande samtal och då hand-off börjar bli aktuellt.Figure 2 is a block diagram according to Figure 1 which shows the system configuration in connection with an incoming call and when hand-off begins to become relevant.

Figur 3 är ett blockschema enligt figurerna 1 och 2 som visar systemkonfiguratíonen, efter det att hand-off genom- förts.Figure 3 is a block diagram according to Figures 1 and 2 showing the system configuration, after hand-off has been performed.

Figur 4 är ett blockschema enligt figur 1 som visar sys- temkonfigurationen i samband med ett utgående samtal och då hand-off börjar bli aktuellt.Figure 4 is a block diagram according to Figure 1 which shows the system configuration in connection with an outgoing call and when hand-off begins to become relevant.

Figur 5 är ett blockschema enligt figurerna 1 och 4 som visar systemkonfigurationen efter det att hand-off genom- förts.Figure 5 is a block diagram according to Figures 1 and 4 showing the system configuration after hand-off has been performed.

Figur 6 är ett schematiskt flödesdiagram som åskådliggör handpgffj funktionen.Figure 6 is a schematic flow diagram illustrating the handpgffj function.

UTFÖRINGSEXEMPEL Det i figurerna 1-5 schematiskt illustrerade mobiltele- fonsystemet innefattar tre basstationer 1, 2, 3, en central växel 4, ett allmänt telefonnät 5 och en mobiltelefonstation 6 monterad i en bil (i fortsättningen kallad "biltelefon"). Varje basstation har fem radiokanaler med tillhörande sändare och mot- tagare. I ett grundtillstånd som visas i figur 1 utgörs dessa fem radiokanaler av en inradiokanal AC1, ACZ respektive ACS, tre utradiokanaler BC11, BC12, BC13, BC21, BCZZ, BCZ3 respektive BC31, BC32, Bc33, samt en dynamisk bärvågskanal HC1, HC2, respek- tive HC3. Kanalernas signalering är i enlighet härmed. Varje kanal är tilldelad ett separat kanalnummer, svarande mot en särskild kanalfrekvens. I föreliggande fall är samtliga kanal- nummer och därmed samtliga kanalfrekvenser olika, eftersom de tre cellområden som de tre basstationerna tillhör pà icke när- mare visat sätt angränsar till varandra. 10 15 20 25 30 35 40 4557250 14 Varje basstation är tillordnad en lokal miniväxel 7, till vilken radiokanalerna är anslutna. Varje lokal växel 7 består av ett antal programstyrda delväxlar 71, 72, 73, 74 och 75, dvs en delväxel för varje radíokanal. Härigenom kan varje radiokanal med tillhörande lokalväxeldel utföras i form av en modul, vari- genom antalet radiokanaler i en basstation mycket enkelt kan ändras genom att antalet parallellkopplade moduler ändras.EMBODIMENT EXAMPLE The mobile telephone system schematically illustrated in Figures 1-5 comprises three base stations 1, 2, 3, a central exchange 4, a public telephone network 5 and a mobile telephone station 6 mounted in a car (hereinafter referred to as "car telephone"). Each base station has five radio channels with associated transmitters and receivers. In a basic state shown in Figure 1, these five radio channels consist of an indoor radio channel AC1, ACZ and ACS, respectively, three outdoor radio channels BC11, BC12, BC13, BC21, BCZZ, BCZ3 and BC31, BC32, Bc33, respectively, and a dynamic carrier channel HC1, HC2, resp. - tive HC3. The signaling of the channels is in accordance with this. Each channel is assigned a separate channel number, corresponding to a specific channel frequency. In the present case, all channel numbers and thus all channel frequencies are different, since the three cell ranges to which the three base stations belong are not shown to each other in a manner shown in more detail. Each base station is assigned a local mini-exchange 7, to which the radio channels are connected. Each local exchange 7 consists of a number of programmed sub-exchanges 71, 72, 73, 74 and 75, ie a sub-exchange for each radio channel. As a result, each radio channel with associated local exchange part can be designed in the form of a module, whereby the number of radio channels in a base station can be changed very easily by changing the number of modules connected in parallel.

Varje basstations inradiokanal ACT, AC2 respektive AC3 är fast förbunden med den centrala växeln 4 via sin lokalväxel- del 7] och en telefonförbindelse 8, 9 Dessa telefonförbindelser är i realiteten uppkopplade via det allmän- dragna respektive l0. na telefonnätet 5 men visas i förtydligande syfte direkt mellan respektive lokal växel 7 och den tentrala växeln.Each base station's radio stations ACT, AC2 and AC3, respectively, are permanently connected to the central exchange 4 via their local exchange part 7] and a telephone connection 8, 9. These telephone connections are in reality connected via the general and respective l0. telephone network 5 but is shown for clarification directly between the respective local exchange 7 and the central exchange.

Motsvarande telefonförbindelser 11 och 12 antyder att ytter- ligare basstationer, dvs cellområden, kan ingå i systemet.Corresponding telephone connections 11 and 12 indicate that additional base stations, ie cell areas, may be included in the system.

Basstationerna utnyttjar på i och för sig känt sätt telefonförbindelserna 8, 9, 10, 11, 12 för erforderligt signal- och informationsutbyte med den centrala växeln 4. Bas- stationerna saknar i övrigt fast förbindelse med den centrala växeln, men respektive lokala växel har egna telefonabonnemang hos det allmänna telefonnätet och har uppringníngsfunktion, så att telefonförbindelse kan vid behov etableras med till det allmänna telefonnätet hörande abonnenter inkluderande de i mobiltelefonsystemet ingående lokala växlarna.The base stations use the telephone connections 8, 9, 10, 11, 12 in a manner known per se for the required signal and information exchange with the central exchange 4. The base stations do not otherwise have a fixed connection with the central exchange, but each local exchange has its own telephone subscriptions of the public telephone network and has a dialing function, so that a telephone connection can be established, if necessary, with subscribers belonging to the public telephone network, including the local exchanges included in the mobile telephone system.

I figur 2 visas situationen i systemet i ett inkommande samtal till bíltelefonen 6 och då det börjar bli dags att utnyttja hand-off-funktionen i systemet. En abonnent 15 i det allmänna telefonnätet 5 har genom att ringa biltelefonens nummer inkopplats till systemets centrala växel 4 (förbindelsen 16), som efter sökning på systemets inradiokana- ler fått svar på kanalen AC2 och följaktligen kopplat upp sam~ talet på denna kanal via förbindelsen 9. Kommunikationen med biltelefonen 6 sker via radiokommunikationsförbindelsen 17 mellan biltelefonen 6 och inradiokanalen AC2.Figure 2 shows the situation in the system in an incoming call to the car telephone 6 and when it starts to be time to use the hand-off function in the system. A subscriber 15 in the public telephone network 5 has, by dialing the car telephone number, been connected to the system's central exchange 4 (connection 16), which after searching the system's radio channels received a response to the channel AC2 and consequently connected the call on this channel via the connection. 9. The communication with the car telephone 6 takes place via the radio communication connection 17 between the car telephone 6 and the internal radio channel AC2.

I samband med att inradiokanalen AC2 blir belagd, sänder den (dvs dess programstyrda lokalväxeldel 71) ett kommando till närmaste lediga utradíokanal BC21, så att denna ändrar sin sig- nalering och övergår till att vara en tillfällig inradiokanal AC21 och medelst sin lokalväxeldel 72 ringer upp den centrala samband med 10 15 20 25 30 35 40 15 455 250 växeln 4 via det allmänna telefonnätet 5, såsom visas genom förbindelserna 18, 19. Härigenom kan eventuella ytterligare inkommande samtal mottagas via basstationen 2.When the radio station AC2 is occupied, it (ie its program-controlled local exchange part 71) sends a command to the nearest available radio station BC21, so that it changes its signaling and becomes a temporary radio station AC21 and by means of its local exchange part 72 dials the central connection with the exchange 4 via the public telephone network 5, as shown by the connections 18, 19. As a result, any further incoming calls can be received via the base station 2.

När biltelefonen 6 konstaterar att sígnalstyrkan hos förbindelsen 17 blir dålig, undersöker den under korta samtalsav- brott signalstyrkan hos kommunikationsfórbindelserna 21,22 med de angränsande basstationerna 1 och 3 genom att lyssna på dessa stationers bärvágskanaler HC1 respektive HC3. Biltele- fonen har från basstationen 2 fått information om att det är bärvàgskanalerna HC1 och HC3 som är aktuella för denna signal- styrkeundersökning.When the car telephone 6 finds that the signal strength of the connection 17 becomes poor, it examines during short interruptions the signal strength of the communication connections 21, 22 with the adjacent base stations 1 and 3 by listening to the carrier channels HC1 and HC3 of these stations, respectively. The car telephone has received information from the base station 2 that it is the carrier channels HC1 and HC3 that are relevant for this signal strength test.

Utfallet av signalstyrkeundersökningen visar att sam- talsomkoppling bör ske till basstationen 3. Bíltelefonen 6 sän- der nu likaledes under korta samtalsavbrott en begäran till sin radiokanal AC2 om samtalsomkoppling till en radiokanal hos basstationen 3. Med utnyttjande av sedvanlig signalering på förbindelserna 9 och 10 förbereds och genomförs omkopplingen i form av enkel överväxling av samtalet i den centrala växeln 4 till förbindelsen 10 till den lediga radiokanalen ACS och över- flyttning i biltelefonen av samtalet till denna kanal. Självfallet sker överflyttningen först sedan den nya radioförbindelsen 23 (figur 3) på sedvanligt sätt upprättats (inklusive handskakning etc).The outcome of the signal strength survey shows that call switching should take place to the base station 3. The car telephone 6 now also sends during short call interruptions a request to its radio channel AC2 for call switching to a radio channel at the base station 3. Using the usual signaling on connections 9 and 10, and the switching is carried out in the form of simple transfer of the call in the central exchange 4 to the connection 10 to the free radio channel ACS and transfer in the car telephone of the call to this channel. Of course, the transfer only takes place after the new radio connection 23 (figure 3) has been established in the usual way (including handshaking, etc.).

I och med att biltelefonen nu har samtalsförbíndelse med kanalen AC3, blir kanalen AC2 ledig igen, varvid kanalen AC21 (figur 2) beordras att återgå till att vara utradiokanal BC21 igen. Samtidigt upprättas emellertid i stället en tillfällig inradiokanal AC31 hos basstationen 3 medelst förbindelser 25, 26. Detta sker helt i motsvarighet till vad som gällde för den tillfälliga inradiokanalen AC21 hos basstationen 2. Det till- stånd som nu uppnåtts visas i figur 3.As the car telephone now has a call connection with the channel AC3, the channel AC2 becomes idle again, whereby the channel AC21 (figure 2) is ordered to return to being the radio channel BC21 again. At the same time, however, a temporary in-radio channel AC31 is established at the base station 3 by means of connections 25, 26. This is done in full accordance with what applied to the temporary in-radio channel AC21 at the base station 2. The condition now achieved is shown in Figure 3.

När samtalet avslutas, blir inradiokanalen AC3 ledig igen, varvid den tillfälliga inradíokanalen AC31 kopplas ned, så att kanalen ifråga igen blir utradiokanal BC31.When the call is terminated, the in-radio channel AC3 becomes idle again, the temporary in-radio channel AC31 being disconnected, so that the channel in question again becomes out-of-radio channel BC31.

I figur 4 visas situationen i systemet i samband med ett utgående samtal från biltelefonen 6 och då det ävenledes börjar bli dags för att utnyttja hand-off-funktionen, Samtalet till en abonnent 31 inom det allmänna telefonnätet har uppkopplats genom att biltelefonen inledningsvis belagt en ledig utradio- 10 15 20 25 30 35 40 455 250 16 kanal BC2l hos tillhörande basstation 2 och etablerat radiokom- munikationsförbindelse 33 därmed. Kanalens BCZ1 lokalväxeldel 72 ringer pá vanligt sätt upp abonnenten 31 och etablerar sålunda förbindelsen 34. Såsom framgår berörs varken den centrala växeln 4 eller basstationens 2 inradiokanal AC2 härav.Figure 4 shows the situation in the system in connection with an outgoing call from the car telephone 6 and when it also begins to be time to use the hand-off function. The call to a subscriber 31 within the public telephone network has been connected by the car telephone initially occupying a vacant outdoor radio channel BC21 at associated base station 2 and established radio communication connection 33 therewith. The local exchange part 72 of the channel BCZ1 dials the subscriber 31 in the usual manner and thus establishes the connection 34. As can be seen, neither the central exchange 4 nor the base station AC2 of the base station 2 is affected by this.

När det blir aktuellt med .hand-off, undersöker bil- telefonen 6 de aktuella bärvágskanalerna HC1 och HC3, varom biltelefonen vid förfrågan såsom tidigare får information från sin radiokanal BC21. Även denna gång har förbindelsen 35 med kanalen HC3 bättre signalstyrka än förbindelsen 36 med kanalen HC1. Samtalsomkoppling skall alltsa ske till basstationen 3.When .hand-off becomes relevant, the car telephone 6 examines the current carrier channels HC1 and HC3, of which the car telephone receives information from its radio channel BC21 on request. Again, the connection 35 with the channel HC3 has better signal strength than the connection 36 with the channel HCl. Call switching must therefore take place to the base station 3.

I detta fall belägger emellertid biltelefonen 6 kanalen HC3, så snart den goda signalstyrkan konstaterats, detta med avsikten att beordra samtalsomkopplíng till denna kanal. Denna kan därigenom icke längre fungera som bärvágskanal utan över- gå till att vara en utradíokanal BC34 (figur 5), samtidigt som den tidigare och lediga utradiokanalen BC33 (figur 4) beordras att övergå till att vara bärvågskanal HC31 (figur 5).In this case, however, as soon as the good signal strength has been ascertained, the car telephone 6 covers the channel HC3 with the intention of ordering call switching to this channel. This can thus no longer function as a carrier channel but become a radio channel BC34 (Figure 5), at the same time as the former and vacant radio channel BC33 (Figure 4) is ordered to switch to a carrier channel HC31 (Figure 5).

Biltelefonen 6 beordrar nu samtalsomkoppling till kanal BC34 hos basstation 3. Detta kan ske på flera olika sätt, men det anses för närvarande föredraget att låta omkopplingen styras från den nya kanalen, dvs kanalen BC34 i föreliggande fall. Under korta avbrott i samtalet via förbindelsen 33 till kanalen BCZ1 beordras kanalen BC34 att med utnyttjande av sin lokalväxeldels 75 uppringningsfunktion upprätta förbindelse 37, 38 (via det allmänna telefonnätet 4) med kanalens BC21 lokal- växeldel 72. När denna förbindelse upprättats och sålunda sam- talet även går via förbindelserna 35, 37,38, bryts förbindelsen 33. Situationen enligt figur 5 har då uppnåtts. Då samtalet är slut, nedkopplas de uppringda förbindelserna 34, 37, 38. Kanal- konfigurationen enligt figur 5 kvarstår dock, dvs kanalen HC31 kvarstår som bärvågskanal, tills den utnyttjas för en ny hand_0ff, och kanalen BC34 kvarstår som utradiokanal, tills den eventuellt beordras att utgöra ny bärvågskanal i samband med en senare hand-off; Såsom framgår sker allt det ovan be- skrivna utan att den centrala växeln behöver beröras, eventuellt med undantag för om man önskar utnyttja förbindelserna 9, 10 för signalering mellan basstatíonernas 2 och 3 lokala växlar.The car telephone 6 now orders call switching to channel BC34 at base station 3. This can be done in several different ways, but it is currently considered preferable to let the switching be controlled from the new channel, ie channel BC34 in the present case. During short interruptions in the call via the connection 33 to the channel BCZ1, the channel BC34 is ordered to establish a connection 37, 38 (via the public telephone network 4) with the channel BC21 local exchange part 72 using the dialing function of its local exchange 75, when this connection has been established and thus connected. the number also goes via the connections 35, 37,38, the connection 33 is broken. The situation according to figure 5 has then been achieved. When the call is over, the dial-up connections 34, 37, 38 are disconnected. However, the channel configuration according to Figure 5 remains, ie the channel HC31 remains as a carrier channel, until it is used for a new hand_0ff, and the channel BC34 remains as an out-of-radio channel, until it is ordered to constitute a new carrier channel in connection with a later hand-off; As can be seen, all of the above takes place without the central exchange having to be touched, possibly with the exception of if one wishes to use the connections 9, 10 for signaling between the local exchanges 2 and 3 of the base stations.

I syfte att ytterligare klargöra hand-off-funktionen i H 10 15 20 ZS 30 35 40 17 455 250 mobíltelefonsystemet visas slutligen i figur 6 ett schematiskt flödesdiagram häröver. Siffrorna 1-10 i de olika blocken kan härvid ges följande innebörd: 1: Är sígnalstyrkan som biltelefonen har tillräckligt bra för kommunikation? Biltelefonen utför under samtalsavbrott signalstyrkemät- ning pà kända möjliga bärvágskanaler för olika färdrikt- ningar för bilen.Finally, in order to further clarify the hand-off function of the mobile telephone system, Figure 6 shows a schematic flow diagram above. The numbers 1-10 in the different blocks can be given the following meaning: 1: Is the signal strength that the car phone has good enough for communication? During call interruptions, the car telephone performs signal strength measurement on known possible carrier channels for different directions of travel for the car.

Ar signalstyrkan bättre på någon av de undersökta bär- vågskanalerna? _ Biltelefonen sänder under samtalsavbrott begäran om bas- stationsbyte (kanalbyte).Is the signal strength better on any of the examined carrier channels? _ During a call interruption, the car telephone sends a request for base station change (channel change).

Biltelefonen återupptar samtalet på gamla kanalen och väntar på anvisning av den nya kanalen.The car kit resumes the call on the old channel and waits for the instruction of the new channel.

Har den nya samtalskanalen blivit anvisad? Overflyttning av samtalet till den anvisade nya samtals- kanalen.Has the new call channel been assigned? Transfer of the call to the designated new call channel.

Samtalet fortsätter pà den nya kanalen. Är samtalet avslutat? Nedkoppla kommunikatíonsförbindelsen. ...._-..._.,.-The call continues on the new channel. Is the call ended? Disconnect the communication connection. ...._-..._., .-

Claims

455 250 18 PATENT REQUIREMENTS

A cellular mobile telephone system comprising a central exchange (4), which is arranged to communicate with an external telephone network (S), a plurality of base stations (1,2,3) and a number of mobile telephone stations (6), each base station being assigned an associated cell area and wherein each base station is partly arranged for communication connection with the central exchange, and partly has a plurality of radio channels (AC, BC, HC) for radio communication with mobile telephone stations existing in each associated cell area, characterized in that it has base stations (1, 2,3) each having a local exchange (7) with a dialing function, which is arranged to be able to communicate with the external telephone network: (5), wherein such a base station is arranged to, in response to a call set-up request received by a of the base station radio channels from a mobile telephone station (6) in the cell area of the base station, be able to provide call connection (34) by dialing via the local exchange (7) on the external telephone network (5).

Mobile telephone system according to claim 1, characterized in that the respective base station is arranged to, in connection with outgoing calls, in response to a base station switching request, received from a mobile telephone station (6) within the base station cell area, be able to establish a call connection - see (37,38) between itself (2) and the affected second base station (3), via the base station's local exchange (72), by dialing on the external telephone network (5) of the second base station (3) or alternatively by switching within an internal telephone network, to which the local exchanges' local exchanges are connected.

Mobile telephone system according to claim 1 or 2, characterized in that the respective base station (1,2,3) is fixedly connected to the central exchange (4) by one or a few lines (8,9,10), which are arranged to transmit calls from the central exchange to the base station and are preferably also arranged for transmitting system signaling between the central exchange and the base station; that said one or a few lines (8,9,1D) in the base station are connected to corresponding in-radio channels (AC) of the base station, which in-radio channels are thus primarily intended for searching for mobile. (1 Want... «.....,. ~. - _......_, .. ._ _. 455 250 19 telephone exchanges (6) and the transmission of incoming calls to these and therefore has and that the local exchange (7) of the base station is arranged that when the one or a few lines are occupied (9; 10) by dialing the central exchange (4) on the external telephone network (5) temporarily established at least one further line (18; 2S) for incoming calls, this line being connected to a base station radio channel, the signaling of which changes accordingly.

Mobile telephone system according to claim 3, characterized in that each base station (1,2,3) has radio stations (BC), which are intended to be used primarily for outgoing calls from existing mobile telephone stations (in the base station's cellular area). 6), whereby the signaling of the radio channels is in response to this.

Mobile telephone system according to claim 3 or 4, characterized in that each base station (1,2,3) has a carrier radio channel (HC), which is intended to primarily constitute a channel, which a mobile telephone station (6) can examine with respect to signal strength in connection with the base station switching method, whereby the signaling of the carrier radio channel is corresponding to this.

Mobile phone systems according to claims 4 and 5, characterized in that the carrier radio channel (HC) is dynamically assigned; that the carrier radio channel is arranged to be, in connection with the base station switching of a call to the base station in question, the radio channel to which call switching takes place; that such call switching to the carrier radio channel means that it is changed to be an out-of-radio channel (BC34) and that a vacant out-of-radio channel (BC33), if one exists or when one occurs, is changed to be a carrier radio channel (HC31).

Mobile telephone system according to claim 4 and S or claim 6, characterized in that a mobile telephone station (6) is arranged that when all outgoing radio channels (BC) are busy primarily connect an outgoing call from the mobile radio station on the carrier channel (HC), if this is free, but if this is not the case on a free radio (AC).

Mobile telephone system according to any one of claims 1-7, characterized in that, in connection with incoming calls to a mobile telephone station (6), in response to a base- - wn-fân -... a _ __... . 1: I -vn-v r-w-n-f u- 455 250 zo station switching request from the mobile telephone station provides call switching in the central exchange (4).