DE3752127T2

DE3752127T2 - Umlegeeinrichtung und Verfahren zur Interferenzverminderung für ein Funksystem

Info

Publication number: DE3752127T2
Application number: DE3752127T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey D Bonta
Original assignee: Motorola Ltd
Current assignee: Motorola Solutions UK Ltd
Priority date: 1986-08-01
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2007-07-17
Also published as: ATE159137T1; EP0255628A3; EP0255628A2; CA1238689A; US4696027A; EP0255628B1; DE3752127D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Funktelefon-Kommunikationssysteme im allgemeinen und im besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung der Störung von einem mobilen oder tragbaren Funktelefon, nachdem es von einer Zelle an eine andere Zelle in einem zellularen Funktelefonsystem übergeben worden ist.
Der mobile Funktelefondienst ist seit einiger Zeit in Gebrauch und ist traditionell durch eine zentrale Station gekennzeichnet, die mit hoher Leistung für eine begrenzte Zahl von mobilen oder tragbaren Einheiten in einem großen geographischen Bereich sendet. Wegen ihrer geringeren Sendeleistung wurden die Sendungen der mobilen oder tragbaren Einheiten bei früheren Systemen im allgemeinen durch ein Netz von der Zentralstation entfernt gelegener Empfänger empfangen, und die empfangene Sendung wurde anschließend zur Verarbeitung an die Zentralstation zurückgeleitet. Bei früheren Systemen stand nur eine begrenzte Zahl von Funkkanälen zur Verfügung, wodurch die Zahl der Funktelefongespräche in einer ganzen Stadt auf die begrenzte Zahl verfügbarer Kanäle eingeschränkt wurde.
Moderne Zellenfunktelefonsysteme besitzen eine vergleichsweise große Zahl verfügbarer Funkkanäle, die durch Wiederverwendung der Kanäle in einem Großstadtbereich wirksam vervielfacht werden kann, indem der Funkbedeckungsbereich in kleinere Bedeckungsbereiche (Zellen) unterteilt wird, die Sender mit kleiner Leistung und auf die Bedeckung beschränkte Empfänger verwenden: Solche. Zellensysteme werden weiter in den US-Patenten Nr. 3,906,166, 4,485,486 und 4,549,311 beschrieben, die jeweils an den Zessionar der vorliegenden Erfindung abgetreten sind. Der begrenzte Bedeckungsbereich macht es möglich, die in einer Zelle benutzten Kanalfrequenzen in einer anderen, geographisch getrennten Zelle nach einem vorbestimmten Plan wiederzuverwenden, z.B. ein in Fig. 1 gezeigtes ungerichtet ausgeleuchtetes Zellenmuster mit einer Siebenzellenwiederholung. Bei diesem Muster wird Hochfrequenzenergie von einer Mehrzahl zentral gelegener fester Stationen gesendet und empfangen, und die Wiederverwendung von Frequenzen wird in einen Zellenmuster wie z.B. in Fig. 1 schattiert gezeigt zustandegebracht.
Ein alternatives Zellenmuster, Fig. 2, stellt ein eckenausgeleuchtetes Zellensystem dar, bei dem 120º Grad Antennen verwendet werden, um das Innere einer Zelle von drei der Scheitel einer sechseckigen Zelle auszuleuchten. (Obwohl Zellensysteme üblicherweise als regelmäßige sechseckige Muster gezeigt werden, wird eine solche Regelmäßigkeit in der Praxis selten erreicht).
Ein weiteres Muster, Fig. 3, stellt ein mittenausgeleuchtetes Zellensystem dar, bei dem die Zellen in Sektoren weiter unterteilt sind. Die Sektoren werden durch 60º Antennen, wie in Fig. 3 gezeigt, ausgeleuchtet. Ein mittenausgeleuchtetes Sektorzellensystem wird weiter in US-Patent Nr. 4,128,740, abgetreten an den Zessionar der vorliegenden Erfindung, beschrieben. Eine große Zahl von Kanälen kann folglich in einem Großstadtbereich verfügbar gemacht werden, und der dadurch zur Verfügung gestellte Service kann als mit einem normalen Drahtleitungstelefon identisch erscheinen.
Ein Zellensystem verwendet typischerweise einen Duplex-Frequenzpaarkanal (einen Signalisierungskanal) in jeder Zelle, um Serviceanforderungen von mobilen oder tragbaren Geräten zu empfangen, ausgewählte mobile oder tragbare Geräte zu rufen und die mobilen oder tragbaren Geräte anzuweisen, einen anderen Kanal einzustellen, wo ein Gespräch stattfinden kann. Diesem Signallisierungskanal ist ständig die Aufgabe des Empfangens und Sendens von Daten zugeteilt, um die Aktionen der mobilen und tragbaren Funkgeräte zu steuern. Wenn die Zelle wie in Fig. 3 gezeigt sektorisiert ist, sind spezialisierte Empfänger entwickelt worden, die es ermöglichen, die Eingänge von sechs 60º Antennen zum gleichzeitigen Empfang über den sektorisierten Zellenbedekkungsbereich zu kombinieren; Ein solcher spezialisierter Empfänger wird in US-Patent Nr. 4,369,520, abgetreten an den Zessionar der vorliegenden Erfindung, beschrieben. Betriebsparameter wie Ausgangsleistung der Basisstationen und der Mobilstationen müssen bekanntlich eingestellt werden, um den Funkverkehr zu akkomodieren, wie von Kojima et al. in US-Patent Nr. 4,435,840 gelehrt. Desgleichen ist die Einstellung der Senderleistung von Zellensystem-Basisstationen und tragbaren Stationen in 'International Publication' Nr. WO 86/00486 dargelegt worden. Dort werden die mit der Übergabe verbundenen Parameter auch in Übereinstimmung mit den eingestellten Leistungspegeln eingestellt.
Da die Zellen eine relativ kleine Größe aufweisen können, ist die Wahrscheinlichkeit HOCHV daß sich eine mobile oder tragbare Station zwischen Sektoren oder aus einer Zelle heraus und in eine andere Zelle bewegt. Der Vorgang des Umschaltens des hergestellten Anrufs von einem Sektor auf einen anderen oder von einer Zelle auf eine andere ist als Übergabe bekannt. Die Übergabe erfordert im allgemeinen spezialisierte Empfangseinrichtungen, z.B. einen "Abtast"-Empfänger, der angewiesen werden kann, sich auf jeden der in jedem aktiven mobilen oder tragbaren Gerät in Gebrauch befindlichen Kanäle abzustimmen. Wenn die gemessene Signalstärke unter einem vorbestimmten Pegel liegt, ermittelt die zellulare Steuereinrichtung die Verfügbarkeit von anderen Kanälen in anderen Sektoren derselben Zelle oder in Nachbarzellen und stellt eine Anweisung an das mobile oder tragbare Gerät zusammen, die ihm befiehlt, einen neuen Kanal einzustellen.
Wenn Zellendurchmesser kleiner werden oder Zellensysteme geschäftiger werden, wird die Wahrscheinlichkeit stark erhöht, daß ein mobiles oder tragbares Gerät an eine Zielzelle übergeben wird, während es bei einem Leistungspegel sendet, der für die Bedingungen in der Zielzelle entweder zu stark oder zu schwach ist. Dies wird durch die Tatsache erschwert, daß, um Störung auf Kanälen, die sonstwo in dem zellularen System wiederverwendet werden, zu minimieren, Betriebsparameter in einigen Zellen so eingestellt werden, daß mobile und tragbare Geräte, die in diesen Zellen arbeiten, auf reduzierten Leistungspegeln gehalten werden. Übergabeschwellen werden errichtet, um Übergaben bei diesem reduzierten Leistungspegel dieser leistungsreduzierten Zellen zu veranlassen, während Nachbarzellen mit vollen Leistungspegeln arbeiten können und bei vollem Leistungspegel übergeben können. Wenn der Sendeleistungspegel des mobilen oder tragbaren Gerätes, das von einer Zelle an eine andere Übergeben wird, nicht richtig gewählt wird, kann folglich das mobile oder tragbare Gerät zu einer Störungsquelle für andere Funktelefonteilnehmer werden, die auf demselben Kanal oder auf Nachbarkanälen arbeiten.
Es besteht ein Bedarf an einem verbesserten Betriebsverfahren eines Vielkanal-Zweiwegfunksystems.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Betriebsverfahren eines Vielkanal-Zweiwegfunksystems zur Verfügung gestellt mit wenigstens zwei geographischen Funkbedeckungsbereichen und einer Mehrzahl entfernter Stationen, wobei jede entfernte Station imstande ist, bei einem einer Mehrzahl von Leistungspegeln zu senden, und imstande ist, von einem Bedeckungsbereich an einen anderen übergeben zu werden, gekennzeichnet durch die Schritte:
Berechnen eines Leistungspegels für eine an die Feststationsvorrichtung in einem ersten Bedeckungsbereich sendende entfernte Station, der in der Feststationsvorrichtung in einem zweiten Bedeckungsbereich einen Empfangssignalpegel einer vorbestimmten Größe erzeugen wird, und Übermitteln des Leistungspegels an die sendende entfernte Station während einer Übergabe der sendenden entfernten Station von dem ersten Bedeckungsbereich an den zweiten Bedeckungsbereich.
Die Erfindung stellt folglich ein Verfahren zur Verfügung, durch das Gleichkanal- und Nachbarkanalstörung durch entfernte Stationen nach der Übergabe von einer Zelle an eine andere oder von einem Sektor an einen anderen vermindert werden kann. Die Erfindung stellt außerdem ein Verfahren zur Verfügung, das eine Übergabe mit ausreichendem Sendeleistungspegel von einer mobilen oder tragbaren Station ermöglicht, um die Gesprächsqualität nach der Übergabe aufrechtzuerhalten.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird auch ein Verfahren zum Übergeben entfernter Stationen wie in Anspruch 5 definiert zur Verfügung gestellt, und gemaß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Basisstationssteuereinheit wie in Anspruch 10 definiert zur Verfügung gestellt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Darstellung des geographischen Bereiches, der durch ein herkömmliches ungerichtet ausgeleuchtetes Zellensystem bedeckt wird.
Fig. 2 ist eine Darstellung des geographischen Bereiches, der durch ein herkömmliches eckenausgeleuchtetes Zellensystem bedeckt wird.
Fig. 3 ist eine Darstellung des geographischen Bereiches, der durch ein herkömmliches Zellensystem mit mittenausgeleuchteten Sektoren bedeckt wird.
Fig. 4 ist ein elementares Blockschaltbild der Beziehungen der Einrichtungen, die in einem herkömmlichen Zellensystem mit mittenausgeleuchteten Sektoren verwendet werden würden.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild der Verbindungen zwischen einem Steuerendgerät und den Basisstationssteuereinheiten eines herkömmlichen Zellensystems.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Steuerendgerätes für ein Zellensystem.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Basisstationssteuereinheit, die in einem Zellensystem verwendet werden kann.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild der Antennenzusammenschaltung in einem Zellensystem mit mittenausgeleuchteten Sektoren, das die vorliegende Erfindung vorteilhaft ausnutzen kann.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild der Transceiver- und Basisstationssteuereinheit-Zusammenschaltung in einem Zellensystem, das aus der vorliegenden Erfindung Nutzen ziehen kann.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild der Basisstationssteuereinheit, die die vorliegende Erfindung verwenden kann.
Fig. 11 ist ein detailliertes Blockschaltbild einer Zellenstationssteuereinheit (CSC) z.B. der, die in der Basisstationssteuereinheit von Fig. 10 verwendet werden kann.
Fig. 12 ist ein detailliertes Blockschaltbild einer Sprachkanalsteuereinheit z.B. der, die in der Basisstationssteuereinheit von Fig. 10 verwendet werden kann.
Fig. 13A, 13B, 13C und 13D, die wie in Fig. 14 angeordnet sind, sind Flußdiagramme, die das Kanalzuweisungs- und -abtastungsverfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Fig. 15A, 15B, 15C, 15D und 15E, die wie in Fig. 16 angeordnet sind, sind Flußdiagramme, die das Übergabeverfahren für entfernte Stationen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführung.

Fig. 1 zeigt ein zellulares Funktelefon-Kommunikationssystem des Typs, der aus der hierin beschriebenen Erfindung besonderen Nutzen ziehen kann. Ein solches zellulares Kommunikationssystem wird weiter in den US-Patenten Nr. 3,663,762 und 3,906,166, in einer experimentellen zellularen Funktelefonsystemanmeldung, eingereicht unter FCC-Aktenzeichen 18262 bei der 'Federal Communications Commission' von Motorola und American Radio-Telephone Servicev Inc., im Februar 1977, und unlängst in einer Systembeschreibung mit dem Titel "Motorola DYNATEC Cellular Radiotelephone System", veröffentlicht von Motorola, Inc., Schaumburg, Illinois, in 1982, beschrieben. Solche zellularen Systeme liefern eine Telefonbedeckung für mobile und tragbare Funktelefone, die sich überall in einem großen geographischen Gebiet befinden. Tragbare Funktelefone können von dem Typ sein, der in den an den Zessionar der vorliegenden Erfindung abgetretenen US-Patenten Nr. 4,486,624, 3,962,553 und 3,906,166 beschrieben wird, und mobile Funktelefone können vom Typ sein, der im Motorola-Bedienungshandbuch Nr. 68P81039E25, veröffentlicht von Motorola Service Publications, Schaumburg, Illinois, in 1979, beschrieben wird. Die Darstellung von Fig. 4 zeigt drei mittenausgeleuchtete Sektorzellen des vorher in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen Typs, aber mit mehr Details bezüglich der Art der in einem Sektorzellensysten zu findenden Einrichtungen. Obwohl die vorliegende Erfindung insbesondere für das mittenausgeleuchtete Sektorzellensystem beschrieben wird, ist klar, daß eine in der Technik erfahrene Person in der Lage sein kann, den Inhalt der vorliegenden Erfindung auf andere Arten von Zellenkonfigurationen wie z.B. die in Fig. 2 und Fig. 1 gezeigten anzuwenden.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das geographische Gebiet in die Zellen 402, 404 und 606 unterteilt, die von den Feststations-Transceivern 408, 410 bzw. 412 mit Hochfrequenzenergie ausgeleuchtet werden. Die Feststations-Transceiver können; wie gezeißt, von den Basisstations-Steuereinheiten 414, 416 und 418 gesteuert werden. Diese Basisstations- Steuereinheiten sind jeweils durch Daten- und Sprechverbindungen mit einem Funktelefon-Steuerendgerät 420 verbunden, das änhlich den in den US-Patenten Nr. 3,663,762, 3,764,915, 3,819,872, 3,906,166 und 4,268,722 beschriebenen Endgeräten sein kann. Diese Daten- und Sprechverbindungen können durch überlassene Drahtleitungen, pulscodemodulierte Trägerleitungen, Mikrowellen-Funkkanäle oder andere geeignete Kommunikationsverbindungen bereitgestellt werden. Das Steuerendgerät 420 ist wiederum über eine herkömmlichen Telefonzentrale 422 mit dem öffentlichen Telefonnetz verbunden, um Telefonanrufe zwischen mobilen und tragbaren Funktelefonen und Landleitungstelefonen durchzuschalten.
Die Verbindung zwischen dem Steuerendgerät 420 und Basisstations-Steuereinheiten (BSCs) wird weiter in Fig. 5 gezeigt. Die Verbindung kann auf der Basis einer Leitung pro Kanal, wie zwischen dem Steuerendgerät 420 und der BSC 416 gezeigt, sein, oder die Verbindung kann auf einer PCM-Gruppenbasis sein, wie zwischen dem Steuerendgerät 420 und der BSC 414 gezeigt. Jede Art von Verbindung ist in der Technik allgemein bekannt. Eine getrennte Datenleitung (die eine normale Telefonleitung oder eine andere Kommunikationsverbindung sein kann, die Daten mit 4800 Bd zu befördern imstande ist) verläuft zwischen dem Steuerendgerät 420 und jeder BSC unter seiner Steuerung.
Fig. 6 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines typischen Steuerendgerätes 420. Dieses Steuerendgerät kann ein EMX 100, erhältlich von Motorola, Inc., eine Mehrzahl solcher Endgeräte oder geeignete Äquivalenzen sein. In Grunde besteht das Steuerendgerät aus einem zentralen Prozessor 602, einer Vermittlungssteuereinheit und Vermittlung 604, einer Gruppenmultiplexereinheit 606, Sprachgruppeneinheiten 608 bis 610, einer Signalisierungseinheit 612, einer Wartungs- und Statuseinheit 614, einem Datenerfassungsuntersystem 616, einer Kommunikationsschnittstelle 618 und BSC-Modems 620. Übertragungen mit der BSC können über herkömmliche 4800 Bps Modems durchgeführt werden.
Jeder der Feststations-Transceiver 408, 410 und 412 umfaßt eine Mehrzahl von Sendern und Empfängern zum Arbeiten auf wenigstens einem Duplex-Signalisierungskanal und einer Mehrzahl von Duplex-Sprachkanälen. Ein herkömmliches System verwendet Sender und Empfänger des im Motorola Handbuch Nr. 68P81060E30, veröffentlicht von Motorola Service Publications, Schaumburg, Illinois, 4982, beschriebenen Typs. Die Feststations-Transceiver 408, 410 und 412 befinden sich im wesentlichen im Zentrum jeder der entsprechenden Zellen 402, 404 und 406. Die Feststationssender können auf einer ungerichteten Antenne kombiniert werden, während die Feststationsempfänger mit zwei oder mehr gerichteten oder ungerichteten Sektorantennen verbunden werden können. Alternativ können die Sender auch mit zwei oder mehr Richtantennen verbunden werden. In Fig. 4 enthalten die Feststations-Transceiver 408, 410 und 412 je sechs 600 Sektorantennen. Jede Sektorantenne bedeckt hauptsächlich einen Teil einer Zelle und hat typischerweise einen Bedeckungsbereich, der sich mit dem Bedeckungsbereich angrenzender Sektorantennen überschneidet. Da der Signalisierungskanal im allgemeinen ein ungerichtetes Empfangsmuster benötigt, können die durch die sechs Sektorantennen empfangenen Signale durch einen Maximalverhältnis-Vordetektions-Diversitykombinator kombiniert werden, wie im US-Patent Nr. 4,369,520 Seriennummer 268,613 des vorliegenden Zessionars, eingereicht am 1. Zuni 1981, betitelt "Large Dynamic Range Multiplier for a Maximal-Ratio Diversity Combiner", und erfunden von Frank J. Cerney Jr., jetzt aufgegeben, gezeigt und beschrieben. Außerdem kann die Bedeckung eines Teils einer Zelle durch Kombinieren der von den zwei oder mehr Sektorantennen empfangenen Signale bereitgestellt werden. Die Sektorantennen und zugehörige Empfangsvorrichtungen können von dem in den US-Patenten Nr. 4,101,836 und 4,317,229 beschriebenen Typ sein.
Eine herkömmliche Basisstaions-Steuereinheit (414, 416 oder 416) wird ausführlicher im Blockschaltbild von Fig. 7 gezeigt. Die Basisstations-Steuereinheit stellt Zweiweg-Teilnehmersignalgebung für entfernte Stationen (mobile und tragbare), Sprachübertragungen und vollständige Steuerung und Leistungsüberwachung der Feststationseinrichtungen bereit. Die in der bevorzugten Ausführung verwendete BSC besteht aus einem Stationssteuerprozessormodul 702, das alle Aspekte des Betriebs der Basisstation steuert. Der Stationssteuerprozessor 702 enthält Speicherpuffer zur Kommunikation mit den peripheren Prozessoren 704, 706 und 708. Der Stationssteuerprozessor 702 enthält außerdem serielle Schnittstellenports zur Kommunikation mit anderen Stationssteuerprozessoren und zur Kommunikation mit den Steuerendgerät 420 und einen RS-232 Port zum Anschluß eines Wartungsendgerätes. Eine Signalisierungskanal-Steuereinheitperipherie 704 sendet Ruf- und Overheadnachrichten auf Befehl des sStationssteuerprozessors 702 über den Signalisierungskanal an entfernte Stationen. Die Signalisierungskanal-Steuereinheit 704 decodiert und korrigiert außerdem von entfernten Stationen empfangene Daten. Bei Systemen, die Sektorempfangsantennen verwenden, benutzt sie Information von einem Signalisierungskanalempfänger, um eine anfängliche Schätzung des Standorts der entfernten Station vorzunehmen.
Die Abtastprozessorperipherie 706 mißt die Signalstärke jeder aktiven entfernten Station auf jeder Empfangsantenne. Ein Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Signalstärke auf Empfangsantennen wird weiter in dem an den Zessionar der vorliegenden Erfindung abgetretenen US- Patent Nr. 4,485,486 beschrieben. Sie mißt außerdem die Frequenz des Überwachungsaudiotons (SAT) von entfernten Einheiten, um zu verifizieren, daß sie Messungen an der richtigen entfernten Station macht. Der Abtastprozessor 706 ist imstande, einen Abtastempfänger zu jeder Systemfrequenz zu dirigieren und jede der drei Überwachungsaudiotonfrequenzen zu messen. Der Sprachkanalprozessor 708 steuert bis zu acht Sprachkanal-ZF-Verstärker und die entfernten Stationen, die sie verwenden. Der Sprachkanalprozessor 708 ist mit jedem Sprachkanalempfänger über eine Audioaufbereitungsplatine 710 verbunden. Der Sprachkanalprozessor 708 sendet auf Befehl des Stationssteuerprozessors 702 Nachrichten über den geeigneten Sprachkanal an entfernte Stationen und decodiert und korrigiert außerdem Nachrichten von entfernten Stationen. Der Sprachkanalprozessor 708 steuert die Sprachkanalsende- und Sprachkanalempfangsantennenwahl. Die Audioaufbereitungsplatinen 710 werden eine für jeden in einer Feststation in Gebrauch befindlichen Sprachkanal verwendet. Die Audioaufbereitungsplatinen 710 aufbereiten und steuern das Audio zum Verbinden mit den Empfänger- und Senderfunkeinrichtungen und den Telefonleitungen zum Steuerendgerät 420.
Um festzustellen, ob ein mobiles oder tragbares Funktelefon eine Zelle z.B. 404 verläßt und in eine andere z.B. 402 oder 406 eintritt, muß die Signalstärke des mobilen oder tragbaren Funktelefons durch die Basisstations-Steuereinheit 416 überwacht werden. Wenn die Signalstärke eines mobilen oder tragbaren Funktelefons zu schwach wird, kann die empfangende Sektorantenne gewechselt werden, oder die Stärke des gesendeten Signals der mobilen oder tragbaren Station kann durch ein von der Basisstations-Steuereinheit 416 gesendetes Steuersignal erhöht werden, oder das mobile od er tragbare Funktelefon kann an eine Basisstations-Steuereinheit 414 oder 418 in einer anderen Zelle oder einem anderen Sektor übergeben werden. Die Übergabe umfaßt das Transferieren des einzelnen mobilen oder tragbaren Funktelefons von einem Duplex-Sprachkanal in einer Zelle auf einen Duplex-Sprachkanal in einer anderen Zelle. Die Signalstärke jedes arbeitenden mobilen oder tragbaren Funktelefons kann schnell und genau unter Verwendung der in der vorerwähnten US-Patentanmeldung Nr. 405,123 (entsprechend PCT-Anmeldung Nr. 83/01180) beschriebenen Erfindung gemessen werden, so daß korrektive Maßnahmen ergriffen werden können, bevor Übertragungen infolge schwacher Signalbedingungen verschlechtert oder unterbrochen werden. Außerdem nimmt, wenn sich das mobile oder tragbare Funktelefon einem Feststations-Transceiver 408, 410 oder 412 nähert, die Stärke des im Empfänger des Feststations-Transceivers von dem mobilen oder tragbaren Funktelefon empfangenen HF-Signals zu und kann Störung mit anderen Übertragungen verursachen. Folglich kann, wenn die Signalstärke einer entfernten mobilen oder tragbaren Station zu groß wird, eine Basisstations-Steuereinheit ein Steuersignal an die einzelne entfernte mobile oder tragbare Station senden, um sie zu veranlassen, die Stärke ihres gesendeten Signals zu verringern. Ein Überwachungs-Signalisierungsschema und Vorrichtung dafür, die für solche Steuersignale sorgen, werden in den US-Patenten Nr. 3,906,166, 4,025, 853, 4,029,900, 4,302,845 und 4,312,074 und den darin zitierten Verweisungen beschrieben.
Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, die sektorisierte Zellen realisiert, sind die Funktransceiver mit den Sektorantennen wie in Fig. 8 gezeigt verbunden. Jede Sektorantenne wird durch einen Multikoppler (z.B. RX-Multikoppler 802) zu der dem einzelnen Sektor zugeordneten Haupt-Transceivereinrichtung (z.B. die Transceiver 804) und zu den Transceivereinrichtungen der angrenzenden Sektoren (z.B. die Transceiver 806 für Sektor 6 und die Transceiver 808 für den Sektor 2) gespeist. Außerdem ist jede Sektorantenne mit einem Signalisierungsempfänger verbunden, was dem Signalisierungsempfänger erlaubt, Zugang zu allen sechs Sektorantennen zu haben. Die Sender der Haupt- Transceivereinrichtung ist mit der Sektorantenne über einen Duplexer (z.B. Duplexer 810) verbunden. Die Duplexer können ähnlich dem Modell ACD2802-AAMO, hergestellt von Antenna Specialists Co., Cleveland, Ohio, sein.
Die Zusammenschaltung der Feststations-Transceiver mit dem Antennensystem und der Basisstations-Steuereinheit wird in Fig. 9 gezeigt. In dieser Konfiguration besteht ein Transceiver (z.B. Transceiver 902 oder Transceiver 904) aus einen Sender 906 bzw. 907, Diversity-Empfängern 910 und 912 (für Transceiver 902) und Diversity-Empfängern 914 und 916 für Transceiver 904. Jeder Transceiver umfaßt außerdem einen Mikrocomputer (918 bzw. 920) und einen Sektorschalter (922 bzw. 924). Außerdem kann ein identischer Transceiver als ein Abtastempfänger benutzt werden, indem die Diversity-Empfänger und der Mikrocomputer wie für Transceiver 926 gezeigt verwendet werden. (Der Sender für Transceiver 926 wird nicht gezeigt).
Konzentrierend auf die Verbindungen des Transceivers 902 ist zu sehen, daß der Sender 906 und der Empfänger (Zweig A) 910 mit derselben Hauptantenne verbunden sind (über den Duplexer 810 und den Empfängermultikoppler 802 mit Antenne 1 wie in Fig. 8 gezeigt). Der Empfänger (Zweig B) 912 ist mit dem linken und rechten angrenzenden Sektor über den Sektorschalter 922 verbunden (was von Fig. 8 Antenne 6 und Antenne 2 sind). Der Ausgangsbus von der BSC 908 ist mit jedem der Mikrocomputer der Transceiver in einer Zellenstation verbunden. Bei den Transceivern der vorliegenden Erfindung sind der Eingang des Senders 906 und die Ausgänge der Empfänger 910 und 912 direkt mit dem geschalteten Netzwerk verbunden, ohne daß sie zu dem Steuerendgerät 420 wie bei früheren Implementierungen zurückgeführt werden müssen. Die Steuerung der Zusammenschaltung mit dem Steuerendgerät 420 wird durch den Mikrocomputer 918 über Steuersignale von der BSC 908 zustandegebracht.
Eine ausführlichere Beschreibung der Systemzusammenschaltung und der Transceiver, die von der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, kann in der US-Patentanmeldung Nr. 830,145 "Improved Cellular Radiotelephone Land Station", eingereicht im Namen von Atkinson et al. am 18. Februar 1986 und abgetreten an den Zessionar der vorliegenden Erfindung, gefunden werden.
Fig. 10 zeigt das Grundblockschaltbild der BSC 908 und ihre Zusammenschaltung mit den Transceivern in der bevorzugten Ausführung. Die Zellenstations-Steuereinheit (CSC) 1002 ist die Funktion mit der höchsten Stufe und koordiniert alle Aktivitäten in der Zelle und stellt die Schnittstelle zwischen der Zellenstation und der Telefonzentrale 422 bereit (vermittelt durch das Steuerendgerät 420).
Ein ausführlicheres Blockschaltbild der Zellenstations-Steuereinheit (CSC) wird in Fig. 11 gezeigt. Ein Mikroprozessor, z.B. ein von Motorola, Inc. erhältlicher MC6809, wird als eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 1102 verwendet, die alle Aktivitäten in der Zellenstation nach Maßgabe eines im RAM und EPROM 1104 gespeicherten Betriebsprogramms koordiniert. Sechs Datenports werden verwendet, um Steuer- und Statusnachrichten mit dem Steuerendgerät 420 (über ADLC 1106), einer oder mehr Sprachkanal-Steuereinheiten (VCCS) (über ADLC 1108), der Signalisierungskanalsteuerung (über ADLC), der redundanten (Slave) CSC und/oder redundanten (Master) CSC (über ADLC 1112 bzw. 1114) und einem Wartungsport (über ACIA) 1116) auszutauschen. Alle vorerwähnten seriellen Ports in der bevorzugten Ausführung mit Ausnahme des Wartungsports sind bitorientierte, synchrone serielle Datenverbindungen, die eine Version der 'Advanced Data Communication Control Procedures' (ADCCP) als das Kommunikationsprotokoll verwenden. Der Wartungsport, der zur Wartung und zum Laden von Software benutzt wird, unterstützt ein normales, asynchrones serielles Protokoll. Außerdem unterstützt ein Peripherieschnittstellenadapter (PIA 1118) einen Hilfseingang/Ausgang, der als eine lokale Kundenschnittstelle verwendet werden kann.
Eine Sprachkanal-Steuereinheit (VCC) 1004 kann bei der bevorzugten Ausführung bis zu 30 Sprachtransceiver und einen Abtastempfänger steuern Eine redundante VCC 1008 kann verwendet werden, um Systemredundanz bis zum Sprachkanaltransceiver bereitzustellen und die Transceiverkapazität zu verdoppeln. Dies ist möglich, weil jeder Transceiver zwei Kommunikationsports besitzt, mit denen er mit zwei VCCS kommunizieren kann. Die Kommunikationsports auf den Transceivern werden innerhalb des Mikrocomputers selbst verkörpert. Ein "XCVREN" genanntes Signal (Transceiver-Freigabe) wird von der VCC benutzt, um den Port auf dem Transceiver auszuwählen, der für Übertragungen verwendet werden wird. Eine VCC wird einen Port steuern, und eine redundante "Partner"-VCC wird den anderen Port steuern. Der Transceiver kommuniziert mit der VCCU die momentan das Transceiversignal geltend macht. Somit ist es der zweiten VCC möglich, mit dem Steuern eines Sprachtransceivers fortzufahren, sollte die erste VCC ausfallen. Es ist sogar möglich, die Anrufaktivität zu rekonstruieren, da der Anrufverarbeitungs- und Wartungszustand des Sprachtransceivers fortlaufend aktualisiert wird.
Ein detailliertes Blockschaltbild einer Sprachkanal-Steuereinheit (z.B. VCC 1004), die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird in Fig. 12 gezeigt. Die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU 1202) kann ein Mikroprozessor, z.B. ein von Motorola, Inc. erhältlicher MC6809, sein. Diese CPU 1202 wird benutzt, um die Sprachkanaltransceiver und den (die) Abtastempfänger der Zellenstation nach Maßgabe im RAM und EPROM 1204 gespeicherter programmierter Schritte zu steuern. In einer nicht-redundanten Konfiguration der vorliegenden Erfindung kann die VCC 1404 bis zu 30 Kanäle von Funkeinrichtungen und einen Abtastempfänger steuern, der den SSDA 1206, die Sprachkanal- Transceiverschnittstelle 1208 und die Abtastempfängerschnittstelle 1210 verwendet. Die Codierung und Decodierung von Signalisierungsdaten wird über den SSDA 1212 und die Signalisierungscodierungs- und -wiedergewinnungsschnittstelle 1214 gesteuert. Die Transceiver werden durch die Auswahllogik- und Leitungstreiberschaltung 1216 ausgewählt, die durch die CPU 1202 über die Peripherieschnittstellenadapter (PIA 1218) gesteuert wird. In der redundaten Konfiguration, die zwei VCCS benötigt, kann jeder Transceiver (der zwei Ports besitzt) mit beiden VCCs kommunizieren. Unter normalen Betriebsbedingungen steuert jede VCC aktiv die Hälfte der Kanäle, während mit der anderen Hälfte Steuer- und Statusnachrichten ausgetauscht werden. Die Schnittstelle zu der MASTER-CSC (wenn vorhanden) ist über ADLC 1222.
Fig. 13A, 13B, 13C und 13D, wie in Fig. 14 angeordnet, zeigen ein Flußdiagramm, das die Kanalzuweisungs- und -abtastverfahren der vorliegenden Erfindung verkörpert, wie sie z.B. in US-Patent Nr. 4,485, 486, US-Patentanmeldung Nr. 829,872 "Method and Apparatus for Signal Strength Measurement and Antenna Selection in Cellular Radiotelephone Systems", eingereicht im Namen von Menich et al. am 18. Februar 1986, und US-Patentanmeldung Nr. 830,166 "Scanning Receiver Allocation Method and Apparatus for Cellular Radiotelephone Systems", eingereicht im Namen von Menich et al. am 18. Februar 1986, die alle an den Zessionar der vorliegenden Erfindung abgetreten sind, gefunden werden können. Nach Eintreten in den Kanalzuweisungsteil des Flußdiagramms bei dem START-Block 1402 in Fig. 13A geht die Programmsteuerung zu Block 1404, wo der Mikroprozessor 1202 der Kanalsteuereinheit in Fig. 12 einer Basisstations-Steuereinheit 908 den Signalisierungskanal auf Kanalanforderungssignale von mobilen oder tragbaren Funktelefonstationen überwacht. Wenn keineß derartige entfernte Station einen Kanal anfordert, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1406 zu Block 1414 genommen. Andernfalls wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 1406 zu Entscheidungsblock 1408 genommen, wo festgestellt wird, ob diese Zelle Frequenzwiederverwendung hat oder nicht. Zellen, die geographisch ausreichend getrennt sind, können Funkkanäle derselben Frequenz verwenden. Wenn diese Zelle Frequenzwiederverwendung hat, wird der JA-Zweig zu Block 1412 genommen, wo ein Kanal aus einer ersten Gruppe von Funkkanälen einer anfordernden entfernten Station zugewiesen wird. Z.B. angenommen, daß jede Wiederverwendungszelle denselben Satz von Kanälen besitzt, die jeweils verschiedene HF-Signalfrequenzen aufweisen und derselben Nummer in jeder Wiederverwendungszelle zugewiesen sind, kann die erste Gruppe von Kanälen in einer der Wiederverwendungszellen geradzahlige Kanäle sein, während die erste Gruppe von Kanälen in der anderen Wiederverwendungszelle ungeradzahlige Kanäle sein können. Gleichkanalstörung zwischen Wiederverwendungskanälen werden folglich unter den Umständen minimiert werden, wenn nur Kanäle der ersten Gruppe benutzt werden, um Telefongespräche in den Wiederverwendungszellen zu akkomodieren, da beide Wiederverwendungszellen verschiedene Frequenzkanäle verwenden. Um sicherzustellen, daß alle Kanäle periodisch gebraucht werden, kann das Gerade/Ungerade-Muster einmal pro Stunde in den Wiederverwendungszellen geändert werden. Wenn eine Zelle keine Wiederverwendung hat, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1408 zu Block 1410 genommen, wo Kanäle auf einer umlaufenden Basis nacheinander anfordernden Stationen zugewiesen werden.
Als nächstes werden in Block 1414 in Fig. 13A mit jeder aktiven entfernten Station verbundene Zeitgeber jedes vorbestimmte Zeitintervall um eins erhöht, z.B alle 50 Millisekunden. Die Stationszeitgeber zeigen an, wie lange es her ist, seit die entsprechende entfernte Station das letzte Mal abgetastet wurde, um ihre Signalstärke zu bestimmen. Die Stationszeitgeber können daher überwacht werden, um festzustellen, ob eine Aktion ergriffen werden muß oder nicht, um eine Verschlechterung in den Übertragungen mit den aktiven entfernten Stationen zu vermeiden. Als nächstes wird im Entscheidungsblock 1416 festgestellt, ob es Zeit ist oder nicht, die aktiven entfernten Stationen abzutasten. Die aktiven entfernten Stationen müssen in periodischen Abständen abgetastet werden, um sicherzustellen, daß jede aktive Station angemessene Signalstärke aufweist; um gute Sprachübertragungen zu liefern. Das Zeitintervall zwischen dem Abtasten der aktiven entfernten Stationen hängt von einer Anzahl von Dingen ab, einschließlich der Zeit, die der Abtastempfänger 926 in Fig. 10 braucht, um auf die Frequenz einer ausgewählten Station abzustimmen, der Zeit, die der Abtastempfänger braucht, um auf eine andere Sektorantenne umzuschalten, der Anzahl von jeder Sektorantenne genommener Signalstärkeproben und der Zeit zwischen dem Nehmen jeder Signalstärkeprobe. Die Zeit zwischen Abtastungen kann zu etwa 350 ms oder einer bequemen variablen Zeit zwischen Abtastungen für jede Zelle in den meisten Funktelefon-Kommunikationssystemen gewählt werden. Wenn z.B. seit der letzten Abtastung keine 350 ms vergangen sind, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1416 zurück zu Block 1404 genommen, um das Überwachen des Signalisierungskanals auf Kanalanforderungssignale wiederaufzunehmen. Angenommen, es sind 350 ms oder mehr seit der letzten Abtastung vergangen, wird der JA-Zweig zu Block 1418 genommen, wo der Abtastteil des Flußdiagramms betreten wird.
Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Abtastverfahren nimmt schnell und wirksam Signalstärkemessungen auf jeder Sektorantenne für eine ausgewählte entfernte Station vor und ergreift auf der Basis der gemessenen Signalstärke entweder keine weitere Aktion, oder wechselt die Sektorantenne, oder erhöht oder vermindert die Leistung des von der ausgewählten entfernten Station gesendeten Sigals oder erzeugt eine Anforderung, die ausgewählte entfernte Station an eine andere Zelle zu übergeben, um ihre Signalstärke für gute Sprachübertragungen zu optimieren. Parameter, die durch das Abtastverfahren benutzt werden, können in jeder Zelle verändert werden, um Sprachübertragungen in einem einzelnen Funktelefon-Kommunikationssystem zu optimieren. Z.B. können Parameter benutzt werden, um die minimal und maximal zulässigen Signalstärken für jede Zelle oder für jeden Sektor einer Zelle festzulegen. Mit anderen Worten, verschiedene Zellen oder sogar verschiedene Sektoren einer Zelle können verschiedene minimal und maximal zulässige Signalstärkeparameter besitzen. Die gemessene Signalstärke einer entfernten Station wird im allgemeinen als der Signalstärkeindikator oder SSI bezeichnet. Außerdem können Parameter verändert werden, um festzustellen, wie viele Außer-Reichweite-Signalstärkeablesungen vorgenommen worden sein müssen, bevor Sektorantennen gewechselt werden, oder die Ausßangsleistung einer Station zu ändern oder eine entfernte Station an eine andere Zelle zu übergeben. Wenn z.B. die Signalstärke (SSI) einer ausgewählten entfernten Station unter dem minimal zulässigen Pegel liegt, wird zuerst ein Versuch gemacht, die im Empfänger des der ausgewählten entfernten Station zugewiesenen Sprachtransceivers verwendete Sektorantenne zu wechseln. Wenn keine andere Sektorantenne ein stärkeres Signal von der ausgewählten Station empfängt, oder das Wechseln der Sektorantenne keine Signalstärke größer als die minimal zulässige Signalstärke ergeben hat, dann kann ein Versuch unternommen werden, die Ausgangsleistung der ausgewählten entfernten Zelle zu erhöhen oder die entfernte Station an eine andere Zelle zu übergeben. Die Ausgangsleistung einer ausgewählten entfernten Station kann in einem oder mehreren Schritten zwischen einem Minimalpegel und einem Maximalpegel erhöht werden. Wenn die ausgewählte entfernte Station bereits bei dem vorbestimmten maximalen Ausgangspegel für diese Zelle oder diesen Sektor sendet und/oder ihre Signalstärke unter der minimal zulässigen Signalstärke liegt, kann ein Versuch gemacht werden, die ausgewählte entfernte Station an eine andere Zelle zu übergeben. Umgekehrt kann, wenn die Signalstärke (SSI) der ausgewählten entfernten Station die maximal zulässige Signalstärke übersteigt, die Ausgangsleistung der ausgewählten entfernten Station in einem oder mehreren Schritten reduziert werden, um die Möglichkeit der Störung anderer entfernter Stationen auf dem Gleich- oder Nachbarkanal zu verringern oder eine überlastung des Empfängers in dem der Station zugewiesenen Sprachtransceiver zu verhindern.
Jedesmal, wenn der Abtastteil des Flußdiagramms in Fig 13A bei Block 1418 betreten wird, wird eine aktive entfernte Station verarbeitet. Zu übergebenden entfernten Stationen wird Vorrang vor allen anderen aktiven entfernten Stationen gegeben, da sich zu übergebende Stationen höchstwahrscheinlicht schon außerhalb der Zelle befinden, die sie momentan bedient. Im Entscheidungsblock 1418 wird daher eine Prüfung vorgenommen, um festzustellen, ob eine Anforderung vom zentralen Steuerendgerät 420 empfangen worden ist, eine entfernte Übergabestation abzutasten. Wenn ja, wird der JA-Zweig zu Block 1454 in Fig. 13C genommen, um die Signalstärke der entfernten Übergabestation zu messen. Die Sektorantenne, die das stärkste Signal von der entfernten Übergabestation empfängt, wird in den Blöcken 1454, 1456 und 1458 identifiziert. Als nächstes wird im Entscheidungsblock 1460 eine Entscheidung getroffen, ob mit dem Übergabeprozeß fortzufahren ist oder nicht. Wenn JA, geht der Übergabeprozeß weiter, wie später beschrieben wird.
Zurück zu Entscheidungsblock 1418 in Fig. 13A. Wenn es keine Übergabeanforderungen gibt, wird der NEIN-Zweig zu Block 1420 genommen, wo auf den Zeitgeber der ersten aktiven entfernten Station zugegriffen wird. Als nächstes wählt der Teil des Flußdiagramms, der bei Block 1422 in Fig. 13B beginnt, im wesentlichen die entfernte Station aus, deren Zeitgeber anzeigt, daß die seit seiner letzten Abtastung vergangene Zeit größer als die für alle anderen aktiven entfernten Stationen ist. Zum Entscheidungsblock 1422 gehend wird der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, mit einem SCANSU bezeichneten Parameter verglichen, der eine Zeitdauer ist, während der die nachfolgende Abtastung unter drückt wird. Bei der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist SCANSU als einige Sekunden gewählt worden. Wenn der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, kleiner als SCANSU ist, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 1428 genommen, wo festgestellt wird, ob auf die Zeitgeber aller aktiven entfernten Stationen zugegriffen wurde und sie geprüft wurden oder nicht. Wenn nicht, wird der NEIN-Zweig zu Block 1430 genommen, wo auf den Zeitgeber der nächsten aktiven entfernten Station zugegriffen wird, und der Vorgang wird vom Entscheidungsblock 1422 an wiederholt.
Wenn der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, größer als SCANSU ist, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1422 in Fig. 138B zu Entscheidungsblock 1424 genommen, wo der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, mit einem SCANPL bezeichneten Parameter verglichen wird. SCANPL ist die maximal zulässige Zeit nach der vorangehenden Abtastung einer ausgewählten entfernten Station. Bei der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist SCANPL als 14 Sekunden gewählt worden. Wenn der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, kleiner als SCANPL ist, wird der NEIN-Zweig zu Block 1426 genommen, wo, wenn die entsprechende entfernte Station noch aktiv ist und ein HF-Signal sendet, auf ihren Zeitgeber zugegriffen wird und er mit dem vorangehend ausgewählten Zeitgeber verglichen und der größere der zwei gewählt wird. Wenn auf die Zeitgeber aller aktiven entfernten Stationen zugegriffen und sie geprüft worden sind, sendet die in Bloök 1426 ausgewählte Station momentan ein HF-Signal und ihr Zeitgeber ist größer als SCANSU, aber kleiner als SCANPL.
Wenn ein Stationszeitgeber größer als SCANPL ist, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 1424 in Fig. 13B zum Entscheidungsblock 1432 genommen, wo festgestellt wird, ob die entsprechende Station ein mobiles oder tragbares Funktelefon ist oder nicht. Wenn die entsprechende Station ein mobiles Funktelefon ist, wird der NEIN-Zweig zu Block 1434 genommen, wo die mobile Station aus der Liste aktiver Stationen entfernt und ihr Zeitgeber zurückgesetzt wird. Da mobile Stationen, wenn sie in Gebrauch sind, fortlaufend senden, ist der wahrscheinlichste Grund, daß der Zeitgeber einer mobilen Station SCANPL überschreiten wird der, daß das gesendete Signal der mobilen Station zu schwach geworden ist, um in der Feststation empfangen zu werden, oder daß die mobile Station den Anruf fallengelassen hat, weil das gesendete Signal der Feststation zu schwach geworden ist, um von der mobilen Station empfangen zu werden.
Wenn die entsprechende Station eine tragbare Station ist, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 1432 in Fig. 13B zum Entscheidungsblock 1436 genommen, wo festgestellt wird, ob die tragbare Station ein Audit-Signal gesendet hat oder nicht. Tragbare Stationen mit sprachgesteuertem Senden (VOX) stellen ein zusätzliches Problem für ein Funktelefon-Kommunikationssystem dar, weil tragbare Stationen in der Tat als inaktiv erscheinen können, wenn der Benutzer der tragbaren Station nur hört. Deshalb kann, wenn der Zeitgeber für eine tragbare Station SCANPL überschreitet, ein Audit-Signal an die tragbare Station gesendet werden, um sie zu veranlassen, für ein vorbestimmtes Zeitintervall, z.B. für drei Sekunden, zu senden. Während die tragbare Station sendet, kann dann ihre Signalstärke gemessen werden, um festzustellen, ob irgendeine Aktion erforderlich ist, um die Übertragungsqualität auf rechtzuerhalten.
Wenn ein erstes Audit-Signal nicht gesendet worden ist, wird der NEIN- Zweig vom Entscheidungsblock 1436 in Fig. 13B zum Entscheidungsblock 1438 genommen, wo festgestellt wird, ob die entsprechende tragbare Station bei voller Leistung arbeitet oder nicht. Wenn ja, wird der JA-Zweig zu Block 1442 genommen, wo durch den Mikroprozessor 1202 in Fig. 12 ein Audit-Signal über den zugewiesenen Sprachtransceiver 902 oder 904 an die entsprechende tragbare Station gesendet wird, um sie anzuweisen, für einen Zeitabschnitt von drei Sekunden zu senden. Wenn die tragbare Einheit nicht auf voller Leistung war, wird der NEIN- Zweig vom Entscheidungsblock 1438 zu Block 1440 genommen, wo der Zeitgeber für die entsprechende tragbare Station gleich SCANSU gesetzt wird. Der Zeitgeber der tragbaren Station wird auf SCANSU zurückgesetzt, um sicherzustellen, daß die tragbare Station bei einer der folgenden Abtastungen abgetastet wird. Nachdem der Zeitgeber der tragbaren Station bei Block 1440 auf SCANSU gesetzt wurde, wird in Block 1442 ein Audit-Signal an die tragbare Station gesendet, das sie veranlaßt, für drei Sekunden zu senden, so daß der Sender der tragbaren Station für ungefähr die nächsten neun Abtastperioden ein sein wird.
Wenn ein erstes Audit-Signal an die entsprechende tragbare Station gesendet worden ist, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 1436 in Fig. 13B zum Entscheidungsblock 1444 genommen, wo festgesellt wird, ob die tragbare Station auf voller Leistung ist oder nicht. Wenn die tragbare Station nicht auf voller Leistung ist, wird der NEIN-Zweig zu Block 1440 genommen, wo ein Audit-Signal an die tragbare Station gesendet wird, das sie veranlaßt, ihre Ausgangsleistung zu erhöhen und den Sender für drei Sekunden aufzutasten. Das Audit-Signal kann eine tragbare Station veranlassen, ihre Ausgangsleistung im einem oder mehr Schritten zu erhöhen, bis volle Leistung erreicht wird. Die Größe und Zahl der Schritte können abhängig von den Erfordernissen eines einzelnen Funktelefon-Kommunikationssystems verändert werden.
Wenn eine tragbare Station bereits auf der für diesen Zellensektor erlaubten maximalen Leistung ist, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsgestellt wird, ob der Zeitgeber für die tragbare Station größer als der Parameter SCANDP ist oder nicht. SCANDP ist die maximal zulässige Zeit nach einer vorangehenden Abtastung für Zeitgeber von tragbaren Stationen. In einer Ausführung, die die vorliegende Erfindung verwendet, ist SCANDP als 21 Sekunden gewählt worden. Wenn der Zeitgeber einer tragbaren Einheit größer als SCANDP ist, wird der JA-Zweig zu Block 1448 genommen, wo diese einzelne tragbare Station aus der Liste aktiver Stationen gestrichen ihr Zeitgeber zurückgesetzt wird. Tragbare Stationen, die für einen Zeitabschnitt länger als SCANDP nicht gesendet haben, werden daher als verloren angesehen, und ihr Telefongespräch wird beendet. Wenn der Zeitgeber einer tragbaren Station nicht größer als SCANDP ist, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1446 zu Block 1426 genommen, wo der Zeitgeber der tragbaren Station ausgewählt wird, wenn er größer als ein vorher bei Block 1426 ausgewählter Stationszeitgeber ist und die tragbare Station momentan sendet. Diese Stelle im Flußdiagramm wird nur erreicht, wenn die einzelene tragbare Station wenigstens einmal auditiert worden ist und bei der für diese Zelle oder diesen Sektor erlaubten maximalen Leistung sendet.
Wenn ein RÜCKKEHR-Block erreicht wird, bevor auf alle Stationszeitgeber zugegriffen worden ist und sie durch die Blöcke 1422, 1424, 1426, 1428 und 1430 in Fig. 13B verarbeitet worden sind, kehrt die Programmsteuerung zurück, um die nächste Abtastperiode abzuwarten. Wenn der Entscheidungsblock 1428 erreicht wird und alle Stationszeitgeber erfaßt und geprüft worden sind, wird JA zum Entscheidungsblock 1452 in Fig. 13C genommen, wo festgestellt wird, ob eine aktive sendende entfernte Station in Block 1426 ausgewählt worden ist oder nicht. Wenn keine entfernte Station ausgewählt wurde, wird der NEIN- Zweig genommen, und die Programmsteuerung kehrt zurück, um die nächste Abtastperiode abzuwarten. Wenn eine entfernte Station ausgewählt worden ist, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 1452 zu Block 1454 genommen, um den Vorgang des Messens der Signalstärke der ausgewählten entfernten Station zu beginnen. Wie vorangehend erklärt, kann der Entscheidungsblock 1454 auch vom Entscheidungsblock 1418 in Fig. 13A erreicht werden, wenn eine Übergabeanforderung empfangen worden ist.
Als nächstes wird bei Block 1454 in Fig. 13C der Abtastempfänger 928 in Fig. 10 mit der Frequenz des Kanals geladen, auf der die ausgewählte Station arbeitet. Dann wird bei Block 1456 die Signalstärke des durch jede Sektorantenne empfangenen Signals P-mal gemessen, wo P ein Parameter größer als eins ist. Bei der bevorzugten Ausführung wird P auf 32 gesetzt, so daß für jede der sechs Sektorantennen 32 Signalstärkeproben genommen werden. Dann speichert bei Block 1458 der Mikroprozessor 1202 in Fig. 12 die größte in Block 1456 genommene Signalstärke- (SSI) Probe und ihre entsprechende Sektorantennennummer und speichert für die übrigen Sektorantennen die nächstgrößte SSI und ihre entsprechende Sektorantennennummer. Als nächstes wird im Entscheidungsblock 1460 festgestellt, ob der Übergabeprozeß fortzusetzen ist oder nicht. Wenn die Übergabe nicht weitergehen soll, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1460 zum Entscheidungsblock 1462 genommen, wo festgestellt wird, ob der der ausgewählten entfernten Station zugewiesene Sprachtransceiver die Sektorantenne benutzt, die das stärkste Signal empfängt. Mit andern Worten, wenn die Sektorantenne, die von dem der ausgewählten entfernten Einheit zugewiesenen Sprachtransceiver 902 oder 904 momentan benutzt wird, nicht das stärkste Signal empfängt, kann die mit dem Feststationstransceiver verbundene ausgewählte Antenne gewechselt werden, um die Qualität von Sprachübertragungen zu verbessern. Wenn der der ausgewählten entfernten Station zugewiesene Transceiver nicht die Sektorantenne mit der größten SSI benutzt, wird der NEIN-Zweig zum Entscheidungsblock 1464 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand J- oder mehr mal vorgekommen ist, wo J ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zu Block 1466 genommen, wo der der ausgewählten entfernten Station zugewiesene Sprachtransceiver auf die Sektorantenne mit der stärksten SSI geschaltet wird. Indem es erforderlich ist, daß die ser Zustand J- oder mehr mal auftritt, wird übermäßiges Umschalten zwischen Sektorantennen vermieden. Die Programmsteuerung geht vom NEIN-Zweig des Entscheidungsblocks 1464 und vom Block 1466 zu Block 1494 in Fig. 13D, wo der Zeitgeber der ausgewählten entfernten Station auf null zurückgesetzt wird. Der Zeitgeber der ausgewählten entfernten Station wird in Block 1494 zurückgesetzt, so daß die einzelne entfernte Station erst wieder nach einem Zeitintervall der Länge SCANSU abgetastet wird. Wenn Abtastungen zu häufig vorkommen würden, würde unnötiges Overhead erzeugt werden, und aufeinanderfolgende Signalstärkemessungen könnten zu stark korreliert sein. Die Abtasthäufigkeit sollte deshalb hoch genug sein, um sicherzustellen, daß jede Station, die den Übergangsbereich zwischen Zellen mit höchster Geschwindigkeit passiert, mit mindestens den zur Übergabe in Block 1486 in Fig. 13D erforderlichen M Malen abgetastet werden wird. Übermäßiges Abtasten wird daher durch den Verzögerungsparameter SCANSU verhindert, der die minimale Zeitdauer festlegt, die vergehen muß, bevor eine entfernte Station berechtigt ist, erneut abgetastet zu werden.
Wenn die ausgewählte entfernte Station bereits die Sektorantenne mit der größten SSI benutzt, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 1462 in Fig. 13C zum Entscheidungsblock 1474 in Fig. 13D genommen, wo festgestellt wird, ob die größte SSI größer als die maximal zulässige SSI ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 1480 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand R- oder mehr mal vorgekommen ist, wo R ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA- Zweig zum Entscheidungsblock 1482 genommen, wo festgestellt wird, ob die ausgewählte entfernte Station bereits auf minimaler Ausgangsleistung ist. Wenn nicht, wird der NEIN-Zweig zu Block 1484 genommen, wo durch den Mikroprozessor 1202 in Fig. 12 ein Signal an die ausgewählte entfernte Station gesendet wird, das sie anweist, ihre Ausgangsleistung zu vermindern. Die Verminderung der Ausgangsleistung kann in einer oder mehr Stufen erfolgen, bis die minimale Ausgangsleistung erreicht wird. Die Programmsteuerung geht vom NEIN-Zweig des Entscheidungsblocks 1480, vom JA-Zweig des Entscheidungsblocks 1482 und vom Block 1484 zu Block 1494, wo der Zeitgeber der ausgewählten entfernten Station auf null zurückgesetzt wird.
Wenn die größte SSI nicht größer als die maximal zulässige SSI ist, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1474 in Fig. 13D zum Entscheidungsblock 1476 genommen, wo die größte SSI mit der minimal zulässigen SSI verglichen wird. Wenn die SSI größer als die oder gleich der minimal zulässigen Signalstärke ist, wird der NEIN-Zweig zu Block 1494 genommen, wo der Zeitgeber der ausgewählten entfernten Station auf null zurückgesetzt wird. Andernfalls wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 1476 zum Entscheidungsblock 1478 genommen, wo festgestellt wird, ob die ausgewählte entfernte Station bei der für diese Zelle oder diesen Sektor zulässigen maximalen Ausgangsleistung sendet oder nicht. Wenn die ausgewählte entfernte Station bereits bei der für diese Zelle oder diesen Sektor zulässigen maximalen Ausgangsleistung sendet, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 1486 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand M- oder mehr mal aufgetreten ist oder nicht, wo M ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zu Block 1488 genommen, wo eine Übergabeanforderung über das Steuerendgerät 420 in Fig. 4 an andere angrenzende Basisstations- Steuereinheiten gesendet wird. Wie später erklärt werden wird tasten die anderen angrenzenden Basisstations-Steuereinheiten die zu übergebende entfernte Station ab, um zu bestimmen, welche ausgewählt werden wird, die zu übergebende entfernte Station anzunehmen. Die Programmsteuerung geht vom NEIN-Zweig des Entscheidungsblocks 1486 und vom Block 1488 zu Block 1494, wo der Zeitgeber der ausgewählten Station zurückgesetzt wird.
Wenn die ausgewählte entfernte Station nicht schon bei der maximal zulässigen Ausgangsleistung sendet, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 1478 in Fig. 13D zum Entscheidungsblock 1490 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand K- oder mehr mal aufgetreten ist oder nicht, wo K ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zu Block 1492 genommen, wo der Mikroprozessor 1202 von Fig. 12 ein Steuersignal an die ausgewählte entfernte Station sendet, das sie anweist, ihre Ausgangsleistung zu erhöhen. Die Ausgangsleistung kann in einer oder mehr Stufen erhöht werden, bis die maximal zulässige Ausgangsleistung für diese Zelle oder diesem Sektor erreicht wird. Die Programmsteuerung geht vom NEIN-Zweig des Entscheidungsblocks 1490 und vom Block 1492 zu Block 1494, wo der Zeitgeber der ausgewählten entfernten Station zurückgesetzt wird. Danach kehrt das Programm zurück, um die nächste Abtastperiode abzuwarten.
Die wie in Fig. 14 angeordneten Flußdiagramme in Fig. 13A, 13B, 13C und 13D liefern eine ausführliche Beschreibung der Prozeßschritte, die zur Implementierung des Kanalzuweisungs- und -abtastungsverfahrens der vorliegenden Erfindung in programmierbaren Steuerschaltungen, z.B. Mikroprozessor 1202 und seine zugehörigen Schaltkreise in Fig. 12 und Mikroprozessor 1102 und seine zugehörigen Schaltkreise in Fig. 11, erforderlich sind. In Analogie zu einem elektrischen Schaltbild ist das ausführliche Flußdiagramm in Fig. 13A, 13B, 13C und 13D einem ausführlichen Schaltbild einer elektrischen Schaltung gleichwertig, wo die Bereitstellung der genauen Teilewerte der elektrischen Komponenten in der elektrischen Schaltung dem Bereitstellen von Mikroprozessorbefehlen für Blöcke in dem Flußdiagramm entspricht. Die Codierung der Prozeßschritte in den Blöcken des ausführlichen Flußdiagramms in Fig. 13A, 13B, 13C und 13D in die geeigneten Befehle eines passenden herkömmlichen Mikroprozessors ist daher für einen Fachmann nur ein mechanischer Schritt. Wenn Mikroprozessoren der Serie MC6800 von Motorola für die Mikroprozessoren 1202 und 1102 verwendet werden, werden Programmiertechniken für die Mikroprozessoren der Serie MC6800 von Motorola in vielen derzeit erhältlichen Quellen beschrieben, einschließlich "Basic Microprocessors and the 6800" von Ron Bishop, veröffentlicht von der Hayden Book Company, Inc. in 1979, "Programming the 6800 Microprocessor" von Bob Southern, veröffentlicht von Motorola Semiconductor Products, Inc., Literature Distribution Center, Phoenix, Arizona in 1977 und des "MC6801 8-Bit Single-Chip Microcomputer Reference Manual", veröffentlicht von Microprocessor Operations, Motorola, Inc., Austin Texas in 1980.
Wie zuvor angedeutet ist es in hohem Maße wünschenswert, die Übergabe entfernter Einheiten in einer solchen Weise durchzuführen, daß eine Störung anderer Gleichkanälbenutzer minimiert wird. Das einmalige Übergabeverfahren der vorliegenden Erfindung erfüllt diese Forderung, wenn z.B. eine Zelle oder ein Sektor einer Zelle bei einer anderen Sendeleistung arbeitet als die benachbarte Zelle oder der benachbarte Sektor. Es wird erwartet, daß der Übergabeprozeß der vorliegenden Erfindung in ungerichteten Zellen, sektorisierten Zellen oder bei Kombinationen von verschiedenen Zellenkonfigurationen verwendet wird.
Die in einem zellularen System, das die vorliegende Erfindung anwendet, benutzten Einrichtungen sind bevorzugt die vorangehend beschriebenen, d.h. ein zentrales Steuerendgerät, das mit einer Mehrzahl von Basisstions-Steuereinheiten verbunden ist, die wiederum mit Feststationstransceivern zur Funkkommunikation mit entfernten mobilen und tragbaren Stationen verbunden sind. Eine Rekonfiguration dieser Grundelemente von der in der bevorzugten Ausführung gezeigten Konfiguration wird den Umfang der Erfindung nicht beeinflussen. Das folgende Übergabeverfahren betrachtend wird die Basisstations-Steuereinheit (BSC), die momentan einen im Gange befindlichen Telefonanruf, der eine Übergabe erfordert, handhabt, als die Quellen-BSC bezeichnet. Eine oder mehrere andere Basisstations-Steuereinheiten können eine angemessene Signalstärke von der zu übergebenden Station empfangen, so daß sie als mögliche Basisstations-Steuereinheiten angesehen werden können, um das Telefongespräch nach der Übergabe zu handhaben. Die Basisstations-Steuereinheit, die schließlich ausgewählt wird, den Telefonanruf nach der Übergabe fortzusetzen, wird als die Ziel-BSC bezeichnet. Es sollte beachtet werden, daß die Quellen-BSC dieselbe Basisstations-Steuereinheit sein kann, die eine Sektor-Sektor-Übergabe erzeugt. Der gesamte Übergabeprozeß wird durch das Steuerendgerät vermittelt.
Innerhalb jeder Zelle und innerhalb jedes Sektors jeder Zelle wird eine Mehrzahl von Signalstärke- (SSI) Schwellen festgelegt, um die Leistung des Zellensystems als eine ganze Betriebseinheit zu optimieren. Unter diesen Schwellen ist die Übergabeschwelle, unter der eine empfangene SSI von einer entfernten Station die Notwendigkeit einer Übergabe erzeugt. Allgemein ausgedrückt sind die Übergabeschwellen Schwellen, bei denen der Leistungspegel der entfernten Station erhöht werden sollte (allgemein unter der Übergabeschwelle) und die Schwelle, bei der der Leistungspegel der entfernten Station vermindert werden sollte (allgemein über der Übergabeschwelle). Diese Leistungserhöhungs/-verminderungsschwellen bilden ungefähr die untere und obere Grenze eines nominellen Signalstärkefensters und geben den Wert eines nominellen Signalstärkewertes (NSSI) für eine einzelne Zelle oder einen einzelnen Sektor an, der etwa der mittlere Signalstärkepegel der unteren und oberen Leistungsschwelle ist. Der NSSI ist folglich die gewünschte Signalstärke, mit der eine entfernte Station durch die Sprachkanal-Transceiver der Feststationseinrichtungen empfangen werden sollte.
Nun auf Fig. 15A bis 15E verweisend, die wie in Fig. 16 gezeigt angeordnet werden sollten, kann das einzigartige Niedrigleistungs-Übergabeverfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht werden. Wenn die Quellen-BSC feststellt, daß eine entfernte Station ein Anwärter auf Übergabe ist, wie vorangehend beschrieben und in Block 1601 gezeit, bildet und sendet die Quellen-BSC eine Übergabeanforderung, die den momentanen Leistungspegel (CPL) und den Wert der Quellen-SSI umfaßt, an das Steuerendgerät (welches das Steuerendgerät 420 von Fig. 4 sein kann), wie in 1603 gezeigt. Das Steuerendgerät (in Fig. 15B) empfängt die Übergabeanforderung und leitet bei 1605 eine Signalstärkemessungsanforderung ein und sendet dieselbe Anforderung an die geeigneten angrenzenden BSCs. Diese Anforderung umfaßt auch die CPL- und Quellen-SSI-Werte. Die Reaktion einer der angrenzenden BSCS wird in Fig. 15C bis 15E gezeigt. Bei Block 1611 wird der Abtastempfänger der Ziel-BSC auf den in der Quellen-BSC benutzten Kanal abgestimmt und mißt die empfangene SSI auf diesem Kanal, wie vorangehend beschrieben. Wenn dies eine sektorisierte Zelle ist, wird die Anzahl abzutastender Sektoren durch andere Systembetriebsparameter bestimmt, und der Abtastempfänger fährt mit dem Messen der SSI der zu übergebenden entfernten Station auf dem in Gebrauch befindlichen Kanal in den befohlenen Sektoren fort. Wenn alle Sektoren abgetastet worden sind, werden in Block 1617 alle empfangenen SSI-Werte verglichen, und der höchste und der zweithöchste Wert werden ausgewählt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, der von besonderem Interesse ist, ist die Tatsache, daß die SSI der Ziel-BSC auf den Wert der zweithöchsten empfangenen SSI gesetzt wird, wie in Block 1619 angegeben. Dieses Merkmal bewirkt, daß der entfernten Station ein Leistungspegel zugewiesen wird, der höchstwahrscheinlich die geringste Störung liefern wird, während noch eine annehmbare Signalgüte bereitgestellt wird. Ein Fachmann in der Technik kann es für richtig halten, einen weiteren Verglef&h der SSI vorzusehen und vielleicht die höchste SSI in zusätzlichen Rechen- und Auswahlschleifen zu verwenden. Die bevorzugte Ausführung verwirklicht eine Korrelation zwischen Sektorantennen, die eine solche zusätzliche Verarbeitung unnötig macht.
Wenn die Ziel-BSC keine sektorisierte Zelle bedient, wird in Block 1621 die Ziel-SSI gleich der Empfangs-SSI gesetzt. In Block 1623 wird eine Feststellung getroffen, ob die Ziel-SSI die von der Quellen-BSC übermittelte bedienende SSI um einen vorbestimmten Betrag übersteigt. Die Feststellung von Block 1623, die als Übergabehysterese bekannt ist, stellt sicher, daß die Ziel-BSC ein Signal von der entfernten Station empfängt, das eine Signalgüte liefern wird, die mindestens gleich der ist, die momentan von der Quellen-BSC empfangen wird. In einigen Situationen ist es vorstellbar, daß, abhängend von lokalen Gegebenheiten und Systemabweichungen, die Ziel-SSI kleiner als die Quellen-SSI sein kann und immer noch eine Signalgüte gleich oder besser als die Quellen-BSC liefert. Wenn die Feststellung von Block 1623 ist, daß die Ziel-SSI nicht ausreichend ist (NEIN) kehrt das Betriebsprogramm der Ziel-BSC zu ihren laufenden Prozessen zurück.
Wenn der bei Block 1623 ermittelte Übergabehysteresepegel angemessen ist, ermittelt die Ziel-BSC den Übergabeleistungspegel (HPL), zu dem die entfernte Übergabestation befohlen werden muß, wenn sie an diese Ziel-BSC zu übergeben ist. Diese Berechnung beginnt mit dem Subtrahieren des NSSI-Wertes von dem Wert der Ziel-SSI bei Block 1633. Die REST-SSI gibt an, um wieviel der empfangene Signalstärkepegel in der Ziel-BSC den gewünschten Signalstärkepegel übersteigt (wenn der Rest positiv ist) oder ob es an der höchstgewünschten Signalstärke fehlt (wenn der Rest negativ ist). Die Rest-SSI, die typischerweise ein Wert mit einem weiten dynamischen Bereich ist und in der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung in Hexadezimalform ausgedrückt wird, wird in einen relativen Leistungspegel (RPL) umgewandelt, der im allgemeinen eine Ganzzahl zwischen 0 und 7 ist, die den verfügbaren Leistungspegeln in der entfernten Station entspricht, wie in Block 1635 angegeben. Der Umwandlungsprozeß ist in der bevorzugten Ausführung eine lineare Transformation durch Teilen und Runden der Hexadezimalzahl mit dem weiten dynamischen Bereich mit einer vorbestimmten Umwandlungsfaktorzahl, um die begrenzten inkrementalen Stufen des relativen Leistungspegels zu ergeben. Dieser Umwandlungsprozeß könnte jedoch auch eine nichtlineare Transformation sein, wenn es die Systemparameter so verlangten.
Der Übergabeleistungspegel (HPL) wird in Block 1637 aus dem RPL und CPL bestimmt und wird in der bevorzugten Ausführung durch Addieren des RPL zu dem CPL ermittelt. Wenn der relative Leistungspegel (RPL) eine Verringerung der Leistung anzeigt, um die in der Ziel-BSC erwünschte NSSI zu erreichen, ist der RPL folglich eine negative Zahl, die zu dem momentanen Leistungspegel (CPL) addiert wird und einen Übergabeleistungspegel (HPL) erzeugt, der kleiner als der CPL ist. Umgekehrt bewirkt ein relativer Leistungspegel (RPL), der eine zum Erreichen der NSSI erforderliche Leistungserhöhung anzeigt, daß eine positive Zahl zu dem CPL addiert wird, um einen HPL größer als CPL hervorzubringen. Da es möglich ist, daß die Ziel-BSC einen vorbestimm ten maximalen Leistungspegel festgelegt hat, der kleiner als die von der entfernten Station verfügbare volle Ausgangsleistung ist, muß verhindert werden, daß der ermittelte HPL den maximalen Leistungspegel der Ziel-BSC übersteigt. Außerdem muß der jeder entfernten Station zur Verfügung stehende maximale Ausgangspegel gleich einem Leistungspegel von 0 sein, der der endgültige maximale Leistungspegel der entfernten Station ist. In Block 1639 wird eine Feststellung dahingehend getroffen, ob der HPL den maximalen Leistungspegel der Ziel-BSC übersteigt. Wenn der HPL den maximalen Leistungspegel übersteigt, wird in Block 1641 der HPL gleich dem maximalen Leistungspegel gesetzt. Wenn der HPL den maximalen Leistungspegel nicht übersteigt, geht das Programm zu Block 1643. Der von einer entfernten Station verfügbare minimale Leistungspegel ist ein Leistungspegel von 7. Der HPL kann nicht auf eine Ganzzahl größer als 7 gesetzt werden, und in Block 1643 wird eine Feststellung getroffen, ob der HPL auf eine Ganzzahl kleiner als der von einer entfernten Station verfügbare minimale Leistungspegel gesetzt worden ist. Wenn ja, wird in Block 1645 der HPL auf den minimalen Leistungspegel 7 gesetzt, und das Programm geht zu Block 1647. Die Ziel-BSC sendet dann den HPL und die Ziel-SSI an das Steuerendgerät, wie in Block 1647 angegeben.
Das Steuerendgerät empfängt in Block 1649 alle Ziel-BSC-, Ziel-SSI- und HPL-Daten. In Block 1651 vergleicht dann das Steuerendgerät alle Ziel-SSI-Daten und wählt die stärkste SSI aus. Auf diese Weise wird die BSC, die diese stärkste Signalstärke von der entfernten Station auf ihrem momentanen Kanal meldet, als die BSC ausgewählt, die den Anruf nach der Übergabe der entfernten Station handhabt. In Block 1653 antwortet das Steuerendgerät der BSC, die die stärkste Ziel-SSI meldet.
In Block 1654 stellt die Ziel-BSC als Reaktion auf die Auswahl des Steuerendgerätes fest, ob sie einen freien Kanal hat, wählt diesen verfügbaren Kanal in dem Sektor oder der Zelle, für den (die) die Ziel-BSC verantwortlich ist, und schaltet in Block 1655 den Transceiver der Feststation ein. Die Ziel-BSC sendet dann in Block 1657 eine Kanalbezeichnung und Daten an die zentrale Steuereinheit. Wenn in der Ziel-BSC kein Kanal verfügbar ist, sendet die Ziel-BSC eine diesbezügliche Nachricht in Block 1658 an das Steuerendgerät.
Wenn das Steuerendgerät in Block 1659 feststellt, daß die gewählte Ziel-BSC mit einem verfügbaren Kanal bereit ist, sendet sie den Kanalbezeichner und den HPL in Block 1661 an die Quellen-BSC. Das Steuerendgerät erwartet dann das Quellenfreizeichen von der Quellen-BSC und das Übergabe-vollendet-Zeichen von der Ziel-BSC, bevor sie den Übergabeprozeß vollständig verläßt, wie in Block 1663 gezeigt. Bei Empfang des Kanalbezeichners und des HPL vom Steuerendgerät befiehlt die Quellen-BSC der entfernten Station, auf den bezeichneten Kanal mit einem durch HPL angegebenen Leistungspegel abzustimmen, wie in Block 1665 angegeben. Das Format für diese Übertragung eines Übergabebefehls, der HPL einschließt, wird in EIA Interim Standard IS-3-B (Juli 1984) dargelegt. Wenn die Quellen-BSC in Block 1667 feststellt, daß die entfernte Station den Kanal hinter sich gelassen hat, sendet sie ein "Quelle-frei" an das Steuerendgerät, wie in Block 1669 angegeben. Desgleichen stellt die Ziel-BSC in Block 1671 fest, daß die entfernte Station sich auf den bezeichneten Kanal abgestimmt hat und sendet ein an das Steuerendgerät, wie in Block 1673 angegeben.
Es besteht eine Möglichkeit, daß die durch das Steuerendgerät ausgewählte Ziel-BSC keinen sofort verfügbaren Kanal besitzt, der einer zu übergebenden entfernten Station zugewiesen werden kann. Wenn die Ziel- BSC in Block 1659 nicht mit einem verfügbaren Kanal zur Stelle ist, kann das Steuerendgerät in Block 1675 die zweitstärkste Ziel-BSC auswählen und dieser einzelnen Ziel-BSC antworten und eine übergabe an die Ziel-BSC mit der zweitstärksten Ziel-SSI erzeugen.
Zusammengefaßt ist somit ein zellulares System, das eine Leistungssteuerung des Senders der entfernten Station während und nach einer Übergabe verwendet, beschrieben und gezeigt worden. Der gewünschte Senderleistungspegel der entfernten Station zum Erzeugen einer nominellen Signalstärke in einer Zielzelle oder einem Zielsektor wird unter Verwendung der auf dem in Gebrauch befindlichen Kanal vorgenommenen Signalstärkemessung, der nominellen Signalstärke und einer linearen Korrelation von Signalstärke und Leistungspegelstufen der entfernten Station berechnet. Der gewünschte Leistungspegel der entfernten Station wird dann als Teil des Übergabebefehls an die entfernte Station gesendet.

Claims

1. Betriebsverfahren eines Vielkanal-Zweiwegfunksystems mit wenigstens zwei geographischen Funkbedeckungsbereichen, die durch eine Feststationsvorrichtung in jedem Bedeckungsbereich gebildet werden, und einer Mehrzahl entfernter Stationen, wobei jede entfernte Station imstande ist, bei einem einer Mehrzahl von Leistungspegeln zu senden, und imstande ist, von einem Bedeckungsbereich an einen anderen übergeben zu werden, gekennzeichnet durch die Schritte:

Berechnen (1633, 1635, 1637), vor dem Ausführen einer Übergabe, eines Leistungspegels für die an die Feststationsvorrichtung in einem ersten Bedeckungsbereich sendende entfernte Station, der nach der Übergabe in der Feststationsvorrichtung in dem zweiten Bedeckungsbereich einen Empfangssignalpegel einer vorbestimmten Größe erzeugen wird, und

Übermitteln (1665) des Leistungspegels an die sendende entfernte Station während einer Übergabe der sendenden entfernten Station von dem ersten Bedeckungsbereich an den zweiten Bedeckungsbereich.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Berechnens eines Leistungspegels weiter die Schritte umfaßt:

Messen (1611) einer Empfangssignalstärke in der Feststationsvorrichtung in dem zweiten Bedeckungsbereich, die von der sendenden entfernten Station herrührt;

Berechnen (1633) einer Restsignalstärke aus der Empfangssignalstärke und einer vorbestimmten nominellen Signalstärke;

Transformieren (1635) der Restsignalstärke in ein relatives Leistungspegelsignal und

Berechnen (1637) eines Übergabeleistungspegels aus dem relativen Leistungspegelsignal und einem momentanen Leistungspegelsignal, das den momentanen Leistungspegel der sendenden entfernten Station darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch die Schritte:

Messen (1611) einer Empfangssignalstärke in der Feststationsvorrichtung in einem dritten Bedeckungsbereich;

Vergleichen (1617) der in der Vorrichtung in dem zweiten und dritten Bedeckungsbereich empfangenen Empfangssignal stärken und

Auswählen (1619) der schwächeren Empfangssignalstärke.

4. Verfahren nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Begrenzens des Leistungspegels, um nicht mehr als ein vorbestimmter maximaler Leistungspegel der entfernten Station für den zweiten Bedeckungsbereich zu erlauben.

5. Übergabeverfahren für eine entfernte Station vom Senden und Empfangen auf einem ersten Funkkanal einer ersten Basisstationsvorrichtung an das Senden und Empfangen auf einem zweiten Funkkanal einer zweiten Basisstationsvorrichtung eines Zweiweg-Funksystems mit wenigstens zwei Funkkanälen und einer Mehrzahl entfernter Stationen, wobei jede entfernte Station in der Lage ist, bei einem einer Mehrzahl von durch ein Zunahmesignal des momentanen Leistungspegels bestimmten Leistungspegeln zu senden, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

Messen (1611) in der zweiten Basisstation einer Empfangssignalstärke, die aus dem Senden durch eine aktive entfernte Station auf dem ersten Funkkanal an die erste Basisstation herrührt;

Berechnen (1633) einer Restsignalstärke aus der gemessenen Empfangssignalstärke und einer vorbestimmten nominellen Signalstärke;

Transformieren (1635) der Restsignalstärke in ein Zunahmesignal des relativen Leistungspegels,

wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte:

Berechnen (1637) eines Übergabeleistungspegel-Zunahmesignals aus dem Zunahmesignal des relativen Leistungspegels und dem Zunahmesignal des momentanen Leistungspegels und

Übermitteln (1665) des Übergabeleistungspegel-Zunahmesignals und eines Übergabebefehls an die aktive entfernte Station.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der erste Funkkanal in einem ersten geographischen Funkbedeckungsbereich verwendet wird und der zweite Funkkanal in einem zweiten geographischen Funkbedeckungsbereich verwendet wird, wobei der Empfangssignalmeßschritt weiter gekennzeichnet ist durch die Schritte:

Messen (1611) der Empfangssignalstärke eines zweiten Bereiches, die vom Senden durch die aktive entfernte Station auf dem ersten Funkkanal herrührt, das in dem zweiten geographischen Funkbedeckungsbereich empfangen wird;

Messen (1611) der Empfangssignalstärke eines dritten Bereiches, die vom Senden durch die aktive entfernte Station auf dem ersten Funkkanal herrührt, das in einem dritten geographischen Funkbedeckungsbereich empfangen wird, und

Auswählen (1617) der schwächeren Empfangssignalstärke des zweiten und dritten Bereiches als die gemessene Empfangssignalstärke.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Schritte des Berechnens einer Restsignalstärke und des Transformierens der Restsignalstärke weiter gekennzeichnet sind die Schritte des Subtrahierens (1633) der nominellen Signalstärke von der gemessenen Empfangssignalstärke, um die Restsignalstäke zu erzeugen, und des Umwandelns (1635) der Restsignalstärke in das Zunahmesignal des relativen Leistungspegels durch einen linearen arithmetischen Prozeß.

8. Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei dem die Berechnung eines Übergabeleistungspegel-Zunahmesignals weiter gekennzeichnet ist durch den Schritt des Addierens des Zunahmesignals des momentanen Leistungspegels zu dem Zunahmesignal des relativen Leistungspegels.

9. Verfahren nach Anspruch 5, weiter gekennzeichnet durch den Schritt des Begrenzens des Übergabeleistungspegel-Zunahmesignal 5, um nicht mehr als ein vorbestimmter maximaler Leistungspegel der entfernten Station zu ergeben.

10. Basisstations-Steuereinheit für ein zellulares Funktelefonsystem, die Gleichkanal- und Nachbarkanalstörung nach der Übergabe entfernter Transceiver reduziert, wobei die entfernten Transceiver bei einem einer Mehrzahl von durch ein Zunahmesignal des momentanen Leistungspegels bestimmten Leistungspegeln senden, wobei die Basisstations-Steuereinheit umfaßt:

eine Einrichtung zum Messen (926) einer Empfangssignalstärke eines Signals, das in einer Zielbasisstation empfangen und von dem entfernten Transceiver auf einem ersten Funkkanal an eine Quellenbasisstation gesendet wird;

eine Einrichtung zum Berechnen (1633) einer Restsignalstärke durch Subtrahieren einer vorbestimmten nominellen Signalstärke von der gemessenen Empfangssignalstärke;

eine Einrichtung zum Transformieren (1635) der Restsignalstärke in ein Zunahmesignal des relativen Leistungspegels,

wobei die Basisstations-Steuereinheit gekennzeichnet ist durch:

eine Einrichtung zum Berechnen (1637) eines Übergabeleistungspegel- Zunahmesignals, das den Leistungspegel des entfernten Transceivers bestimmt, wenn er an einen zweiten Funkkanal übergeben wird, durch Addieren des Zunahmesignals des relativen Leistungspegels zu dem Zunahmesignal des momentanen Leistungspegels;

eine Einrichtung zum Messen (1611) der auf wenigstens zwei Antennen empfangenen Empfangssignalstärke;

eine Einrichtung zum Vergleichen (1617) der Empfangssignalstärke von den wenigstens zwei Antennen und

eine Einrichtung zum Auswählen (1619) der schwächeren der stärksten zwei Empfangssignalstärken.