DE19928221C1 - Mobile radio communications system has transmission characteristics monitored at mobile device for direct transmission and reception of information or temporary storage of information - Google Patents
Mobile radio communications system has transmission characteristics monitored at mobile device for direct transmission and reception of information or temporary storage of informationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Mobilfunksystem und ein Ver fahren zum Übertragen von Nachrichten zwischen mindestens ei ner Zentraleinheit und mindestens einer Mobileinheit. Bei ei nem solchen Mobilfunksystem umfaßt die Mobileinheit eine Ein- /Ausgabe-Vorrichtung zum Aufnehmen bzw. zum Wiedergeben von über das Mobilfunksystem übertragenen Nachrichten und einen Sendeempfänger zum Übertragen und zum Empfangen von Nachrich ten in dem Mobilfunksystem. Das Verfahren zum Übertragen von Nachrichten beinhaltet dementsprechend das Aufnehmen bzw. Wiedergeben von über das Mobilfunksystem übertragenen Nach richten mittels einer Ein-/Ausgabevorrichtung und das Über tragen und Empfangen von Nachrichten in dem Mobilfunksystem mittels eines Sendeempfängers.The invention relates to a mobile radio system and a Ver drive to transfer messages between at least one ner central unit and at least one mobile unit. With egg In such a mobile radio system, the mobile unit comprises a / Output device for recording or for playing back messages transmitted via the mobile radio system and one Transceiver for transmitting and receiving messages ten in the mobile radio system. The procedure for transferring Accordingly, messages include recording or Playing night broadcast over the cellular system straighten by means of an input / output device and the transfer carry and receive messages in the mobile radio system by means of a transceiver.
Viele öffentliche und private Dienste, bei denen mehrere mobile Einheiten über eine Zentrale überwacht, angewiesen und gesteuert werden, setzen eigene Mobil- bzw. Betriebsfunksy steme (private mobile radios = PRM) ein, die auf eigens dafür reservierten Frequenzbändern arbeiten. Zum Beispiel werden bei Bus- oder Transportunternehmen über derartige Betriebs funksysteme Daten zwischen einer Zentrale und mehreren Mobi leinheiten ausgetauscht, die Standort der Mobileinheit, Fahr gastzahl, voraussichtliche Ankunft an einer Haltestelle, ak tualisiertes Fahrtziel etc. betreffen. Bei den bekannten Mo bilfunksystemen tritt jedoch das Problem auf, daß die Verbin dung zwischen den einzelnen Einheiten oder zwischen einer Einheit und der Funkzentrale von den lokalen Sende- und Emp fangsbedingungen am Ort der Mobileinheit abhängt und zeitwei se gestört oder ganz unterbrochen sein kann. Diese Störungen machen sich als Fehlschlag beim Versuch, eine Verbindung auf zubauen, oder als sogenanntes Fading oder Verbindungsunter brechung bei einer bereits eingerichteten Verbindung bemerk bar. Das Fading kann dazu führen, daß die bestehende Verbin dung unterbrochen werden muß oder - bei der Übertragung von Daten - ein "sicherer" Übertragungsmodus, d. h. eine niedrige re Übertragungsrate gewählt werden muß. Läßt sich eine Ver bindung aufgrund der örtlichen Gegebenheiten, die am Standort der Mobileinheit herrschen, nicht herstellen, muß der Aufbau einer Verbindung im Betriebsfunknetz mit einem anderen Teil nehmer auf spätere Zeit verschoben werden.Many public and private services, where several mobile units monitored, instructed and via a central are controlled, set their own mobile or company radio system steme (private mobile radios = PRM) that are specifically for this purpose reserved frequency bands work. For example at bus or transport companies about such operations radio systems Data between a central office and several mobile homes l units exchanged, the location of the mobile unit, driving number of guests, expected arrival at a stop, ak affected destination, etc. With the well-known Mo bilfunksystemen the problem arises that the Verbin between the individual units or between one Unit and the radio center from the local transmitters and emp conditions depend on the location of the mobile unit and temporarily disrupted or completely interrupted. These disorders make themselves fail when trying to connect to build, or as a so-called fading or connection sub break in a connection that has already been set up bar. Fading can cause the existing verb must be interrupted or - when transmitting Data - a "safe" transfer mode, i.e. H. a low one re transmission rate must be selected. Can a ver loyalty due to the local conditions at the location the mobile unit prevail, not manufacture, the structure must a connection in the company radio network with another part be postponed to a later time.
Um dem Nutzer wenigstens eine gewisse Information über die Zuverlässigkeit der Einbindung seines Mobilfunkgerätes in das Netz zu geben, verfügen die meisten Mobilfunkgeräte wie z. B. alle Mobilfunktelefone über eine eigens ausgelegte An zeige, auf der die aktuelle Empfangsfeldstärke angezeigt wird. Mit dieser Information kann der Nutzer entscheiden, ob er eine Verbindung mit einem anderen Teilnehmer aufbauen will oder nicht. Dies ist jedoch nur dann der Fall, wenn eine Ge genstelle fortwährend sendet, d. h. wenn z. B. in einem Funksy stem ein Control-Kanal definiert ist und das Mobilfunkgerät im Duplex-Betrieb während des Sendebetriebs die Empfangsfeld stärke anzeigen kann. Kommt der Nutzer aufgrund der ver schlechterten Übertragungsbedingungen zu dem Schluß, eine be stehende Verbindung zu unterbrechen, oder den Versuch, eine Verbindung herzustellen, abzubrechen, kann es sein, daß ver gessen wird, später einen erneuten Versuch zu machen, eine Verbindung herzustellen, oder die unterbrochene Verbindung wiederaufzunehmen. Daneben kann es sein, daß der Nutzer zu einem späteren Zeitpunkt verhindert ist, eine Verbindung her zustellen oder die unterbrochene Verbindung wiederaufzuneh men. So können wichtige Nachrichten "verlorengehen".To give the user at least some information about the reliability of the integration of his mobile device in Most mobile devices like to give the network e.g. B. all mobile phones via a specially designed to Show on which the current reception field strength is displayed becomes. With this information, the user can decide whether he wants to establish a connection with another subscriber or not. However, this is only the case if a Ge continuously sends the remote station, d. H. if e.g. B. in a funksy stem a control channel is defined and the mobile device the receive field in duplex mode during transmission can show strength. If the user comes due to the ver worse transmission conditions to the conclusion, a be to break the connection, or to attempt a Establishing, breaking off, it may be that ver is eaten to try again later, one Establish connection, or the interrupted connection to resume. In addition, the user may have to a connection is prevented later deliver or resume the interrupted connection men. This way, important messages can be "lost".
Aus DE 197 15 934 ist bekannt, in einzelnen Funkkanälen eines zellularen Mobilfunksystems die Feldstärke zu ermit teln. Dazu ermittelt zumindest der Mobilteil periodisch Meß werte der Empfangsfeldstärke, aus denen eine Auswerteeinheit u. a. einen mittleren Feldstärkemeßwert berechnet.From DE 197 15 934 it is known in individual radio channels of a cellular mobile radio system to determine the field strength teln. For this purpose, at least the handset periodically determines measurement values of the reception field strength, from which an evaluation unit u. a. calculated an average measured field strength.
Aus DE 44 34 983 ist ein Handapparat mit einem Speicher für Sprachinformationen und einer Bedientastatur für den Speicher bekannt, bei dem ein Start-Stop-Element für Aufnah mefunktionen des Speichers im Bereich der Kopfseite angeord net ist und weitere Bedientastatur für den Speicher mit dem Telefonbedienfeld ein einheitliches Bauelement ausbildet.DE 44 34 983 describes a handset with a memory for voice information and a control keyboard for the Known memory in which a start-stop element for recording Functions of the memory arranged in the area of the top net and additional control keyboard for the memory with the Telephone control panel forms a single component.
Aus DE 195 35 612 ist ein Hand-Mobiltelefon mit einer Zusatzeinrichtung zur Aufnahme einer Sprachnachricht eines Anrufers und/oder Wiedergabe einer aufgezeichneten Mitteilung an den Anrufer bekannt.From DE 195 35 612 is a hand-held mobile phone with a Additional device for recording a voice message from a Caller and / or playback of a recorded message known to the caller.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bestehen den Systeme derart weiterzuentwickeln, daß Nachrichten zwi schen einer Zentraleinheit und einer weiteren Einheit unter optimalen Übertragungsbedingungen übermittelt werden.The object of the present invention is to exist to develop the systems in such a way that messages between between a central unit and another unit optimal transmission conditions are transmitted.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Mobilfunksystem mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bzw. ein Verfahren zum Übertra gen von Nachrichten nach Anspruch 5. Bevorzugte Ausführungs formen sind Gegenstand der Unteransprüche.The task is solved by using a mobile radio system the features of claim 1 or a method for transfer gene of messages according to claim 5. Preferred execution Shapes are the subject of the subclaims.
Die Erfindung beruht im wesentlichen darauf, daß der günstigste Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem die Datenübertra gung mit der geringsten Fehlerquote durchführbar ist. Können die Daten nicht sofort, sondern nur zeitversetzt übermittelt werden, so werden sie zwischengespeichert.The invention is essentially based on the fact that most favorable time is determined at which the data transfer is feasible with the lowest error rate. Can the data is not transmitted immediately, but only with a time delay they are cached.
Das gattungsgemäße Mobilfunksystem weist mindestens eine Zentraleinheit und mindestens eine Mobileinheit auf, wobei die Mobileinheit eine Ein-/Ausgabe-Vorrichtung zum Aufnehmen bzw. zum Wiedergeben von über das Mobilfunksystem übertrage nen Nachrichten und einen Sendeempfänger zum Übertragen und zum Empfangen von Nachrichten in dem Mobilfunksystem umfaßt. Erfindungsgemäß weist das Mobilfunksystem darüber hinaus die Merkmale auf, daß die Mobileinheit eine Feldstärkeerfassungs einrichtung zum Erfassen der Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem, einen Zwischenspeicher zum Zwischenspeichern von Nachrichten, eine Umschalteinrichtung zum wahlweisen Ver binden der Ein-/Ausgabeeinrichtung für Nachrichten mit dem Zwischenspeicher oder mit dem Sendeempfänger und eine Ent scheidungseinheit zum Steuern der Umschalteinrichtung, so daß die Umschalteinrichtung die Ein-/Ausgabeeinrichtung mit dem Zwischenspeicher, wenn die Übertragungsbedingungen in dem Mo bilfunksystem schlecht sind, oder anderenfalls mit dem Sen deempfänger verbindet, umfaßt.The generic mobile radio system has at least one Central unit and at least one mobile unit, wherein the mobile unit has an input / output device for recording or to play back via the mobile radio system NEN messages and a transceiver to transmit and for receiving messages in the mobile radio system. According to the invention, the mobile radio system also has the Features on that the mobile unit has a field strength detection device for detecting the transmission conditions in the Mobile radio system, a temporary storage for temporary storage of messages, a switching device for optional ver bind the input / output device for messages with the Buffer or with the transceiver and an Ent separating unit for controlling the switching device, so that the switching device the input / output device with the Buffer when the transmission conditions in the Mo bilfunk system are bad, or otherwise with the Sen deceiver connects, includes.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um faßt die Feldstärkeerfassungseinrichtung zum Erfassen der Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem einen GPS- Empfänger zum Feststellen des momentanen Ortes der Mobilein heit, einen Feldstärkeverteilungsspeicher zum Abspeichern der erwarteten Feldstärkeverteilung in Abhängigkeit vom Ort und eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben der Feldstärke an dem momen tanen Ort der Mobileinheit an die Entscheidungseinheit.In a preferred embodiment of the invention summarizes the field strength detection device for detecting the Transmission conditions in the mobile radio system a GPS Receiver for determining the current location of the mobile unit, a field strength distribution memory for storing the expected field strength distribution depending on the location and an output unit for outputting the field strength at the moment tanen location of the mobile unit to the decision unit.
Die nach der abgespeicherten Feldstärkeverteilung erwar tete Feldstärke wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dem Nutzer auf einer Anzeigeeinrichtung des Mobil funkgerätes angezeigt, so daß der Nutzer entscheiden kann, ob er die Nachricht nach Zwischenspeicherung im Mobilfunkgerät absetzt oder zu einem späteren Zeitpunkt eine direkte Verbin dung zum gewünschten Empfänger herstellt.The expected after the stored field strength distribution tete field strength is in a preferred embodiment Invention to the user on a display device of the mobile radio device displayed so that the user can decide whether the message after buffering in the mobile device or a direct connection at a later time to the desired recipient.
Das gattungsgemäße Verfahren zum Übertragen von Nach richten in einem Mobilfunksystem zwischen einer Mobileinheit und mindestens einer Zentraleinheit und/oder mindestens ei ner weiteren Mobileinheit, beinhaltet das Aufnehmen bzw. Wie dergeben von über das Mobilfunksystem übertragenen Nachrich ten mittels einer Ein-/Ausgabevorrichtung und das Übertra gen und Empfangen von Nachrichten in dem Mobilfunksystem mit tels eines Sendeempfängers. Erfindungsgemäß beinhaltet das Verfahren zusätzlich die Schritte Erfassen der Übertragungs bedingungen in dem Mobilfunksystem durch eine Feldstärkeer fassungseinrichtung, entweder Verbinden der Ein-/Ausgabe einrichtung für Nachrichten mit dem Zwischenspeicher durch eine Umschalteinrichtung, wenn die Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem schlecht sind, und Zwischenspeichern von Nachrichten in einem Zwischenspeicher, oder Verbinden der Ein-/Ausgabeeinrichtung für Nachrichten mit dem Sendeemp fänger durch die Umschalteinrichtung, wenn die Übertragungs bedingungen gut sind.The generic method for transferring to aim in a mobile radio system between a mobile unit and at least one central unit and / or at least one egg Another mobile unit, includes the recording or how given by messages transmitted via the mobile radio system ten by means of an input / output device and the transfer gen and receiving messages in the mobile radio system with means of a transceiver. According to the invention, this includes In addition, the steps include recording the transmission conditions in the mobile radio system by a field strengthener capture device, either connecting the input / output device for messages with the buffer a switching device when the transmission conditions in the mobile radio system are bad, and caching of Messages in a cache, or connecting the Input / output device for messages with the send temp catcher by the switching device when the transmission conditions are good.
Das Erfassen der Übertragungsbedingungen in dem Mobil funksystem durch eine Feldstärkeerfassungseinrichtung kann durch Feststellen des momentanen Ortes der Mobileinheit und Auslesen einer für den Ort vorher abgespeicherten Feldstärke aus einem Feldstärkeverteilungsspeicher erfolgen.The detection of the transmission conditions in the mobile radio system by a field strength detection device by determining the current location of the mobile unit and Reading out a field strength previously stored for the location from a field strength distribution memory.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfah ren zum Erstellen der Feldstärkeverteilung bei einem ersten Durchfahren eines vorgegebenen Gebietes die Schritte Bewegen der Mobileinheit an im wesentlichen jeden Ort eines vorgege benen Gebietes, Abspeichern der Feldstärkeverteilung und des Ortes in einem Feldstärkeverteilungsspeicher für das vorgege bene Gebiet. Hierbei können auch unter Einbeziehung der Ge genstelle die Sende- und Empfangsbedingungen getrennt ermit telt und abgespeichert werden. Dies kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn sich ein erstes Gerät in der Umgebung einer lokalen starken Störquelle befindet, so daß von dem ersten Gerät gesendete Daten von dem zweiten Gerät gut empfangen werden, aber die von dem zweiten Gerät gesendeten Daten von dem ersten Gerät nur schlecht zu empfangen sind.In a preferred embodiment, the method comprises to create the field strength distribution for a first one Moving through a given area the mobile unit at essentially any location level area, storing the field strength distribution and the Location in a field strength distribution memory for the given area. Here, including the Ge the transmission and reception conditions are determined separately and saved. This is especially true to wear when a first device is in the vicinity of a local strong source of interference, so that from the first Device sent data received well from the second device but the data sent from the second device by are difficult to receive on the first device.
Das Verbinden der Ein-/Ausgabeeinrichtung für Nach richten mit dem Sendeempfänger erfolgt bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in Abhängigkeit von der maximal erreichbaren Übertragungsrate auf dem Kanal.Connecting the input / output device for night align with the transceiver at another Embodiment of the invention depending on the maximum achievable transmission rate on the channel.
Die Erfindung läßt sich insbesondere vorteilhaft dann einsetzen, wenn bei den Nachrichten nicht der Zeitpunkt der Übermittlung, sondern die Qualität der Übermittlung entschei dend ist. So kann bei guten Sende- und Empfangsbedingungen eine Datenfolge ohne Gefahr von Datenverlust mit einer hohen Rate abgesendet werden, während bei ungünstigen Bedingungen Daten, die bei hoher Rate übertragen werden, verloren gehen können. Daher ist es unter Umständen günstiger, die Übertra gung der Daten nach Zwischenspeicherung in einem geräteinter nen Speicher auf einen Zeitpunkt zu verschieben, zu dem ein störungsfreier Sende- und Empfangsbetrieb erwartet wird.The invention can then be particularly advantageous if the time of the Transmission, but the quality of the transmission is decisive is dend. So with good sending and receiving conditions a data sequence with no risk of data loss with a high Rate will be posted while in adverse conditions Data transferred at a high rate will be lost can. Therefore, it may be cheaper to use the transfer data after buffering in an internal device to move a memory to a point in time at which a interference-free transmission and reception is expected.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von be vorzugten Ausführungsbeispielen, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.Other features, advantages and application examples of the Invention result from the following description of be preferred embodiments, with reference to the attached Drawings are referenced.
Fig. 1 zeigt die wesentlichen Elemente eines Mobilfunk systems, Fig. 1 shows the essential elements of a mobile radio system,
Fig. 2A und 2B zeigen jeweils eine Ausführungsform einer Mobileinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, Figs. 2A and 2B each show an embodiment of a mobile unit according to the present invention,
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm des Verfahrens, das durch eine Mobileinheit nach Fig. 2A oder 2B abgearbeitet wird. FIG. 3 shows a flow diagram of the method which is processed by a mobile unit according to FIG. 2A or 2B.
In Fig. 1 sind die wesentlichen Elemente eines Mobil funksystems dargestellt, nämlich eine Zentraleinheit 1 und eine Mobileinheit 2, die über eine Betriebsfunkstrecke 14 miteinander kommunizieren. Die Mobileinheit befindet sich in dem gezeigten Beispiel in einem Bus eines Busunternehmens. Die Daten, die zwischen der Mobileinheit 2 und der Zentrale 1 ausgetauscht werden, sind beispielsweise neben Sprachnach richten Informationen von der Mobileinheit 2 für die Zentrale 1, wie z. B. Informationen über den augenblicklichen Standort des Busses, Anzahl der Fahrgäste, Verzögerungen, oder Anwei sungen der Zentrale 1 an den Fahrer des Busses, wie z. B. eine neue Fahrtroute, ein außerplanmäßiger Stop, Informationen für die Fahrgäste etc..In Fig. 1, the essential elements of a mobile radio system are shown, namely a central unit 1 and a mobile unit 2 , which communicate with one another via an operational radio link 14 . In the example shown, the mobile unit is located in a bus of a bus company. The data that are exchanged between the mobile unit 2 and the control center 1 are, for example, in addition to voice messages, information from the mobile unit 2 for the control center 1 , such as. B. Information about the current location of the bus, number of passengers, delays, or instructions from headquarters 1 to the driver of the bus, such as. B. a new route, an unscheduled stop, information for passengers etc.
Die Betriebsfunkstrecke 14 ist i. a. auf vorgegebenen und reservierten Frequenzen eingerichtet. Die Zentrale 1 sowie die mehreren Mobileinheiten 2 verfügen jeweils über eine Ein- /Ausgabe-Vorrichtung 8 zum Aufnehmen bzw. zum Wiedergeben von Nachrichten, die über das Mobilfunksystem übertragen werden. Die Ein-/Ausgabe-Vorrichtung 8 ist in Fig. 2A und 2B symbo lisch als Mikrofon dargestellt. Wie aber oben bereits erläu tert, betreffen die Nachrichten nicht nur Sprachsignale, son dern können auch andere Daten wie Ladeinformationen, Zeitin formationen, Zustandsinformationen etc. beinhalten. Die Ein- /Ausgabe-Vorrichtung 8 kann somit auch Sensoren, Kameras, Speichermedien usw. umfassen.The operational radio link 14 is generally set up at predetermined and reserved frequencies. The control center 1 and the plurality of mobile units 2 each have an input / output device 8 for recording or reproducing messages which are transmitted via the mobile radio system. The input / output device 8 is shown in Figs. 2A and 2B symbolically as a microphone. However, as already explained above, the messages not only concern voice signals, but can also contain other data such as loading information, time information, status information, etc. The input / output device 8 can thus also comprise sensors, cameras, storage media, etc.
Das Übertragen und Empfangen der Nachrichten über die Betriebsfunkstrecke 14 in dem Mobilfunksystem erfolgt bei der Zentraleinheit 1 und bei der Mobileinheit 2 jeweils mit einem Sendeempfänger 3, der die zu übertragenden Daten auf einen hochfrequenten Träger moduliert und ausstrahlt. Wie in der Einleitung bereits beschrieben, kann dabei die Verbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger durch örtliche Ge gebenheit, atmosphärische Einflüsse oder durch Mehrwegaus breitung der Funksignale gestört werden. Dies kann in manchen Fällen zu Unterbrechung der Funkverbindung oder sogar zum Verlust von Daten führen. Um diese Nachteile einer Funkver bindung auszuschalten und eine zuverlässigere Datenübertra gung zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Mobileinheit 2 Nachrichten an die Zentraleinheit 1 nur dann übermittelt, wenn gewährleistet ist, daß die Datenüber tragung störungsfrei erfolgt. Eine Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Mobileinheit 1, die diese Anforderung erfüllt, ist in Fig. 2A gezeigt.The transmission and reception of the messages via the operating radio link 14 in the mobile radio system takes place in the central unit 1 and in the mobile unit 2, each with a transceiver 3 , which modulates and transmits the data to be transmitted on a high-frequency carrier. As already described in the introduction, the connection between a transmitter and a receiver can be disturbed by local conditions, atmospheric influences or by multipath propagation of the radio signals. In some cases, this can lead to an interruption in the radio connection or even loss of data. In order to eliminate these disadvantages of a radio link and to enable more reliable data transmission, it is proposed according to the invention that the mobile unit 2 transmits messages to the central unit 1 only if it is ensured that the data transmission takes place without interference. An embodiment of the mobile unit 1 according to the invention which fulfills this requirement is shown in FIG. 2A.
Die erfindungsgemäße Mobileinheit 2 nach Fig. 2A umfaßt eine Feldstärkeerfassungseinrichtung 5 zum Erfassen der Über tragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem. Mit der Feldstär keerfassungseinrichtung 5 wird die Feldstärke des über den Betriebsfunkkanal 14 von einer Antenne 4 empfangenen Signals erfaßt, das von der Zentraleinheit 1 ausgesendet wurde. Die Feldstärkeerfassungseinrichtung 5 ist in Fig. 2A durch das Schaltsymbol einer Diode dargestellt und mißt die Leistung des von der Antenne 4 empfangenen Signals. Auf der Grundlage des von der Feldstärkeerfassungseinrichtung 5 gemessenen Si gnals läßt sich die Feldstärke bestimmen und damit feststel len, ob die Übertragungsbedingungen auf dem Betriebsfunkkanal 14 gut sind. Ist dies der Fall, so werden die Daten direkt und ohne Verzögerung an den Sendeempfänger 3 ausgegeben. An derenfalls wird die Nachricht zwischengespeichert, um später unter besseren Übertragungsbedingungen abgesendet zu werden. Um zwischen diesen beiden Möglichkeiten wählen zu können, ist die Mobileinheit 2 mit einer Umschalteinrichtung 9 versehen. Die Umschalteinrichtung 9 dient zum Verbinden der Ein-/Aus gabeeinrichtung 8 für Nachrichten mit dem Sendeempfänger 3 oder zum Verbinden mit einem Zwischenspeicher 11 zum Zwi schenspeichern von Nachrichten. Die Umschalteinrichtung 9 wird durch eine Entscheidungseinheit 10 gesteuert. In der Entscheidungseinrichtung 9 wird aufgrund der Daten von der Feldstärkeerfassungseinrichtung 5 festgestellt, ob die Über tragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem, d. h. auf dem Be triebssignal 14 für eine zuverlässige Datenübertragung aus reichend sind. Ausgelöst wird die Entscheidungseinrichtung 10 und damit die Umschalteinrichtung 9 durch eine Aktivierungs vorrichtung 7 der Mobileinheit. Mit der Aktivierungsvorrich tung 7 zeigt der Nutzer an, daß eine Nachricht an die Zentra le 1 abgesendet werden soll. Die Aktivierungsvorrichtung 7 kann somit insbesondere eine PTT- (push to talk) Taste sein. Darüber hinaus kann als Aktivierungsvorrichtung 7 aber auch eine Zeituhr vorgesehen sein, die dafür sorgt, daß bestimmte Daten regelmäßig von der Mobileinheit 2 an die Zentrale 1 übermittelt werden. Außerdem kann die Aktivierungsvorrichtung 7 einen Schalter umfassen, der durch ein Ereignis gesteuert wird, wie z. B. ein aufgetretenes Maschinenproblem oder ein Notruf.The mobile unit according to the invention 2 according to Fig. 2A comprises a field strength detecting means 5 for detecting the tragungsbedingungen over in the mobile radio system. The field strength of the detection device 5 is used to detect the field strength of the signal received by the antenna 4 via the operating radio channel 14 , which signal was emitted by the central unit 1 . The field strength detection device 5 is represented in FIG. 2A by the circuit symbol of a diode and measures the power of the signal received by the antenna 4 . On the basis of the Si gnals measured by the field strength detection device 5 , the field strength can be determined and thus determine whether the transmission conditions on the company radio channel 14 are good. If this is the case, the data are output directly and without delay to the transceiver 3 . Otherwise, the message is temporarily stored in order to be sent later under better transmission conditions. In order to be able to choose between these two possibilities, the mobile unit 2 is provided with a switching device 9 . The switching device 9 is used to connect the input / output device 8 for messages to the transceiver 3 or to connect to a buffer 11 for intermediate storage of messages. The switching device 9 is controlled by a decision unit 10 . In the decision device 9 it is determined on the basis of the data from the field strength detection device 5 whether the transmission conditions in the mobile radio system, ie on the operating signal 14 , are sufficient for reliable data transmission. The decision device 10 and thus the switching device 9 is triggered by an activation device 7 of the mobile unit. With the activation device 7 , the user indicates that a message should be sent to the central station 1 . The activation device 7 can thus in particular be a PTT (push to talk) button. In addition, a timer can also be provided as the activation device 7 , which ensures that certain data are transmitted regularly from the mobile unit 2 to the control center 1 . In addition, the activation device 7 may comprise a switch which is controlled by an event, e.g. B. a machine problem or an emergency call.
Nach Betätigen der PTT-Taste 7 bzw. einem Auslösesignal von einer entsprechenden Einrichtung 7 prüft die Entschei dungsvorrichtung 10, ob die Übertragungsbedingungen auf dem Betriebsfunkkanal 14 für eine Übertragung ausreichend gut sind. Je nach der Entscheidung der Entscheidungsvorrichtung 10 wird von dieser ein Signal ausgegeben, so daß die Um schalteinrichtung 9 die Ein-/Ausgabeeinrichtung 8 mit dem Zwischenspeicher 11 verbindet, wenn die Übertragungsbedingun gen auf dem Betriebsfunkkanal 14 in dem Mobilfunksystem schlecht sind, oder anderenfalls direkt mit dem Sendeempfän ger 3 verbindet. Die Steuerung der Umschalteinrichtung 9 durch die Entscheidungsvorrichtung 10 ist in Fig. 2A und in Fig. 2B durch einen Doppelpfeil dargestellt, die Umschaltein richtung 9 ist als einfacher Umschalter dargestellt.After pressing the PTT button 7 or a trigger signal from a corresponding device 7, the decision device 10 checks whether the transmission conditions on the company radio channel 14 are sufficiently good for transmission. Depending on the decision of the decision device 10 , a signal is output by the latter, so that the switching device 9 connects the input / output device 8 to the buffer memory 11 when the transmission conditions on the operating radio channel 14 in the mobile radio system are bad, or otherwise directly with the transceiver ger 3 connects. The control of the switching device 9 by the decision device 10 is shown in Fig. 2A and in Fig. 2B by a double arrow, the switching device 9 is shown as a simple switch.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung der Ausführungs form nach Fig. 2A ist eine Anzeigevorrichtung 6 zum Darstel len der Feldstärke an dem momentanen Ort der Mobileinheit für den Nutzer vorgesehen. Damit ist dem Nutzer der Mobileinheit ein Hilfsmittel an die Hand gegeben, dank dessen er erkennt, ob sich eine direkte Verbindung zu der Zentrale 1 herstellen läßt oder die Verbindung erst später zustande kommen wird. Gegebenenfalls kann er so einen günstigen Moment abpassen, um wichtige Informationen zu übermitteln, die sonst u. U. erst zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt den Empfänger erreichen.In a preferred further development of the form of execution according to FIG. 2A is a display device 6 for depicting the field strength at the current location of the mobile unit len provided for the user. The user of the mobile unit is thus given an aid by means of which he recognizes whether a direct connection to the control center 1 can be established or whether the connection will only be established later. If necessary, he can thus adjust a favorable moment to transmit important information that might otherwise May not reach the recipient until a much later time.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mobi leinheit ist in Fig. 2B dargestellt. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 2A die gleichen Elemente der Mobi leinheit. Die Ausführungsform nach Fig. 2B unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2A durch die Feldstärkeer fassungseinrichtung 5 zum Erfassen der Übertragungsbedingun gen in dem Mobilfunksystem. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2B werden die Übertragungsbedingungen nicht fortlaufend ge messen, da dies nur in Duplex-Systemen mit einem Control- Kanal möglich ist, der kontinuierlich sendet, sondern es wird auf eine bereits abgespeicherte Feldstärkeverteilung zurück gegriffen. Die Feldstärkeverteilung gibt dabei die Feldstärke an dem jeweiligen Ort wieder. Um daraus die tatsächliche Feldstärke ermitteln zu können, umfaßt die Feldstärkeerfas sungseinrichtung 5 nach Fig. 2B einen GPS-Empfänger 13 zum Feststellen des momentanen Ortes der Mobileinheit 2. Mit der Information über den momentanen Ort der Mobileinheit 2 wird in einem Feldstärkeverteilungsspeicher 12, der zum Abspei chern der erwarteten Feldstärkeverteilung in Abhängigkeit vom Ort dient, die an dem Ort erwartete Feldstärke ausgelesen. Der Feldstärkeverteilungsspeicher 12 stellt eine sog. look- up-Tabelle dar. Eine (nicht dargestellte) Ausgabeeinheit zum Ausgeben der Feldstärke an dem momentanen Ort der Mobilein heit gibt die Feldstärke an die Entscheidungseinheit 10 wei ter, die dementsprechend die Umschalteinrichtung 9 steuert.Another embodiment of the mobile unit according to the invention is shown in FIG. 2B. The same reference numerals as in FIG. 2A denote the same elements of the mobile unit. The embodiment according to FIG. 2B differs from the embodiment according to FIG. 2A by the field strength detection device 5 for detecting the transmission conditions in the mobile radio system. In the embodiment according to FIG. 2B, the transmission conditions are not measured continuously since this is only possible in duplex systems with a control channel that transmits continuously, but instead an already stored field strength distribution is used. The field strength distribution reflects the field strength at the respective location. In order to be able to determine the actual field strength from this, the field strength detection device 5 according to FIG. 2B comprises a GPS receiver 13 for determining the current location of the mobile unit 2 . With the information about the current location of the mobile unit 2 , the field strength expected at the location is read out in a field strength distribution memory 12 , which is used to store the expected field strength distribution depending on the location. The field strength distribution memory 12 represents a so-called look-up table. An output unit (not shown) for outputting the field strength at the current location of the mobile unit transmits the field strength to the decision unit 10 , which accordingly controls the switching device 9 .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Entscheidung, ob und wann die Daten zur Zentrale übermittelt werden, auch davon abhängig gemacht werden, wie sich die Übertragungsverhältnisse in einem vorgegebenen Zeitraum vor der Entscheidung entwickelt haben. Dazu umfaßt die Entschei dungseinheit 10 ein Mittel zum Bilden der zeitlichen Ablei tung der Feldstärke. Damit kann erfaßt werden, ob auch die Zeitdauer einer gewünschten Datenübertragung unter Berück sichtigung der Geschwindigkeit der Mobileinheit 2 (Fahrzeuggeschwindigkeit) nicht die maximal nutzbare Dauer guter Übertragungsbedingungen übersteigt.In a further embodiment of the invention, the decision as to whether and when the data are transmitted to the control center can also be made dependent on how the transmission conditions have developed in a predetermined period of time before the decision. For this purpose, the decision unit 10 includes a means for forming the time derivative of the field strength. It can thus be ascertained whether the duration of a desired data transmission, taking into account the speed of the mobile unit 2 (vehicle speed), does not exceed the maximum usable duration of good transmission conditions.
Das Verfahren, das von der Entscheidungsvorrichtung 10 in der Mobileinheit 2 abgearbeitet wird, ist in Fig. 3 darge stellt.The method that is processed by the decision device 10 in the mobile unit 2 is shown in FIG. 3 Darge.
Das Verfahren zum Übertragen von Nachrichten in einem Mobilfunksystem zwischen einer Mobileinheit und mindestens einer Zentraleinheit und/oder mindestens einer weiteren Mobi leinheit, beinhaltet das Aufnehmen bzw. Wiedergeben von über das Mobilfunksystem übertragenen Nachrichten mittels der Ein- /Ausgabevorrichtung 8 sowie das Übertragen und Empfangen von Nachrichten in dem Mobilfunksystem mittels eines Sendeempfän gers 3.The method for transmitting messages in a mobile radio system between a mobile unit and at least one central unit and / or at least one further mobile unit includes the recording or reproduction of messages transmitted via the mobile radio system by means of the input / output device 8 and the transmission and reception of messages in the mobile radio system by means of a Sendeempfän gers. 3
Erfindungsgemäß wird ein solches Verfahren durch die folgenden Schritte erweitert. Nach dem Aktivieren der Nach richteneingabe in Schritt S1 werden in einem zweiten Schritt S2 die Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem durch die Feldstärkeerfassungseinrichtung 5 erfaßt. In der Ent scheidungsvorrichtung 10 wird aufgrund der Daten von der Feldstärkeerfassungseinrichtung 5 bestimmt, ob die Übertra gungsbedingungen gut sind oder nicht.According to the invention, such a method is expanded by the following steps. After activating the by direct input are detected in a second step S2, the transmission conditions in the mobile radio system by the field strength detecting means 5 in step S1. In the decision device 10 , it is determined on the basis of the data from the field strength detection device 5 whether the transmission conditions are good or not.
Je nach dieser Entscheidung wird das Verfahren mit Schritt S3 oder S5 fortgesetzt. Sind die Übertragungsbedin gungen nicht ausreichend für eine sofortige Übertragung der Daten, so wird das Verfahren mit dem Verbinden der Ein-/ Ausgabeeinrichtung 8 für Nachrichten mit dem Zwischenspeicher 11 fortgesetzt. In dem anschließenden Schritt S3 wird das Zwischenspeichern von Nachrichten in dem Zwischenspeicher 11 durchgeführt. Anschließend wird in Schritt S4 wiederum ge prüft, ob die Übertragungsbedingungen für eine Übertragung der gespeicherten Daten ausreichen. Diesmal erfolgt das Prü fen der Übertragungsbedingungen aber unabhängig und im Hin tergrund, das heißt, für den Nutzer unsichtbar. Wird in Schritt S5 festgestellt, daß die Übertragungsbedingungen noch nicht ausreichend sind, so springt das Verfahren zurück an eine Stelle vor S4 usw.. Sind die Übertragungsbedingungen ausreichend für eine Übertragung, fährt das Verfahren mit Schritt S5 fort. In Schritt S5 werden die Nachrichten - di rekt nach Schritt S2 oder nach Zwischenspeicherung in Schritt S3 und S4 - über die Antenne 4 an die Zentraleinheit 1 ausge sendet.Depending on this decision, the method is continued with step S3 or S5. If the transmission conditions are not sufficient for an immediate transmission of the data, the method continues with the connection of the input / output device 8 for messages to the buffer store 11 . In the subsequent step S3, messages are buffered in the buffer 11 . Then, in step S4, it is checked again whether the transmission conditions are sufficient for a transmission of the stored data. This time the transmission conditions are checked independently and in the background, i.e. invisible to the user. If it is determined in step S5 that the transmission conditions are not yet sufficient, the method jumps back to a position before S4 etc. If the transmission conditions are sufficient for a transmission, the method continues with step S5. In step S5, the messages - directly after step S2 or after buffering in steps S3 and S4 - are sent to the central unit 1 via the antenna 4 .
Bei dem Verfahren können mehrere Arten der Abschätzung der Übertragungsbedingungen Anwendung finden. So kann die Feldstärkeerfassungseinrichtung 5 insbesondere nach Fig. 2A oder nach Fig. 2B aufgebaut sein. Wenn die Ausführungsform nach Fig. 2B zugrunde gelegt wird, so erfolgt das Erfassen der Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem durch das Feststellen des momentanen Ortes der Mobileinheit 2 und das Auslesen einer für den Ort vorher abgespeicherten Feldstärke aus dem Feldstärkeverteilungsspeicher 12.Several methods of estimating the transmission conditions can be used in the method. The field strength detection device 5 can be constructed in particular according to FIG. 2A or according to FIG. 2B. If the embodiment according to FIG. 2B is used as a basis, the transmission conditions are detected in the mobile radio system by determining the current location of the mobile unit 2 and reading out a field strength previously stored for the location from the field strength distribution memory 12 .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens mit einer Feldstärkeerfassungsein richtung 5 nach Fig. 2B wird durch die Mobileinheit 2 eine eigene Feldstärkeverteilung aufgenommen. Dazu bewegt sich die Mobileinheit 2 auf einer ersten (Probe-) Fahrt an nahezu je den Ort eines vorgegebenen Gebietes, an dem sie sich auch später aufhalten kann. An jedem dieser Orte werden die Feld stärke und die Ortskoordinaten in dem Feldstärkeverteilungs speicher 12 für das vorgegebene Gebiet abgespeichert. (Normalerweise werden zwei Werte zum Bestimmen des Ortes not wendig sein, als Ortskoordinaten ist aber dann eine Angabe ausreichend, wenn die Mobileinheit 2 später nur eine Route abfährt.) Später werden dann die Werte für die Feldstärke am jeweiligen Ort wieder ausgelesen und für die Entscheidung herangezogen, ob eine Übermittlung der Daten sofort oder zeitversetzt erfolgen soll. Das Kriterium, nach dem entschie den wird, ob die Übertragungsbedingungen für eine Datenüber tragung ausreichen oder nicht, kann z. B. darin bestehen, zu prüfen, ob die maximal erreichbare Übertragungsrate auf dem Kanal einen bestimmten Grenzwert überschreitet oder nicht.In a further preferred embodiment of the method according to the invention with a field strength detection device 5 according to FIG. 2B, a separate field strength distribution is recorded by the mobile unit 2 . For this purpose, the mobile unit 2 moves on a first (trial) trip to almost the location of a given area where it can also be later. At each of these locations, the field strength and the location coordinates are stored in the field strength distribution memory 12 for the specified area. (Normally, two values will be necessary to determine the location, but one specification is sufficient as location coordinates if the mobile unit 2 only travels one route later.) The values for the field strength at the respective location are then read out again and for the decision whether the data should be transmitted immediately or with a time delay. The criterion, after which the decision is made as to whether the transmission conditions are sufficient for a data transmission or not can be made e.g. B. consist of checking whether the maximum achievable transmission rate on the channel exceeds a certain limit or not.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann in einer bevor zugten Ausführungsform die Beurteilung der Übertragungsbedin gungen ausschließlich von den Sendebedingungen abhängig ge macht werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Übertragung in Aufwärts- und Abwärtsrichtung "unsym metrisch" verläuft, d. h. wenn die Menge oder die Bedeutung der von z. B. der Mobileinheit 2 übertragenen Daten größer ist als der umgekehrt übertragenen Daten. Analog kann die Beur teilung der Übertragungsbedingungen ausschließlich von den Empfangsbedingungen abhängig gemacht werden.In the method according to the invention, in a preferred embodiment, the assessment of the transmission conditions can only be made dependent on the transmission conditions. This is particularly advantageous if the transmission in the upward and downward direction is "asymmetrical", ie if the amount or the meaning of the z. B. the mobile unit 2 transmitted data is larger than the reverse transmitted data. Similarly, the assessment of the transmission conditions can only be made dependent on the reception conditions.
In der obigen Beschreibung wurde der Einfachheit halber davon ausgegangen, daß die Möglichkeit der direkten und der verzögerten Absendung von Nachrichten auf der Seite der Mobi leinheit 2 besteht. Es ist jedoch offensichtlich, daß diese Möglichkeit mit kleineren Abwandlungen auch auf Seiten der Zentrale implementiert werden kann und z. B. auch der gesamte Übertragungsweg von der Mobileinheit 2 über die Zentrale zu einer weiteren Mobileinheit betrachtet werden kann. In the above description, for the sake of simplicity, it was assumed that the possibility of direct and delayed sending of messages on the side of the mobile unit 2 exists. However, it is obvious that this possibility can also be implemented on the part of the head office with minor modifications and z. B. the entire transmission path from the mobile unit 2 to another mobile unit can be viewed via the control center.
11
Zentralstation eines Betriebsfunknetzes
Central station of a company radio network
22nd
Mobileinheit in dem Betriebsfunknetz
Mobile unit in the company radio network
33rd
Sendeempfänger der Mobileinheit
Mobile unit transceiver
44
Antenne
antenna
55
Feldstärkeerfassungseinrichtung der Mobileinheit
Field strength detection device of the mobile unit
66
Anzeigevorrichtung
Display device
77
Aktivierungsmittel (PTT) für die Mobileinheit
Activation means (PTT) for the mobile unit
88th
Ein-/Ausgabevorrichtung für Nachrichten
Input / output device for messages
99
Umschalteinrichtung
Switching device
1010th
Entscheidungsvorrichtung
Decision device
1111
Zwischenspeicher für Nachrichten
Message cache
1212th
Feldstärkeverteilungsspeicher
Field strength distribution memory
1313
GPS-Empfänger
GPS receiver
1414
Betriebsfunkkanal
Company radio channel
Claims (10)
eine Ein-/Ausgabe-Vorrichtung (8) zum Aufnehmen und zum Wiedergeben von über das Mobilfunksystem übertragenen Nachrich ten und
einen Sendeempfänger (3) zum Übertragen und zum Empfangen von Nachrichten in dem Mobilfunksystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobil einheit enthält:
eine Feldstärkeerfassungseinrichtung (5) zum Erfassen der Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem,
einen Zwischenspeicher (11) zum Zwischenspeichern von Nach richten,
eine Umschalteinrichtung (9) zum Verbinden der Ein-/Aus gabeeinrichtung (8) für Nachrichten mit dem Zwischenspeicher (11) oder mit dem Sendeempfänger (3),
eine Entscheidungseinheit (10) zum Steuern der Umschaltein richtung (9), derart, daß die Umschalteinrichtung (9) die Ein-/ Ausgabeeinrichtung (8) bei schlechten Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem mit dem Zwischenspeicher (11) oder ande renfalls mit dem Sendeempfänger (3) verbindet.1. Mobile radio system with at least one central unit ( 1 ) and with at least one mobile unit ( 2 )
an input / output device ( 8 ) for recording and for reproducing messages transmitted via the mobile radio system and
has a transceiver ( 3 ) for transmitting and receiving messages in the mobile radio system, characterized in that the mobile unit contains:
a field strength detection device ( 5 ) for detecting the transmission conditions in the mobile radio system,
align a buffer ( 11 ) for buffering messages,
a switchover device ( 9 ) for connecting the input / output device ( 8 ) for messages to the buffer ( 11 ) or to the transceiver ( 3 ),
a decision unit ( 10 ) for controlling the switching device ( 9 ), such that the switching device ( 9 ) the input / output device ( 8 ) with bad transmission conditions in the mobile radio system with the buffer ( 11 ) or otherwise with the transceiver ( 3rd ) connects.
einen GPS-Empfänger (13) zum Feststellen des momentanen Or tes der Mobileinheit (2),
einen Feldstärkeverteilungsspeicher (12) zum Abspeichern der erwarteten Feldstärke in Abhängigkeit vom Ort und
eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben der Feldstärke an dem mo mentanen Ort der Mobileinheit an die Entscheidungseinheit (10).2. System according to claim 1, characterized in that the field strength detection device ( 5 ) comprises:
a GPS receiver ( 13 ) for determining the current location of the mobile unit ( 2 ),
a field strength distribution memory ( 12 ) for storing the expected field strength depending on the location and
an output unit for outputting the field strength at the current location of the mobile unit to the decision unit ( 10 ).
Übertragen und Empfangen von Nachrichten in dem Mobilfunk system mittels eines Sendeempfängers (3), gekennzeichnet durch die Schritte:
Erfassen der Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem durch eine Feldstärkeerfassungseinrichtung (5),
entweder Verbinden der Ein-/Ausgabeeinrichtung (8) für Nachrichten mit dem Zwischenspeicher (11) durch eine Umschalt einrichtung (9) bei schlechten Übertragungsbedingungen in dem Mobilfunksystem und Zwischenspeichern von Nachrichten in einem Zwischenspeicher (11),
oder Verbinden der Ein-/Ausgabeeinrichtung (8) für Nach richten mit dem Sendeempfänger (3) durch die Umschalteinrich tung (9) bei guten Übertragungsbedingungen.5. A method for transmitting messages in a mobile radio system between a mobile unit and at least one central unit and / or at least one further mobile unit, for recording and reproducing messages transmitted via the mobile radio system by means of an input / output device ( 8 ) and
Transmission and reception of messages in the mobile radio system by means of a transceiver ( 3 ), characterized by the steps:
Detection of the transmission conditions in the mobile radio system by a field strength detection device ( 5 ),
either connecting the input / output device ( 8 ) for messages to the buffer ( 11 ) by a switching device ( 9 ) in the event of poor transmission conditions in the mobile radio system and buffering messages in a buffer ( 11 ),
or connecting the input / output device ( 8 ) for directing to the transceiver ( 3 ) through the switching device ( 9 ) under good transmission conditions.
Feststellen des momentanen Ortes der Mobileinheit (2) und Auslesen einer für den Ort vorher abgespeicherten Feldstär ke aus einem Feldstärkeverteilungsspeicher (12).6. The method according to claim 5, characterized in that the detection of the transmission conditions in the mobile radio system by a field strength detection device ( 5 ) is carried out by:
Determining the current location of the mobile unit ( 2 ) and reading a field strength ke previously stored for the location from a field strength distribution memory ( 12 ).
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