SE514190C2 - Förfarande och arrangemang vid ett kommunikationssystem - Google Patents

Description

15 20 25 5 14 1 9 O 1 .

En mikrotelefon, som i enlighet med GB-2 282 735 utsänder en identifieringssignal utöver utsändande av anropsrelaterade signaler, måste utrustas med minst två sändare, vilket ökar komplexiteten och kostnaden för mikrotelefonen.

Vidare beskrives i GB-2 282 735 hur inkommande anrop dirigeras genom telefonnätet och hembasstationen efter en ändring till det andra operationssättet. Det föreligger ingen beskrivning som hänför sig till att utföra hand-off för ett samtal, som upprättats i det cellulära nätet, till hembasstationen.

I US-patentet 5,260,988 beskrives en dualmods cellulär trådlös bärbar radiotelefon, som kan fungera antingen i ett trådlöst telefonsystem eller ett cellulärt nät.

Radiotelefonen väljer med förtur det trådlösa systemet, när den befinner sig inom räckvidd för detta system.

När radiotelefonen fungerar i vilotillstånd, dvs. påslagen men utan att något samtal är uppkopplat, i det cellulära nätet, övervakar radiotelefonen en första styrkanal som överföres av en basstation tillhörande det cellulära nätet. Radiotelefonen upphör temporärt att övervaka den första styrsignalen under en viss tidsperiod. Under denna tidsperiod sveper radiotelefonen efter radiosignaler från det trådlösa systemet. Om det trådlösa systemet påträffas, flyttar radiotelefonen till det trådlösa systemet, medan eljest övervakningen av den första styrkanalen återupptages.

I US-5,260,988 diskuteras också hand-off för ett uppkopplat samtal från det cellulära systemet till det trådlösa systemet. Emellertid beskrives i US-5,260,988 varken vad som triggar radiotelefonen för att söka byta till det trådlösa systemet eller hur radiotelefonen kan upprätthålla det upprättade samtalet under svepning etter radiosignaler från det trådlösa systemet. 10 15 20 25 30 5143fi9o Sammanfattning av uppfinningen Det allmärma problem som föreliggande uppfinning hanterar är att detektera huru- vida en viss mobil station finns i ett bestämt område.

Problemet löses i huvudsak genom ett förfarande, där den mobila stationen utsänder information som identifierar den mobila stationen i en radiokanal, som är tillordnad för kommunikation mellan den mobila stationen och en forsta basstation. När en detekterande enhet mottager den översända identitetsinformationen, registreras den mobila stationen såsom närvarande i ett förutbestämt område. Lösningen irmefattar de nödvändiga medlen för att implementera förfarandet i radiokommunikationssystemet.

Närmare bestämt löses problemet på följande sätt. En första radiokanal tillordnas för kommunikation av styrinformation och användardatainfonnation mellan den mobila stationen och den första basstationen. Den mobila stationen sänder identitetsinformationen repeterande i den första radiokanalen. Den detekterande enheten avsöker åtminstone en delmängd av det radiofrekvensband som används i radiokommunikationssystemet för radioutsändningar tillhörande den första radiokanalen och mottager minst ett uppträdande av den utsända identitetsinfonnationen. Den mobila stationen registreras som närvarande i närheten av den detekterade enheten efter mottagning av nämnda minst ett uppträdande av identitetsinfonnationen.

Ett allmänt syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande och ett arrangemang, som möjliggör för en detekterande enhet att detektera huruvida en specifik mobil station fmns i närheten av enheten.

Ett mera specifikt syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett sådant förfarande och arrangemang för detektion av mobilstationsnärvaro som ej kräver att den mobila stationen har mer än en sändare. 10 15 20 25 30 5 1 4ï 1 9 Û q . Ännu ett syfte är att åstadkomma ett hand-oñlförfarande och arrangemang, där hand-off för den mobila stationen fiån den nänmda första basstationen till en andra basstation utlöses när, genom användning av det nänmda detektionsfórfarandet för mobilstationsnärvaro, den mobila stationen detekteras såsom närvarande inom täckningsområdet fór den andra basstationen.

En fördel, som uppfinningen ger, är att den åstadkommer ett förfarande och arrangemang för detektering av mobilstationsnärvaro, som ej erfordrar att den mobila stationen har mer än en sändare.

En annan fördel är att uppfinningen möjliggör ett selektivt hand-off-förfarande och arrangemang, där beslutet att utlösa hand-off for en utvald mobilstation, som kommunicerar med en forsta basstation i ett första radiokommunikationsnät, till en andra basstation, som är separat fiån det första radiokommunikationsnätet, är transparent för den mobila stationen och den första radiokommunikationen.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas mera i detalj med hänvisning till exempelutfóranden därav och även med hänvisning till medföljande ritningar.

Kort figgbeskrivning Fig. 1 visar en vy av ett forsta radiokommunikationssystem, som omfattar en hembasstation.

Fig. 2A är ett flödesschema som visar ett detektionsforfarande för mobilstations- närvaro i enlighet med ett utfóringsexempel av uppfinningen.

Fig. 2B är ett flödesschema som visar ett hand-off-fórfarande, som omfattar det detektionsfórfarande för mobilstationsnärvaro som visas i fig. 2A. 10 15 20 25 30 514 190 5 Fig. 3 är ett blockschema som visar strukturen fór översända identitetsmeddelanden.

F ig. 4 är ett blockschema som visar ett utiöringsexempel av en mobil station i enlighet med uppfmningen.

Fig. 5 är ett blockschema som visar en hembasstation.

Fig. 6 visar ett andra radiokommunikationssystem, som omfattar ett trådlöst kontorssystem.

F ig. 7 visar ett tredje radiokommunikationssystem, som omfattar en hemnärvaro- detektor.

Fig. 8 visar ett fiärde radiokommunikationssystem, som omfattar ett cellulärt nät.

Fig. 9 är ett blockschema som visar strukturen hos en digital trafikkanal.

Detaljerad beskrivning av utfóringsexemplen Fig. 1 visar en del av ett radiokommunikationssystem i enlighet med ett första exempelutiörande av uppfinningen.

Radiokommunikationssystemet SYSl omfattar ett offentligt cellulärt nät PLMN1 och ett offentligt telefonnät PSTN1. Det cellulära nätet PLMN1 omfattar en telefon- station MSCI för mobiltjänster, till vilken en forsta basstation BS1 är kopplad.

Radiokommunikationssystemet SYSl omfattar vidare en hembasstation HBS 1. Vid detta exempeluttörande är hembasstationen HBSl installerad i hemmet hos en abonnent i ett cellulärt nät. Hembasstationen I-IBSI är kopplad till en lokal växel LEl i det allrnärma telefonnätet PSTNl. Telefonnätet PSTN1 och det cellulära nätet PLMNl är sammankopplade inbördes och möjliggör kommunikation, t.ex. telefon- samtal mellan abonnenter verkande i respektive nät. Radiokommunikationssystemet 10 15 20 25 30 514 190 6.

SYS1 omfattar vidare en mobil station MS 1, som möjliggör för det cellulära nätets abonnent att kommunicera t.ex. genom att initiera och mottaga telefonsamtal.

Hembasstationen HIBSI, som altemativt kan betecknas som en personlig basstation, ger radiotäckning inom ett visst område 101 vid platsen för cellnätsabonnentens hem. Hembasstationen HBS1 och den första basstationen BSl i fig. 1 understödjer båda sarnrna radiogränssnitt, vilket underlättar konstruktionen för den mobila stationen MS 1. I detta exempeluttörande användes radiogränssnittet i enlighet med specifikationema TIA/EIA IS-136.

När abonnenten för det cellulära systemet använder sin mobila station MS1 inom täckningsonirådet 101 för hembasstationen I-IBS l, bör kommunikationen företrädesvis hanteras via hembasstationen I-IBSl från telefonnätet PSTNI i stället för via det cellulära nätet PLMNl. Därmed måste radiokommunikationssystemet SYS1 förmå detektera den mobila stationens MS1 närvaro inom täckningsområdet 101 för hembasstationen HBSl. Föreliggande uppfinning är inriktad på detta närvarodetektionsproblem.

Fig. 2A är ett flödesschema som visar ett förfarande i enlighet med uppfinningen för att detektera när den mobila stationen MSl är närvarande i närheten, dvs. inom radiotäckningsonirådet 101 för hembasstationen I-IBSI.

Vid steget 201 i fig. 2A sker dedicerad tillordning av en första digital trafikkanal (Digital Traffic Channel, DTC) för kommunikation mellan den mobila stationen MS1 och den första basstationen BSl. Den mobila stationen MS 1, den första basstationen BS1 och den mobilbetjänande telefonstationen MSCI växelverkar på välkänt sätt när kanaltillordningen utföres. Kanaltillordningen kan ske på grund av ett telefonanrop från eller till en andra abonnent och mottages eller startas av den mobila stationen MSI, när den opererar i det område (cell) som betjänas av den första basstationen BS 1 . Kanaltillordningen kan även inträffa på grund av en hand- off av en redan upprättad förbindelse. Den digitala trafikkanalen DTCl är en 10 15 20 25 30 5 14 1 9 0 ? dubbelriktad kanal. I nedlänksriktningen, dvs. från den första basstationen BSl till den mobila stationen MS 1 , kallas kanalen en framåtriktad digital trafikkanal (Forward Digital Traffic Charmel, FDTC) och i upplänksriktriingen, dvs. från den mobila stationen MSI till den första basstationen BS1, kallas kanalen en bakåtriktad digital trafikkanal (Reverse Digital Traffic Charmel, RDTC).

Den digitala trafikkanalen DTC1 användes för att överföra användardatainforrnation, såsom tal eller facsimil, och styrinfonnation, dvs. signaleringsinfonnation.

Den digitala trafikkanalen omfattar ett parti som kallas en långsam associerad styr- kanal (Slow Associated Control Channel, SACCH) SACCHl. Den långsamrna associerade styrkanalen SACCHl användes i upplänksriktningen för att överföra kanalkvalitetsmeddelanden (CQM), rapporterande resultaten av mätningar som utföres av den mobila stationen MSI i den tillordnade digitala trafikkanalen DTC 1, liksom mätningar gjorda på signaler fiån andra basstationer i det cellulära nätet PLMNl.

Fig. 9 visar strukturen för en digital trafikkanal enligt specifikationema TlA/EIA IS-136. En TDMA-ram 901 innehåller sex tidluckor 902, varav två tidluckor är tillordnade för varje digital trafikkanal. I en tidlucka för upplänksriktningen överföres en skur 903 omfattande ett antal fält. Skuren 903 omfattar tre datafält 904, ett synkfält 905, ett långsamt associerat styrkanalfált 906 och ett kodat digitalt verifikationsfargkodfält 907. Datafálten 904 användes för att överföra användardatainformationen, medan det långsamma associerade styrkanalfältet 906 användes för att överföra de långsamma associerade styrkanalmeddelandena. För överföring av varje långsamt associerat styrkanalmeddelande användes ett antal skurar 903.

Vid steget 202 i fig. 2A startar mobilstationen MSI att repeterande utsända information, som identifierar densamma på den långsamma associerade styrkanal 10 15 20 25 30 5 1 4 _19 C? 8 _ , delen SACCHI i den första digitala trafikkanalen DTCl. Identitetsinformationen sändes i identitetsmeddelanden IDl, som insättes i strömmen av meddelanden på den långsamrna associerade styrkanalen SACCHI med förutbestämd fi-ekvens, t.ex. en gång var tionde sektmd.

Vid steg 203 mottager hembasstationen HBSl minst ett uppträdande av de identitetsmeddelanden som sänds av den mobila stationen MS 1. Hembasstationen HBSl sveper efter radioutsändningar tillhörande den första digitala trafikkanalen DTC1 i det radiofrekvensband som användes för återgående digitala trafikkanaler i det cellulära nätet PLMN 1. Varje gång hembasstationen I-IBSI detekterar en återgående digital trafikkanal, övervakar den denna kanal intill dess den antingen mottagit och korrekt avkodat minst ett identitetsmeddelande eller har övervakat kanalen länge nog för att dra slutsatsen att inga identitetsmeddelanden överföres på denna kanal. När ett identitetsmeddelande mottagits, jämför hembasstationen HBSl innehållet i detta meddelande med tidigare lagrad identitetsinforrnation, som identifierar den mobila stationen MSl såsom tillordnad till hembasstationen HBSl.

Om den mottagna identiteten ej stämmer med den lagrade identiteten, fortsätter hembasstationen HBS1 avsvepningen för den tillordnade första digitala trafikkanalen DTCl. Om den mottagna identiteten stämmer med den lagrade identiteten, registrerar hembasstationen HBSl vid steget 204 den mobila stationen MS1 såsom närvarande i närheten av hembasstationen HBSl.

Fig. 3 är ett blockschema som illustrerar strukturen hos de utsända identitetsmeddelandena. Liksom alla andra meddelanden enligt TIA/EIA IS-136, som utsändes på den långsamma associerade styrkanalen, omfattar identitetsmeddelandet 300 ett 2-bitars protokolldislniminatorfält 301 och ett 8-bitars meddelandetypfålt 302. Identitetsmeddelandet 300 innehåller också ett identitetsfält 303. Identitetsfältet 303, som visas i fig. 3, består av 30 bitar. Hembasstationen HBSl alstrar en 30 bitars slumpidentitet, som lagras i både hembasstationen HBSl och i den mobila stationen MS l. 10 15 20 25 30 5 1 4 .1 9 0 q Som fackmarmen inser, finns det flera andra sätt att välja identitetsinformationen, som användes i samband med föreliggande uppfinning. Andra exempel innefattar, men är ej begränsade till, mobilstationens identitetsnumrner (Mobile Station Identity, MIN), internationell mobilabonnentsidentitet (Intemational Mobile Subscriber Identity, IMSI) eller intemationell mobilstationsutrustriingsidentitet (International Mobile station Equipment Identity, IMEI).

I det nyss diskuterade detektionstörfarandet för mobilstationsnärvaro fungerar hem- basstationen I-IBSI som en mobilstationsnärvarodetektor. Altemativt kan hembas- stationen HBSI betraktas såsom omfattande en dylik mobilstationsnärvarodetektor.

Flödesschemat i ñg. 2B illustrerar ett hand-off-förfarande i enlighet med uppfmningen, implementerat i radiokommunikationssystemet SYS1 i fig. I. Den mobila stationen MSI lärrmas över från den forsta basstationen BSI i det cellulära nätet PLMNl till hembasstationen I-IBS 1, när den mobila stationen MSI befinner sig inom radiotäckningsområdet 101 tör hembasstationen I-IBS I.

Vid detta hand-off-törfarande detekteras närvaron av den mobila stationen MSI i radiotäckningsområdet 101 för hembasstationen HBSl i enlighet med det ovan be- skrivna uppfinningsmässiga förfarandet, dvs. hand-off-förfarandet initieras genom att utföra det förfarandesteg 201-204 som anges i fig. 2A.

Steget 204, där den mottagna identiteten fastställes såsom stämmande med den identitet som är lagrad i hembasstationen HBS I, irnplicerar också att den mobila stationen MSI fastställes som utgörande en mobil station som företrädesvis bör kommunicera med hembasstationen I-IBSI när den befinner sig inom området för denna hembasstation I-IBS 1. Vid detta exempelutförande är endast den mobila stationen MS1 tillordnad hembasstationen I-IBSI, men vid andra utföranden kan det fmnas flera mobila stationer som är tillordnade till en hembasstation, utgörande en grupp av mobila stationer som företrädesvis bör kommunicera med hembasstationen, när de befinner sig inom intervallet för hembasstationen. 10 15 20 25 30 514 190 10 Vid steget 205 utföres hand-off för den mobila stationen MSI från den första digitala trafikkanalen DTC1 till en andra digital trafikkanal DTC2 för kommunikation av styrinfonnation och användardatainforrnation mellan “ hembasstationen HLBSI och den mobila stationen MSI.

Hand-off utföres enligt följande. Hembasstationen HLBSI initierar en uppringd modemförbindelse via telefonnätet PSTNI till en hembasstationsserver inom telefonväxeln för mobila tjänster MSC l. Hembasstationsservem verkar som ett gränssnitt, möjlig görande växelverkan mellan hembasstationenI-IIBSI och telefonstationen för mobila tjänster MSCI. På denna uppringda modemförbindelse sänder hembasstationen HBSI en begäran till telefonväxeln MSCI för mobila tjänster om utförande av hand-off till den andra digitala trafikkanalen DTC2 på en radiofrekvens, som tidigare tillordnats för användning inom hembasstationen I-IBSI.

Tillordnande av radiofrekvensen till hembasstationen HBSl kan exempelvis ske såsom beskrives i US-patentet nr 5,428,668. Telefonväxeln för mobila tjänster MSCI kvitterar begäran, vilket triggar hembasstationen HBS1 till att initiera sändning på den andra digitala trafikkanalen DTC2. Telefonstationen för mobila tjänster MSCI beordrar den första basstationen BSI att sända en hand-off-order till den mobila stationen MSI, beordrande den mobila stationen MSI att avstännna till den andra digitala trafikkanalen DTC2. Den mobila stationen MSI avstämmer sig till den andra digitala trafikkanalen DTC2 och fortsätter att sända och mottaga användardatainfonnation och styrinforrnation på denna trafikkanal DTC2. När hembasstationen HBSI detekterar den mobila stationen MSI på den andra digitala trafikkanalen DTC2, informerar den telefonstationen för mobila tjänster MSCI om att hand-off-operationen lyckats. Telefonstationen för mobila tjänster MSCI fusionerar anslutningen från den andra abonnenten och anslutningen med hembasstationen HBS 1, och det fortsatta samtalet mellan det cellulära nätets abonnent och den andra abonnenten sker genom denna fusionerade anslutning.

Telefonstationen för mobila tjänster beordrar den första basstationen BSI att frigöra den första digitala trafikkanalen (DTC I). 10 15 20 25 30 514 .190 ll Telefonstationen fór mobila tjänster MSCI kan indikera i svaret på hand-off- begäran fifån hembasstationen l-IBSI att, i stället för den radiofiekvens som föreslås av hembasstationen I-IBSI, en arman frekvens bör andvändas för den andra digitala trafikkanalen DTC2.

Hembasstationen I-IBS 1, telefonstationen fór mobila tjänster MSCI, den första bas- stationen BSl och den mobila stationen MSI växelverkar med varandra, när hand- off sker i enlighet med vad som beskrivits ovan och kan sålunda kollektivt betraktas som ett medel för utförande av hand-off för den mobila stationen MSI till den andra digitala trafikkanalen DTC2.

Fig. 4 visar ett schematiskt blockschema för den mobila stationen MSI. Block som endast behövs vid drift på analoga trafikkanaler har ej inlagts i fig. 4.

Den mobila stationen MSI omfattar en mikrofon 401 och en hörtelefon 402, anslutna till en talprocessor 403. Talprocessom 403 utför analog-digital och digital- analog omvandling liksom talkodning och -avkodning. Talprocessom 403 är ansluten till en kanal kodek 404. Denna kanalkodek 404 utför kanalkodning och kanalavkodning liksom sarmnanlagring och upplösning av dylik. Denna kanalkodek 404 är ansluten till en sändarmottagare 405, som omfattar en radiosändare och en radiomottagare. Sändarmottagaren 405 är kopplad till en antenn 406. En styrprocessor 407 svarar för den totala styrningen av den mobila stationen MSI och är sålunda ansluten till och styr talprocessom 403, den nämnda kanalkodek 404 och sändarmottagaren 405. En minnesenhet 408 ger minneslagring för programirismildioner för utförande genom styrprocessom 407, liksom data som användes vid utförande av dessa programinstruktioner. När, såsom visas i fig. I, den mobila stationen MSI kommunicerar med den första basstationen BSI över den första digitala trafikkanalen DTCI, förser styr-processom 407 nämnda kanalkodek med en ström av meddelanden, som skall sändas på den långsarnma associerade styrkanalen SACCHI. I denna ström av meddelanden insätter styrprocessom 407 identitetsinformationsmeddelanden IDI i enlighet med det format som visas i fig. 3. 10 15 20 25 30 514 01.90 lä; Den mobila stationens identitet hålles i minnesenheten 408, som uppdateras varje gång som den mobila stationen MSI laddas av hembasstationen HBS 1.

Styrprocessom 407, kanalkodek 404 och sändarmottagaren 405 kan såsom helhet betraktas som ett sändningsmedel for repeterad utsändning av identitetsmeddelanden ID1, dvs. information som identifierar den mobila stationen MSI, på den tillordnade forsta digitala trafikkanalen DTC 1.

Förutom de ovan beskrivna töreteelserna for överforande av identitetsmeddelanden är den mobila stationen MS1 likadan som andra mobila stationer, fimgerande enligt TIA/EIA IS-136, som är välkända for en fackman.

I fig. 5 visas ett schematiskt blockschema av hembasstationen HBS l.

Hembasstationen HBSl omfattar en antenn 501, till vilken en sändarmottagare 502, omfattande en radiomottagare och en radiosändare, är ansluten. En kanalkodek 503 är ansluten till sändarmottagaren 502 och är i sin tur kopplad till en talprocessor 504. Kanalkodek 503 och talprocessor 504 utför liknande funktioner som kanalkodek 404 och talprocessor 403 i den mobila stationen MS 1, som visats i fig. 4.

Talprocessom 504 är kopplad till ett PSTN-gränssnitt 505, som omfattar ett modem 506. PSTN-grärissnittet 505 användes for att ansluta hembasstationen HBSl till telefonnätet PSTN1 i fig. 1 och åstadkommer funktioner som möjliggör for hembasstationen HBSl att växelverka med telefonnätet PSTNI och telefonstationen för mobila tjänster MSCI i det cellulära nätet PLMN 1.

En styrprocessor 507 svarar för den totala styrningen av hembasstationen HBS1 och är ansluten till och styr de andra enheterna 502-506. En minnesenhet 508 åstadkommer lagring av programinstriilctioner for utförande av styrprocessom 507 10 15 20 25 30 5 1 4 o 1 9 o B liksom data som användes vid utförande av dessa programinstruktioner.

Hembasstationen HBSl omfattar också en batteriladdare 509, ansluten till ett elektriskt kontaktdon 509. Styrprocessom 507 är också ansluten till det elektriska kontaktdonet 510.

När den mobila stationen MSI i fig. l är ansluten till det elektriska kontaktdonet 509, laddar batteriladdaren 509 den mobila stationen MSl.

Ytterligare detalj er beträffande hembasstationens HBSl aspekter, sådana de hittills beskrivits, kan återfinnas i US-patentet nr 5,428,668. Denna basstation diskuteras närmare bestämt under hänvisning till fig. 2-3 i nänmda patentskrift. Dessa gemensamma aspekter kommer ej att ytterligare beröras i föreliggande beskrivning.

Varje gång den mobila stationen MSl i fig. l anslutes till det elektriska kontaktdonet 510, alstrar styrprocessom 508 en ny 30-bitars slumpmässig identitet och överför denna identitet till den mobila stationen MSl via det elektriska kontaktdonet 510. Den nya 30-bitars slumpmässiga identiteten lagras i både den mobila stationen MSI och i rninnesenheten 508 och ersätter varje tidigare lagrade slumpidentiteter.

Förutom de enheter som visas i fig. 4 och diskuterats ovan omfattar hembasstationen HBSl ytterligare en svepmottagare 511, ansluten till antennen 501 och en kanalavkodare 512. Både svepmottagaren 511 och kanalavkodaren 512 är anslutna till och styrda av styrprocessorn 507.

Vid utförande av fórfaringssteget 203 i fig. 2A och 2B bestännner styrprocessom 507 en uppsättning frekvenser, där radioutsändningar, som potentiellt kan tillhöra den tillordnade trafikkanalen DTC1 i fig. 1, kan tänkas förekomma. Denna uppsättning av frekvenser kan t.ex. innefatta alla de frekvenser som potentiellt användes i radiokommunikationssystemet SYS1 för bakåtgâende digitala trafikkanaler. Styrprocessom beordrar sedan svepmottagaren 511 att avstärnma på 10 15 20 25 30 51,4 190 l'1 var och en av dessa frekvenser i tur och ordning. Svepmottagaren 511 mäter den mottagna signalstyrkan. Om denna signalstyrka ligger ovan ett bestämt tröskelvärde, beordrar styrprocessom 507 kanalavkodaren 512 att utföra kanalavkodning och upplösning av sammanläggning på utsignalen från svepmottagaren 511. Styrprocessom 507 analyserar utsignalen från kanalavkodaren 512. Om styrprocessom 507 fastställer att ingen återsänd digital trafikkanal med signalstyrka överstigande det definierade tröskelvärdet påträffats, beordrar styrprocessom 507 svepmottagaren 511 att avstämma till nästa frekvens i denna uppsättning av frekvenser. Om en bakåtgående digital trafikkanal påträffats, fortsätter styrprocessom 507 att övervaka utdata från kanalavkodaren 512 tills den fastställer att ett identitetsmeddelande mottagits eller att den föreliggande bakåtgående digitala trafikkanalen övervakats under tillräckligt lång tid för att tillförsäkra att inga identitetsmeddelanden utsändes på denna kanal. Om inget identitetsmeddelande påträffats, beordrar styrprocessom 507 svepmottagaren 511 att avstämma till nästa frekvens i nämnda uppsättning fiekvenser.

Om ett identitetsmeddelande påträffats, jämför styrprocessom 507 innehållet i det mottagna identitetsmeddelandet med den slumpmässiga identitet som tidigare lagrats i rninnesenheten 508.

Om den mottagna identiteten inte stämmer med den lagrade identiteten, beordrar styrprocessom 507 svepmottagaren 511 att avstärmna till nästa 'frekvens i nänmda uppsättning frekvenser.

Om den mottagna identiteten stämmer med den lagrade identiteten, drar styrproces- som 507 slutsatsen att den mobila stationen MSI, som hör ihop med hembasstationen HBS 1, ligger inom radiotäckningsområdet 101 för hembasstationen HBS1.

När styrprocessom 507 detekterat den mobila stationen MSI inom radiotäclcnings- området 101 för hembasstationen I-IBSl, går hembasstationen HBSl vidare med att trigga en hand-off för den mobila stationen MS 1 , i enlighet med vad som beskrivits tidigare vid diskussion av törfaringssteget 205 i fig. 2B. Under hand-off-processen 10 15 20 25 30 514 1901 IS utväxlar styrprocessom 507 signaleringsinformation med telefonstationen för mobila tjänster MSCI via modemet 506.

I stället för att ha en separat kanalavkodare 512 kopplad till svepmottagaren 511 kan kanalkodek 503 vara anpassad för att utföra kanalavkodning och upplösning av sammanlagring även för utsignalen från svepmottagaren 511.

Styrprocessom 507, svepmottagaren 511 och kanalavkodaren 512 kan tillsammans betraktas som ett mottagningsmedel för mottagning av identitetsinforrnation utsänd av den mobila station MSI.

Styrprocessom 507 kan betraktas som ett regístreringsmedel för att registrera den mobila stationen MS1 såsom närvarande i närheten av hembasstationen I-IBSI vid mottagandet av nämnda identitetsinformation utsänd av den mobila stationen MS l.

Styrprocessom 507 kan också betraktas som ett medel för att bestämma att den mobila stationen MSl är tillordnad till hembasstationen HBSI och sålunda bör företrädesvis kommunicera via hembasstationen HBS1 i stället för med den första basstationen BS 1.

Förutom det exemplifierande utförandet av uppfinningen som beskrivits ovan före- ligger åtskilliga andra möjliga utföranden av den föreliggande uppfinningen.

I stället för att repeterande utsända mobilstationens identitetsinformation i en långsam associerad styrkanal, kan denna infonnation utsändas på en snabb associerad styrkanal (FACCH).

Som en fackrnan inser, kan en hembasstation vara ansluten till andra typer av alhnärma trådbundna nät än ett allmänt telefonnät såsom visat i fig. 1. Ett dylikt altemativt nät skulle kunna vara ett Integrated Digital Services Network (ISDN).

Det nät, till vilket hembasstationen är ansluten, kan antingen utnyttja ett förbindelse orienterat sätt för inforrnationsöverföring, t.ex. genom att använda kretsomkopplade 10 15 20 25 30 514 190 :ß anslutningar eller ATM-virtuella kanaler, eller ett fórbindelselöst sätt för inforrnationsöverföring, t.ex. genom användning av User Datagram Protocol (UDP).

Det finns flera andra möjliga tillämpningar för detektionsmetod för mobilstationsnärvaro i enlighet med uppfinningen än såsom ett medel för att trigga hand-off' till en hembasstation.

En alternativ tillämpning skulle kunna vara att använda detektionsmetoden för närvaro av en mobilstation för att trigga hand-off för mobila stationer, som är anslutna till ett trådlöst kontorssystem, från ett allmänt cellulärt nät till det trådlösa kontorssystemet.

I fig. 6 visas ett radiokommunikationssystem SYS4, såsom omfattande det cellulära nätet PLMNl från fig. 1, en mobil station MS3 och ett trådlöst kontorssystem WOS 1, omfattande en privatväxel (PABX) PABXl, till vilken ett antal basstationer OBS 1 -OBS4 är anslutna. Privatväxeln PABXl är ansluten till telefonväxeln för mobila tjänster MSCI via en interurbanledning 601.

Vid detta exempelutförande av uppfinningen användes ett liknande hand-off- förfarande som hand-off-förfarandet som visas i fig. 2B för hand-off av mobila stationer, tillhörande det trådlösa kontorssystemet WOS l, från det cellulära nätet PLMNl till det trådlösa kontorssystemet WOS1, så snart som de kommer inom området för någon av basstationema OBSl-OB S4, som tillhör det trådlösa kontorssystemet. I fig. 6 göres hand-off för den mobila stationen MS3, som från början kommunicerar med den första basstationen BSl i det cellulära nätet PLlvNl och sänder identitetsmeddelanden ID4 på ett långsarnt associerat styrkanalparti SACCH4 i en första digital trafikkanal DTC4, till en andra digital trafikkanal DTC5 för kommunikation med en andra basstation OBS1, vilken tillhör det trådlösa kontorssystemet WOSl. Vid detta exempelutförande av uppfmningen är varje basstation OBS1-OB S4, som tillhör det trådlösa kontorssystemet WOSl, försedd med en lista av identiteter för de mobila stationer som är anslutna till det trådlösa kontorssystemet WOSl fiân privatväxeln PABXl, vilken sköter en masterkopia av 10 15 20 25 30 514 190 w denna lista av tillhörande mobila stationer. Basstationema OBSl sveper för mobila stationer anslutna till det trådlösa systemet WOSl, vilka kommunicerar med basstationer i det cellulära nätet PLMN1. När en tillhörande mobilstation, under utnyttjande av närvarodetektionsförfarandet enligt uppfinningen, detekteras inom täckningsområdet för en av basstationema OBSl-OB S4, informerar denna basstation privatväxeln PABX1 om detta faktum. Privatväxeln PABXl sänder en hand-off-begäran till telefonstationen för mobila tjänster MSCI, och hand-off utföres på liknande sätt som tidigare beskrivits. Man kan emellertid lägga märke till att signaleringsutväxlingen och den fortsatta kommunikationen av användardatainforrnatíon utföres genom interurban-ledningen 601, som sannnankopplar privatväxeln PABXl och telefonväxeln för mobila tjänster MSCI, i stället för via en uppringd modemförbindelse.

Den mobila stationen MS3 fungerar i det väsentliga som den mobila station MSI som visas i fig. 4. Den mobila stationen MS3 i detta exempelscenario mottager emellertid en 30-bitars slumpidentitet varje gång som den registrerar sig med det trådlösa kontorssystemet WOS1. Privatväxeln PABXl alstrar, vid detektion av att den mobila stationen MS3 har inkommit i serviceomrâdet för det trådlösa kontors- systemet WOS 1, den slumpmässiga identiteten, sänder denna nya identitet i ett identitetsmeddelande (se fig. 3) till den mobila stationen MS3 via den basstation som detekterade den mobila stationen MS3, uppdaterar masterkopian av listan på anslutna mobilstationer med denna nya slumpidentitet och fördelar denna identitet även till dess tillordnade basstationer OBS 1-OB S4.

En arman tillämpning skulle vara att använda detektionsförfarandet för mobilstationsnärvaro, icke för att trigga hand-off, utan i stället för att verifiera närvaro av en viss mobil station inom en hand-off-kandidat-cell. En dylik tillämpning visas i fig. 7. Fig. 7 visar ett radiokommunikationssystem SYS2, omfattande ett cellulärt nät PLMN2 tillsammans med en mobil station MS2. Det cellulära nätet PLMN2 visas såsom omfattande en telefonväxel för mobila tjänster MSC2, till vilken en första basstation BS1 och en andra basstation BS2 är anslutna. 10 15 20 25 30 514_ 190 18 En första digital trafikkanal DTC3 är allokerad tilldelad för kommunikation mellan den mobila stationen MS2 och den första basstationen BS 1. Den mobila stationen MS2 sänder repeterande identitetsmeddelanden ID2, omfattande information som identifierar den mobila stationen MS2 på ett långsamt associerat styrparti SACCH2 i den första digitala trafikkanalen DTC3. Vid denna altemativa tillämpning av uppfinningen är den identitetsinforrnation som utsändes vald såsom en Temporary Mobile Station Identity (TMSI), som dynamiskt tillordnas av det cellulära nätet PLMN2 till den mobila stationen MS2. Den mobila stationen MS2 utför mätningar på den första digitala trafikkanalen DTC3 och på radiosignaler från andra basstationer, inklusive den andra basstationen BS2, och rapporterar resultaten av dessa mätningar till den första basstationen BSl. När den mobila stationen MS2 närmar sig den andra basstationen BS2, kommer signalstyrkan för den första digitala trafikkanalen DTC3 att minska, under det att signalstyrkan för signalerna från den andra basstationen BS2 ökar. Den första basstationen BS1 evaluerar de resultat som rapporteras från den mobila stationen liksom resultat av dess egna mätningar på den första digitala trafikkanalen DTC3. När ett hand-off-triggnings- kriterium är uppfyllt, sänder den första basstationen BSl ett hand-off- begäransmeddelande till telefonväxeln för mobila tjänster MSC2, identifierande den andra basstationen BS2 såsom det primära målet för en hand-off. Telefonväxeln för mobila tjänster MSC2 sänder ett verifikationsbegäransmeddelande till den andra basstationen BS2, beordrande den andra basstationen BS2 att verifiera att den andra basstationen BS2 kan ta emot utsändningama från den mobila stationen MS2 på upplänken för den första digitala trafikkanalen DTC3.

I tidigare känd teknik är det känt att utföra denna veriíikation genom att avstämma till upplänkspartiet i den första digitala trafikkanalen DTC3, dvs. till den frekvens och tidlucka där den mobila stationen MS2 sänder när den kommunicerar pä den första digitala trafikkanalen DTC3, och i målbasstationen mäta och evaluera den avkodade digitala verifikationsfärgkoden, den mottagna signalstyrkan och den mottagna skurkvaliteten. 10 15 20 25 30 514, 1910 H I den basstation BS2 som visas i fig. 7 kompletteras dessa tidigare kända tester med detektionsförfarandet för mobilstationsnärvaro enligt uppfinningen. Den verifikationsbegäran som sändes fi-ån telefonstationen för mobila tjänster MSC2 omfattar information som definierar den forsta digitala trafikkanalen DTC3, dvs. frekvens- och tidsluckeinforrnation, och den temporära mobilstationsidentiteten som tillordnats den mobila stationen MS2. Basstationen BS2 avstärnmer en radiomottagare i den andra basstationen BS2 i enlighet med den levererade information, som defmierar den första digitala trafikkanalen DTC3, och söker mottaga identitetsmeddelanden, utsända av den mobila stationen MS2. Om basstationen BS2 lyckas mottaga minst ett inträffande av ett identitetsmeddelande ID2, innehållande en temporär mobilstationsidentitet, som stämmer med den identitet som är tillordnad till den mobila stationen MS2, så sluter därav den andra basstationen BS2 att den mottagna radiosignalen utsändes av den mobila stationen MS2 och sänder tillbaka ett verifikationsresultatmeddelande till telefonstationen för mobila tjänster, angivande att den mobila stationen MS2 har detekterats vara närvarande i närheten av den andra basstationen BS2.

Ytterligare en tillämpning av uppfmningen visas i fig. 8.

Radiokommunikationssystemet SYS3, som visas i fig. 8, omfattar det allmänna cellulära nätet PLMN1, det allmänna telefonnätet PSTN1 och den mobila stationen MSI fi'å.n fig. 1. Vid radiokommunikationssystemet SYS3 i fig. 8 har hembasstationen HBSl i fig. 1 utbytts mot en hemnärvarodetektor DET1. Idén bakom detta arrangemang är att när cellularnätets abonnent använder sin mobila station MSI för att kommunicera när han är hemma, hanteras kommunikationen fortfarande av det cellulära nätet PLMN1, men det cellulära nätets abonnent fär en rabatt, dvs. lägre avgifier för användningstid.

Närvaron av mobilstationen MSl i närheten av hemnärvarodetektom DETl detekteras genom användning av en liknande metod som den som visas i fig. 2A, där hemnärvarodetektom DETl i fig. 8 ersätter hembasstationen HBSl i fig. 1. När hemnärvarodetektom DETl registrerar mobilstationen MSl som närvarande i 10 15 20 25 30 514190 m) närheten av hemnärvarodetektom DETI, dvs. inom det område som visas som en streckad cirkel 801 i fig. 7, registrerar hemnärvarodetektom DETI den tidpunkt då den detekterade den mobila stationen MSI som närvarande, dvs. den tidpunkt då den mottog ett första uppträdande av den identitetsinfonnation ID1 som utsändes av den mobila stationen MSI i den första digitala trafikkanalen DTC I.

Hemnärvarodetektom DETI fortsätter att övervaka den forsta digitala trafikkanalen DTCI för att avkärma ytterligare repetitioner av identitetsinformationen ID1 intill dess den beslutar att den forsta digitala trafikkanalen DTCI blivit släppt eller att den mobila stationen MSI har flyttat sig bort från närheten av hemnärvarodetektorn DETI, dvs. den mobila stationen MSI har flyttat sig utanför området 801.

Hemnärvarodetektorn MSI registrerar mottagningstiden för den sist mottagna repetitionen av identitetsinformationen ID1. Hemnärvarodetektom DETI initierar en uppringd modemförbindelse via telefonnätet PSTNI till telefonstationen för mobila tjänster MSCI och överför ett meddelande till telefonstationen för mobila tjänster MSCI som informerar densamma om mottagningstidpunktema för först och sist mottagna uppträdande av identitetsinformationen ID 1. Telefonstationen för mobila tjänster MSCI lagrar denna information.

När det cellulära nätets abonnent faktureras, reduceras användningstidsavgiflerna i enlighet med den lagrade informationen om när cellnätets abonnent varit hemma när han kommunicerat.

Hemnärvarodetektom DETI omfattar en delmängd av de block som visas i fig. 5, nämligen blocken 501, 505-512, som fungerar väsentligen på samma sätt som beskrivits vid alstring av den 30-bitars slumpmässiga identiteten och vid detektion av närvaro av den mobila stationen MSI. När den mobila stationen MSI detekterats kommunicerande i närheten av hemnärvarodetektorn DETI, kommer henmärvaro- detektom DETI att fortsätta med att registrera tidpunkten för mottagning av första och sista uppträdande av identitetsmeddelandet IDI i den forsta digitala trafikkana- len DTC I . Hemnärvarodetektom DETI initierar då en uppringd modemförbindelse till telefonstationen för mobila tjänster MSCI och överför mottagningstidema för 10 15 20 25 30 514 190 2A första och sista mottagna uppträdande av identitetsinfonnationen H)1 tillsammans med abonnentnumret för cellularnätsabonnenten.

I stället för att initiera en uppringningsmodemanslutning och överföra ett meddelande till telefonstationen för mobila tjänster MSCl varje gång som hemnärvarodetektom DET1 detekterar den mobila stationen MS 1, när den kommunicerar inom området 801, kan hemnärvarodetektom DET1 lagra information som hänför sig till ett antal kommunikationsuppuädanden inom området 801 och sända ett enda meddelande till telefonstationen för mobila tjänster MSCl, som överför denna lagrade information. Detta enda meddelande kan t.ex. sändas en gång varje natt.

Som en fackman inser, finns det ett flertal andra möjliga sätt för en hemnärvarodetektor att kommunicera med en telefonstation för mobila tjänster utöver via ett telefonnät såsom visas i fig. 8. Hemnärvarodetektom kan naturligtvis vara kopplad till och kommunicera via någon annan typ av trådbundet nät, såsom t.ex. ett Integrated Digital Services Network (ISDN). Hemnärvarodetektorn kan också kommunicera med telefonstationen för mobila tjänster genom att använda radiokommunikation, såsom t.ex. mobitex eller Cellular Digital Packet Data (CDPD).

Detektionsmetoden för mobilstationsnärvaro i enlighet med uppfinningen kan givet- vis kompletteras med andra förfaranden för positionsbestämning av mobila stationer, såsom tidsskillnad för ankomst, för att bestämma en mera exakt position för en mobil station.

Uppfinningen är givetvis ej begränsad till användning endast vid radiokommunika- tionssystem fallande under TIA/EIA IS- 136, utan kan också användas i samband med andra lufigrärissnittsspecifikationer, såsom Global Systems for Mobile com- munication (GSM), Personal Digital Cellular (PDC) eller TIA/EIA IS-95.

Claims (8)

10 15 20 25 30 514 190 ZL Patentkrav

1. Detektionsförfarande för en mobil station i ett radiokommunikationssystem (SYSI), omfattande en första basstation (BS 1) och en mobil station (MS 1), vilket förfarande omfattar stegen: ' a) att en forsta radiokanal (DTCI) tilldelas (201) för kommunikation av styrinforrnation (906) och användardatainfonnation (904) mellan den mobila stationen (MSI) och den första basstationen (BS1); b) att infonnation (IDl), som identifierar den mobila stationen (MSI), utsändes (202) repeterande i ett parti (SACCHI) i den första radiokanalen (DTC 1), som används för utsändning av styrinformationen (906); c) att minst ett uppträdande av den utsända identitetsinformationen (IDl) mottages (203); d) att den mobila stationen (MSI) registreras (204) såsom närvarande i ett bestämt ornråde (101) vid mottagande av nämnda minst ett uppträdande av den utsända identitetsinformationen (IDl), kännetecknat av att steget o) innefattar att avsökning utföres för radioutsändningar tillhörande den tilldelade första radiokanalen (DTC1) i åtminstone en delmängd av det radiofrekvensband som användes i radiokommunikationssystemet (SYSl).

2. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av att nämnda information (ID1), som identifierar den mobila stationen, sändes i ett långsamt associerat styrkanalparti (SACCH1) av den nämnda forsta radiokanalen (DTCl).

3. Hand-off-fcirfarande vid ett radiokommunikationssystem (SYS l), som omfattar en första basstation (BSI), en mobil station (MSI) och en andra basstation (HBS 1), vilket förfarande omfattar att den mobila stationen (MS 1) fastställes såsom närvarande inom ett täckningsområde (101) för den andra basstationen (HBSl) genom att utföra detektionsfcirfarandet i enlighet med något av kraven 1-2 och som ytterligare omfattar stegen: 10 15 20 25 30 5 1 4 1,9 0 235 e) att det fastställes (204) huruvida den mobila stationen (MSI) är en av en grupp av minst en mobil station, som företrädesvis bör kommunicera med den andra basstationen (HBS 1) i stället för med den forsta basstationen (BS I) vid fastställande av den mobila stationen (MSI) såsom närvarande inom täckningsomrâdet (101) för den andra basstationen (HBS 1); f) att den mobila stationen (MSI) vederfares hand-off från nämnda första radiokanal (DTC1) till en andra radiokanal (DTC2) för kommunikation av styrinformation (906) och användardatainforination (904) mellan den andra basstationen (HBSI) och den mobila stationen (MSI), efter det att den mobila stationen (MSI) fastställts såsom innefattad i den nämnda gruppen av mobila stationer.

4. Radiokommunikationssystem (SYSI), omfattande en första basstation (BS I), en mobil station (MSI) och en mobilstationsnärvarodetektor (I-IBS I), varvid radiokommunikationssystemet (SYSI) omfattar medel (MSCI,BSl,MS 1) for tillordnande av en första radiokanal (DTCI) fór kommunikation av styrinformation (906) och användardatainformation (904) mellan den mobila stationen (MSI) och den första basstationen (BSI), den mobila stationen (MS 1) omfattar sändningsmedel (404,405,407) anpassade for att repeterande utsända identitetsinformation (IDI) som identifierar den mobila stationen (MSI) i ett parti (SACCHI) av den första radiokanalen (DTC1) som användes for utsändning av styrinfonnationen (906), mobilstationsnärvarodetektom (HIBS I) omfattar mottagningsmedel (507,5I 1,512) anpassade fór att mottaga åtminstone ett uppträdande av den utsända identitetsinfor- mationen (ID I ), radiokommunikationssystemet (SYS I) omfattar registreringsmedel (507) anpassade fór att registrera den mobila stationen (MSI) såsom närvarande i närheten av mobil- stationsnärvarodetektom (HBSI) vid mottagning av identitetsinformationen (ID 1) genom mottagningsmedlen (507,5I 1,512), kännetecknat av att: 10 15 20 25 30 5 1,4 119 0 i 229 mottagningsmedlen (507,5l 1,512) är anpassade för att söka efter radiosändningar som tillhör den tillordnade första radiokanalen (DTC1) i åtminstone en delmängd av det radiofrekvensband som användes i radiokommunikationssystemet (SYS 1) för att mottaga nänmda minst ett uppträdande av den utsända identitetsinfonnationen (ID 1 ).

5. Radiokommunikationssystem (SYS 1) enligt krav 4, kännetecknat av att nämnda sändningsmedel (404,405,407) är anpassade för att utsända nämnda identitetsinfonnation (IDl) i ett långsamt associerat styrkanalparti (SACCH1) av nänmda första radiokanal (DTCl).

6. Radiokommunikationssystem (SYS1) enligt något av krav 4-5, kännetecknat av att radiokommunikationssystemet (SYSl) omfattar: en andra basstation (HBS 1) som omfattar nämnda mobilstationsnärvarodetektor; medel för bestämning (507) av huruvida den mobila stationen är en av en grupp av minst en mobil station, som företrädesvis bör kommunicera via den andra basstationen (HBS l) i stället för den första basstationen (BS1) efter nämnda registrering av den mobila stationen (MS 1) såsom närvarande i närheten av mobilstationsnärvarodetektom (HIBS1); medel (I-IBS1,MSC1,BS1,MS1) för att genomföra hand-off av den mobila stationen (MS l) till en andra radiokanal (DTC2) för kommunikation av styrinforrnation (906) och användardatainformation (904) mellan den andra basstationen (HBS 1) och den mobila stationen (MSI), efter fastställande av den mobila stationen (MSI) såsom innefattad i nämnda grupp av mobila stationer.

7. Radiokommunikationssystem (SYS1) enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda första basstation (BS 1) tillhör ett allmänt cellulärt nät (PLNINI), nämnda andra basstation (HBS1) är en hembasstation (HÉBSI) ansluten till ett allmänt tråd-bundet nät (PSTNI), och att närrmda registreringsmedel (507) och nämnda bestäm- ningsmedel (507) är inkluderade i nämnda hembasstation (I-IBS 1). 514 190 25

8. Radiokommunikationssystem (SYS4) enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda första basstation (BS 1) tillhör ett allmänt cellulärt nät (PLMNI), nänmda andra basstation (OBS1) tillhör ett trådlöst kontorssystem (WOS 1) och att nämnda regisïreringsmedel och nämnda bestämningsmedel är inkluderade i nämnda trådlösa 4 kontorssystemet (WOS 1 ).