DE69123789T2

DE69123789T2 - Mobiles Funkkommunikationssystem

Info

Publication number: DE69123789T2
Application number: DE69123789T
Authority: DE
Inventors: Koichi Ito; Masayuki Tanaka; Yuji Umemoto
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1991-07-10
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2011-07-11
Also published as: JPH0472828A; CA2046675C; KR920003687A; CA2046675A1; KR950000053B1; US5396496A; EP0466139A2; EP0466139A3; JP3093243B2; EP0466139B1; DE69123789D1; US5278835A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mobiles Funkkommunikationsgerät, wie z.B. ein tragbares Funktelefonsystem oder ein Autotelefonsystem, und genauer gesagt ein Kommunikationsgerät auf Basis eines Mehrkanal-Zugriffsverfahrens.
Als ein System dieser Art steht z.B. ein tragbares Zellular- Funktelefonsystem zur Verfügung. Dieses System wird weiter unten im Vergleich nit den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
In einem Systems dieses Typs (d.h. einem tragbaren Zellular- Funktelefonsystem) steht der wichtigste Gesichtspunkt in Zusammenhang mit der Fähigkeit zur Bürokommunikation. In einem herkömmlichen tragbaren Zellular-Funktelefonsystem wird der Funkausgang einer jeden Basisstation auf mehrere Watt eingestellt, um einen relativ großen Funkkommunikationsbereich sicherzustellen. Demzufolge ist es schwierig, alle Vorteile der Technik der sogenannten Frequenz-Mehrfachnutzung, d.h. der parallelen Verwendung der gleichen Frequenz im bedienten Bereich des Systems zu nutzen. Die Leistungsfähigkeit des Systems im Bürobereich muß daher relativ gering gewählt werden. Damit ist der Nutzungsgrad einer Funkfrequenz niedrig.
Vor dem Hintergrund dieser Bedingungen wurden in den letzten Jahren hauptsächlich die beiden folgenden Verfahrensweisen zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit eines Systems im Bürobereich untersucht. Bei einem Verfahren wird der Sendeausgang einer jeden Basisstation gering eingestellt, um die Anzahl der Sendebereiche zu erhöhen. Bei diesem Verfahren kann, da die Frequenz-Mehrfachnutzung zufriedenstellend vorgenommen werden kann, die Fähigkeit zur Bürokommunikation erhöht werden. Da jedoch die Anzahl der Sendebereiche erhöht ist, muß eine große Anzahl von Basisstationen installiert werden. Im Ergebnis werden Umfang und Kosten des Systems deutlich erhöht.
Bei den anderen Verfahren werden sowohl ein Steuersignal als auch ein Sprachsignal in digitale Signale gewandelt, und das digitale Kommunikations-Sprachsignal durch Zeitmultiplexing mittels des TDMA-Verfahrens (Time Division Multiple Access) übertragen. Gemäß diesem Verfahren wird die Funkfrequenz rahmenformatiert, und der Rahmen wird in z.B. sechs Zeitschlitze geteilt, so daß diese Zeitschlitze jeweils als Sprachkanal verwendet werden. Bei der Verwendung dieses Verfahrens kann die Fähigkeit zur Bürokommunikation gegenüber herkömmlichen Systemen auf das Sechsfache gesteigert werden.
In einen herkömmlichen System, das das obenbeschriebene Verfahren verwendet, verwaltet jedoch eine Steuerstation CS gemeinsam nicht nur alle Funkfrequenzen, sondern auch die Zeitschlitze für eine jede Funkfrequenz. Dadurch werden die folgenden Probleme (1) bis (3) hervorgerufen.
(1) Da eine große Anzahl von Sprachkanälen einschließlich der jeweiligen Zeitschlitze gemeinsam und zentral durch den Steuerkanal CS verwaltet wird, muß die Steuerstation eine hohe Verarbeitungskapazität haben.
(2) Mit einer größeren Anzahl von Basisstationen oder des Wechsels von Aufstellungsorten für Basisstationen muß die Verwaltung einer jeden Basisstation in der Steuerstation CS aktualisiert werden. Daher ist es nicht ohne weiteres möglich, die Anzahl der Basisstationen zu erhöhen oder die Aufstellungsorte der Basisstationen zu verändern. Demzufolge ist die Flexibilität im Hinblick auf Änderungen des Systems gering.
(3) Auch wenn ein System kleiner oder mittlerer Größe mit einer relativ geringen Anzahl von Basisstationen und Mobilstationen aufgebaut werden soll, wird eine große Anzahl von Steuerstationen benötigt, wodurch Probleme auf der Kostenseite entstehen.
Das dem Stand der Technik zugehörige Dokument "lnternational Switching Symposium 1990, Innovation in Switching Technology", Band. 3, 28. Mai 1990, Stockholm (Schweden), beschreibt ein mobiles Funkkommunikationsgerät, das mit mehreren Basisstationen über Funkfrequenzkanäle verbunden ist, von denen jeder ein Rahmenformat hat, das eine Vielzahl von Zeitschlitzen enthält. Des weiteren umfaßt dieses mobile Funkkommunikationsgerät eine Antenne, eine Detektoreinrichtung für einen ungenutzten Zeitschlitz, eine Kanalaufbaueinrichtung, eine Leistungsversorgung und einen Empfänger. Insgesamt wird ein schnurloses Telefonsystem beschrieben, das eine dezentrale dynamische Kanalzuordnung und Vermittlung verwendet. Das System hat acht Zeitmultiplexkanäle (Schlitze) je Träger und bis zu acht Träger. Der Rahmen hat eine Länge von 16 ms, und jeder Schlitz verfügt über Synchronisationsbits, Signalbits und Datenbits.
Das dem Stand der Technik zuzurechnende Dokument "Patent Abstracts of Japan", Band 9, Nr. 181 (E-331), 26. Juli 1985, JP-A-60 052 133 (Nippon Denshin Denwa Kosha), 25. März 1985, beschreibt ein intermittierendes Empfangssystem einer derartigen Mobilstation. Die Mobilstation empfängt einen Zeitschlitz, der simultan von allen Basisstationen ausgesendet wird und einen zweiten Zeitschlitz einer Basisstation, der den maximalen Empfangspegel bereitstellt. Zeitschlitze mit niedrigeren Empfangspegeln von anderen Basisstationen werden nicht empfangen. Der Leistungsbedarf der Mobilstation wird dadurch reduziert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur digitalen mobilen Funkkommunikation bereitzustellen, das den Wegfall oder die Vereinfachung einer Steuerstation ermöglicht, so daß kein umfangreiches Gerät erforderlich ist, und eine hohe Anpassungsfähigkeit in Hinblick auf Änderungen des Geräts sichergestellt ist, und bei dem ein Einsparungsvorteil gegeben ist, und das in geeigneter Weise für kleine oder mittlere Einrichtungen verwendet werden kann. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Funkkommunikationsgerät bereitzustellen, bei dem Interferenzen zwischen den Zeitschlitzen nicht ohne weiteres auftreten.
Dies bedeutet, daß es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den Aufbau des Geräts zu vereinfachen und die Flexibilität von dessen Funktion zu verbessern, indem das Gerät so konzipiert wird, daß die Verwaltung der Steuerfunkkanäle ohne die Verwendung einer Steuerstation erfolgen kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Funktelekommunikationsgerät bereitzustellen, bei dem die Leistungsaufnahme einer jeden Mobilstation in einem Wartezustand verringert ist, um die Betriebslebensdauer einer Batterie in jeder Mobilstation zu verlängern.
Um diese Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein mobiles Funkkommunikationsgerät bereit, das in Anspruch 1 beschrieben ist.
Ein mobiles Funkkommunikationsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Vielzahl von Basisstationen, die mittels Drahtleitungen zu einem Netzwerk verbunden sind, und eine Vielzahl von Mobilstationen, die über Funkkanäle mit den Basisstationen verbunden sind. Eine Vielzahl von Funkfrequenzen wird von den Basis- und den Mobilstationen geteilt. Mindestens eines der Sendesignale, das diese Funkfrequenzen hat, hat ein Format eines Zeitrahmens, das durch eine Vielzahl von zeitlich gemultiplexten Zeitschlitzen gebildet wird. Des weiteren haben mindestens entweder die Basis- oder die Mobilstationen eine Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Zustands einer jeden der Funkfrequenzen und eines jeden Zeitschlitzes auf Basis einer empfangenen Welle, eine Funkkanal-Bestimmungseinrichtung und eine Funkkanal-Aufbaueinrichtung. Auf der Basis eines Bestimmungsergebnisses, das durch die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung bereitgestellt wird, werden eine Funkfrequenz und ein Zeitschlitz für die Verbindung der Basis- und der Mobilstationen durch Funk festgelegt. Danach wird ein Funkkanal auf Basis der festgelegten Funkfrequenz und des Zeitschlitzes zwischen den Basis- und den Mobilstationen aufgebaut.
Das Gerät ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Festlegung eines Funkkanals, wenn die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung feststellt, daß ein momentan genutzter Zeitschlitz in einem Zeitrahmen vorliegt, die Position eines Zeitschlitzes, der als nächster zu verwenden ist, in Bezug auf die Position des momentan genutzten Zeitschlitzes festgelegt wird, und daß, wenn festgestellt wird, daß kein momentan genutzter Zeitschlitz in einem Rahmen vorliegt, ein als nächster zu verwendender Zeitschlitz an einer willkürlichen Position in einem Zeitrahmen festgelegt wird.
Des weiteren wird, wenn die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung feststellt, daß ein Intervall vorliegt, in dem eine Vielzahl von von freien Zeitschlitzen zwischen den momentan benutzten Zeitschlitzen gesetzt werden kann, ein als nächster zu verwendender Zeitschlitz in einer Mittelposition in diesem Intervall festgelegt wird, der nicht an die momentan genutzten Zeitschlitze angrenzt.
Außerdem wird ein mobiles Funktelekommunikationsgerät bereitgestellt, bei dem mindestens eine Steuerfunkfrequenz von jeder der Basis- und Mobilstationen belegt ist, und ein Übertragungssignal auf Basis einer jeden der Steuerfunkfrequenzen als ein Zeitrahmen eingesetzt wird, der durch eine Vielzahl von zeitgemultiplexten Zeitschlitzen gebildet wird, und jede der Mobilstationen Einrichtungen umfaßt, um eine Position eines Steuerzeitschlitzes festzulegen, der verwendet wird, um ein Steuersignal mit einer entsprechenden der Basisstationen auszutauschen, wenn ein Eunkkanal auf der Basis eines Signals, das von der Basisstation zu der Mobilstation auf der Steuerfunkfrequenz übertragen wird, aufzubauen ist, und außerdem eine Batteriespareinrichtung enthält. Die Batteriespareinrichtung bringt die Mobilstation nur in einem bestimmten Intervall eines jeden Zeitschlitzes, der durch die Einrichtung in einen Wartezustand gebracht wurde, in einen Empfangszustand, und bringt die Mobilstation in den übrigen Intervallen in einen Nichtempfangszustand. Dies bedeutet, die Batteriespareinrichtung bringt die Mobilstation nur für einen Zeitraum in einen Empfangszustand, der erforderlich ist, um das Eintreffen einer Welle innerhalb eines Empfangsintervalls eines Zeitschlitzes zu erfassen, und zwar eines der jeweiligen Steuerzeitschlitze, der für eine Empfangsoperation verwendet wird, und setzt die Mobilstation in anderen Intervallen in einen Nichtempfangszustand.
Die Nutzungszustände einer jeden Funkfrequenz und jeder Zeitschlitz werden in jeder Basisstation oder jeder Mobilstation festgelegt, und eine als nächste zu verwendende Funkfrequenz und ein Zeitschlitz werden aus dem festgestellten Ergebnis festgelegt. Ein Funkkanal auf Basis der festgelegten Funkfrequenz und des Zeitschlitzes wird zwischen einer vorgegebenen Basisstation und einer entsprechenden Mobilstation aufgebaut. Dies bedeutet, daß eine Folge von Steueroperationen vollständig in der Basisstation oder der Mobilstation abläuft, um diese über einen Funkkanal zu verbinden. Im Ergebnis kann eine Steuerstation zur gemeinsamen Verwaltung der Funkkanäle entfallen oder vereinfacht werden, und damit die Anordnung des Systems entsprechend vereinfacht werden. Darüber hinaus muß selbst bei Installation einer neuen Basisstation oder bei der Änderung der Position einer Basisstation die Position der Basisstation nicht in einer Steuereinheit registriert werden. Aus den genannten Gründen kann ein flexibles System aufgebaut werden. Da keine Steuerstation erforderlich ist, können Systeme kleinerer und mittlerer Größe bei geringen Kosten aufgebaut werden.
Des weiteren kann ein freier Zeitschlitz ohne Schwierigkeiten unabhängig davon erkannt werden, ob momentan genutzte Zeitschlitze in einem Zeitrahmen vorliegen oder ob alle Zeitschlitze in einem Zeitrahmen frei sind.
Des weiteren wird bei Vorliegen eines Intervalls, in dem eine Vielzahl von freien Zeitschlitzen zwischen den momentan benutzten Zeitschlitzen gesetzt werden kann, ein als nächster zu verwendender Zeitschlitz in der Mittelposition im Intervall gesetzt. Mit dieser Maßnahme können auch dann, wenn die Position des als Nächstes zu verwendenden Zeitschlitzes aufgrund von z.B. Variationen der Frequenz in einer Schwingungsquelle oder von Schwundeinflüssen verschoben wird, Interferenzen mit anderen momentan benutzten Zeitschlitzen reduziert werden. Daher ist es möglich, ein System bereitzustellen, das relativ frei von Funkstörungen ist.
Da Steuerfunkkanäle, von denen jeder ein Zeitrahmenformat hat, in den Basis- und Mobilstationen verwaltet werden, ist keine Steuerstation zur Verwaltung der Steuerkanäle erforderlich. Dadurch wird eine Vereinfachung des Systemaufbaus möglich.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Effekten wird beim Kommunikationsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, da eine Steuerfunkfrequenz von jeder Mobilstation in einem Wartezustand nur in einem bestimmten Empfangsintervall empfangen wird, der Leistungsverbrauch einer jeden Mobilstation im Vergleich zu dem Fall z.B. des herkömmlichen Systems, bei dem jede Mobilstation ständig eine Steuerfunkfrequenz empfängt, stark verringert. Dadurch kann insbesondere die Betriebslebensdauer einer Batterie in jeder der Mobilstationen verlängert werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich; es zeigen:
Fig. 1 - 7 Darstellungen zur Erklärung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; dabei
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines mobilen Funkkommunikationssystems;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Mobilstation in dem System;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Aufbaus einer Basisstation in dem System;
Fig. 4(a) - 4(c) die Signalformate von Signalen, die über eine Funkfrequenz zur Sprachkommunikation übertragen werden müssen;
Fig. 5A und 5B Flußdiagramme der Steuerungsabläufe und des Funktionsumfangs von Steuerschaltungen in einer Basisstation und einer Mobilstation;
Fig. 6(a) - 7(c) Zeitdiagramme zur Erklärung der Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 8A - 9(d) Darstellungen zur Erklärung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; dabei
Fig. 8A und 8B Flußdiagramme der Steuerungsabläufe und des Funktionsumfangs von Steuerschaltungen in einer Mobilstation;
Fig. 9(a) - 9(d) Zeitdiagramme zur Erklärung der Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 10(a) - 11 Darstellungen zur Erklärung des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; dabei
Fig. 10(a) und 10(b) Zeitdiagramme zur Erklärung der Funktionsweise des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Steuerungsablaufs und des Funktionsumfangs einer Steuerschaltung in einer Mobilstation;
Fig. 12A und 12B Flußdiagramme zur Darstellung des Steuerungsablaufs und des Funktionsumfangs einer Steuerschaltung in einer Mobilstation in dem vieten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13(a) und 13(b) Zeitdiagramme zur Erklärung einer Modifikation der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Funkkommunikationssystems; und
Fig. 15 eine Darstellung zur Erklärung der Rufsequenz eines herkömmlichen mobilen Kommunikationssystems.

(Vergleich mit dem Stand der Technik)

Fig. 14 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung eines zellularen tragbaren Funktelefonsystems. Dieses Telefonsystem umfaßt eine Steuerstation CS, die mit einem Leitungsnetz NW verbunden ist, wobei eine Vielzahl von Basisstationen BS1 bis BSn mit der Steuerstation jeweils über die Leitungen CL1 bis CLn verbunden ist, und eine Vielzahl von Mobilstationen PS1 bis PSm über Funk mit den Basisstationen verbunden ist. Die Basisstationen BS1 bis BSn bilden Sendebereiche E1 bis En in verschiedenen Gebieten. Die Mobilstationen PS1 bis PSm sind über Funkkanäle mit den Basisstationen in den Sendebereichen verbunden, in denen sie sich befinden, und können des weiteren mit dem Leitungsnetz NW über die Basisstationen und die Steuerstation cS verbunden werden.
In dem Telefonsystem teilen sich die Basisstationen BS1 bis BSn und die Mobilstationen PS1 bis PSm eine Vielzahl von Funkfrequenzen. Das bedeutet, wenn ein ausgehender Anruf abgesetzt oder ein eingehender Anruf erhalten wird, wird eine freie Funkfrequenz aus diesen Funkfrequenzen gewählt, um eine der Basisstationen BS1 bis BSn mit einer entsprechenden Mobilstation über einen Funkkanal zu verbinden.
Es sei angenommen, daß ein Schalter beim Abnehmen des Hörers in der Mobilstation PS3 eingeschaltet wird, um einen ausgehenden Anruf einzuleiten. In diesem Fall wählt die Mobilstation PS3 zunächst eine Steuerfunkfrequenz, und übermittelt/sendet ein Übertragungssignal einschließlich des ID- Code der Station PS3. Das Übertragungssignal wird anschließend über einen Steuerkanal, der über die Steuerfunkfrequenz aufgebaut ist, an die Basisstation B2 übermittelt, wie dies durch die Sprachkommunikationssequenz in Fig. 15 angedeutet ist. Während des Wartezustandes überwacht die Basisstation BS2 den Aufbau eines ausgehenden Anrufs über den Steuerkanal. Nach Empfang des Übertragungssignals von der Mobilstation PS3 in diesem Zustand erzeugt die Basisstation ein Rufsignal einschließlich der IC-Codes der Mobilstaion PS3 und der Basisstation BS2 und sendet das Signal an die Steuerstation CS.
Die Steuerstation CS prüft anhand der ID-Codes, die in das Rufsignal eingebettet sind, ob der ausgehende Anruf an das eigene System gerichtet ist. Wenn der ausgehende Anruf an das System gerichtet ist, wählt die Steuerstation eine freie Funkfrequenz aus einer Vielzahl von Funksprechfrequenzen, über die das System verfügt, und sendet ein ACK-Signal einschließlich Informationen zur Kennzeichnung dieser Funkfrequenz (d.h. Sprachkanalbezeichnungsinformation) an die Basisstation BS2. Nach dem Empfang des ACK-Signals von der Steuerstation CS generiert die Basisstation BS2 ein Antwortsignal einschließlich der Sprachkanalbezeichnungsinformation und dem ID-Code der Mobilstation PS3 als Sendeseite, und übermittelt das Signal über den Steuerkanal an die Mobilstation PS3.
Nach Erhalt des Antwortsignals führt die Mobilstation PS3 Maßnahmen in Übereinstimmung mit der Sprachkanalbezeichnungsinformation, die in dem Signal enthalten ist, durch, um einen Sprachkanal mit der Basisstation BS2 über die obenerwähnte Funkfrequenz aufzubauen. Wenn der Sprachkanal durch diese Maßnahmen aufgebaut ist, wird das Rufsignal von der Steuerstation an das Leitungsnetz NW übermittelt. In Reaktion auf das Rufsignal übermittelt das Leitungsnetz ein Signal zur Anforderung eines Wählsignals über die Steuerstation CS und die Basisstation BS2 an die Mobilstation PS3. In Reaktion auf diese Wählsignalanforderung zeigt die Mobilstation PS3 in ihrem Display an, daß eine Wähloperation erfolgen kann.
Wenn ein Anrufer (Teilnehmer) diese Anzeige bestätigt und die Rufnummer eines Anzurufenden über die Wähltasten eingibt, übermittelt die Mobilstation PS3 ein Wählsignal entsprechend der Rufnummer über den Funksprechkanal an die Basisstation BS2. Nach Erhalt der Rufnummer übermittelt die Basisstation BS2 die Rufnummer über die Steuerstation CS an das Leitungsnetz NW. Mit dieser Maßnahme wird ein Verbindungsaufbau in dem Leitungsnetz NW durchgeführt, um beim Apparat des Anzurufenden, mit dem der Anrufer zu sprechen wünscht, einen Rufton zu bewirken. Wenn der Anzurufende aushängt (Abnehmen des Hörers), wird ein Sprachkanal zwischen dem Telefon des Angerufenen und der Mobilstation PS3 des Anrufenden aufgebaut (Kanalverbindung). Anschließend kann die Sprechverbindung zwischen dem Telefon des Angerufenen und der Mobilstation PS3 über diesen Kommunikationskanal erfolgen.
Eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen eines Kommunikationssystems nach der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Vergleich mit dem oben beschriebenen Stand der Technik beschrieben.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Ein mobiles Funkkommunikationssystem nach diesem Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß alle Funkfrequenzen für die Kommunikation jeweils Zeitrahmenformate haben, um zeitgemultiplexte Übertragung von Sprachsignalen zu ermöglichen, und die Bestimmung des Benutzungsstatus einer jeden Funkfrequenz und ihrer Zeitschlitze und die Auswahl hiervon durch jede Mobilstation vorgenommen werden.
Fig. 4(a) bis 4(c) zeigen die Signalformate, die den obenerwähnten Funkfrequenzen zur Sprachkommunikation zugeordnet sind. Wie in Fig. 4(a) gezeigt, ist ein Zeitrahmen in sechs Zeitschlitze TS1 bis TS6 unterteilt. Wenn die Übertragung von Signalen von den Mobilstationen PSS1 bis PSSm zu den Basisstationen BSS1 bis BSS6 vorzunehmen ist, haben diese Zeitschlitze TS1 bis TS6 ein Format wie in Fig. 4(b) gezeigt. Wenn die Übertragung von Signalen von den Basisstationen BSS1 bis BSS6 zu den Mobilstationen PSS1 bis PSS6 vorzunehmen ist, haben die Zeitschlitze ein Format wie in Fig. 4(c) gezeigt. Genauer gesagt, in dem in Fig. 4(b) gezeigten Format sind eine Schutzzeit G und eine Vorlaufzeit R an der Anfangsposition vorgesehen, und dann ein Synchronisierungswort SYNC, ein Datum DATA, ein Steuersignal SACCH, eine Rufkennung CDVCC und ein Datum DATA sequentiell in der genannten Reihenfolge angeordnet. Bei dem Signalformat nach Fig. 4(c) ist ein Synchronisierungswort SYNC an der Anfangsposition vorgesehen, und dann ein Steuersignal SACCH, ein Datum DATA, eine Rufkennung CDVCC und ein Datum DATA aufeinanderfolgend in der genannten Reihenfolge angeordnet. Zusätzlich ist ein Reservebit RSVD an der Endpositon dieses Signalformats vorgesehen.
Wie z.B. in Fig. 1 gezeigt, umfaßt das mobile Funkkommunikationssystem nach diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Basisstationen BSS1 bis BSSn, die über die Leitungen CL1 bis CLn mit einem Leitungsnetz NW verbunden sind, und eine Vielzahl von Mobilstationen PSS1 bis PSSm für die Verwendung innerhalb der Sendebereiche E1 bis En, die jeweils durch die Basisstationen BSS1 bis BSSn gebildet werden.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltungsanordnung zeigt, die den Mobilstationen PSS1 bis PSSm zugehörig ist. Jede der Mobilstationen PSS1 bis PSSm ist grob in Sende- und Empfangssysteme unterteilt, die jeweils in strichpunktierte Linien eingeschlossen sind, und in ein Steuersystem zur Steuerung dieser beiden Systeme. Es ist anzumerken, daß eine Stromquelle durch eine extern angebrachte Batterie 40 gebildet wird.
Das Sendesystem umfaßt einen Sender 11, einen Sprachcodierer (SPCOD) 12, einen Fehlerkorrekturcodierer (CHCOD) 13, einen digitalen Modulator (MOD) 14, einen Addierer 15, einen Leistungsverstärker (PA) 16, einen Hochfrequenzschalter (SW) 17 und eine Antenne 18. Der Sprachcodierer 12 codiert einen Sprachsignalausgang von dem Sender 11. Der Fehlerkorrekturcodierer 13 führt Fehlerkorrekturcodierungen des digitalen Sprachsignalausgangs von dem Sprachsignalcodierer 12 und einem digitalen Steuersignalausgang von einer Steuerschaltung 31 (weiter unten beschrieben) aus. Der digitale Modulator 14 erzeugt ein moduliertes Signal entsprechend dem digitalen Sendesignalausgang vom Fehlerkorrekturcodierer 13. Im Addierer 15 wird das modulierte Signal zu einem Trägerfrequenzausgang von einen Frequenzgenerator 32 addiert, um es in eine Frequenz zu wandeln. Der Funk-Übertragungssignalausgang vom Addierer 15 wird vom Leistungsverstärker 16 verstärkt, um eine vorbestimmte Sendeleistung zu erhalten. Der Hochfrequenzschalter 17 wird nur während eines Zeitraums entsprechend einem durch die Steuerschaltung 31 bestimmten Sendezeitschlitz eingeschaltet gehalten. Als Ergebnis wird während dieses Zeitraums der Funk-Übertragungssignalausgang vom Leistungsverstärker 16 an die Antenne 18 gelegt, um an eine entsprechende der Basisstationen BSS1 bis BSSm gesendet zu werden.
Das Empfangssystem umfaßt einen Empfänger (RX) 21, einen digitalen Demodulator (DEM) 22, einen Fehlerkorrekturdemodulator (CHDEC) 23, einen Sprachdecodierer (SPDEC) 24 und einen Empfänger 25. Der Empfänger 21 führt Frequenzwandlungen eines Funkempfangssignals aus, das über die Antenne 18 und den Hochfrequenzschalter 17 in einem vorbestimmten Zeitschlitz empfangen wird. Der digitale Demodulator 22 bewirkt eine Bit- und Rahmensynchronisation gegenüber dem Empfangssignalausgang des Empfängers 21 und übergibt das resultierende Synchronisierungssignal an die Steuerschaltung 31. Der Fehlerkorrekturdemodulator 23 führt eine Decodierung der Fehlerkorrektur mit dem demodulierten digitalen Signalausgang des digitalen Demodulators 22 durch.
Anschließend wird ein digitales Empfangssignal, das von der Fehlerkorrekturdecodierung empfangen wurde, an den Sprachsignaldecoder 24 übergeben, und das digitale Steuersignal wird an die Steuerschaltung 31 übergeben. Der Sprachsignaldecoder 24 decodiert das digitale Sprachsignal. Im Ergebnis wird das analoge Empfangssignal, das durch diese Decodieroperation wiederhergestellt wird, verstärkt und vom Empfänger 25 ausgegeben.
Das Steuersystem umfaßt die Steuerschaltung (CONT) 31, den Frequenzgenerator (SYN) 32, einen Detektor (RSSI) 33 für die Empfangsfeldstärke und einen Schalter 34 für die Sendeanforderung. Der Frequenzgenerator 32 erzeugt eine Frequenz entsprechend einem Funkkanal, der durch die Steuerschaltung 31 festgelegt wird. Der Detektor 33 für die Empfangsfeldstärke einer Funkwelle erfaßt die Empfangsfeldstärken, die von den Basisstationen BSS1 bis BSSn ausgesendet werden, und übergibt das Detektionssignal an die Steuerschaltung 31.
Die Steuerschaltung 31 ist eine Schaltung, die z.B. einen Mikrocomputer als Hauptsteuerabschnitt hat, und die eine Detektoreinrichtung zur Erfassung des Nutzungzustandes eines Sprachkanals, eine Sprachkanalwahleinrichtung, und eine Sprachkanalaufbausteuereinrichtung als Steuerfunktionen hat.
Die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung erhält Wellenformen von einer der zugehörigen Basisstationen BSS1 bis BSSn in Funkfrequenzpaketen, wenn der Sendeanforderungsschalter 34 betätigt wird, und stellt das Vorliegen/Nichtvorliegen eines freien Zeitschlitzes auf Basis der Empfangsfeldstärke einer jeden Wellenform fest. Wenn ein freier Zeitschlitz vorhanden ist, speichert die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung die entsprechende Zeitschlitznummer in einem internen RAM.
Die Sprachkanalwahleinrichtung wählt eine geeignete Zeitschlitznummer aus den freien Zeitschlitznummern, die im internen RAM gespeichert sind.
Die Sprachkanalaufbausteuereinrichtung überträgt den freien Zeitschlitz, der von der Sprachkanalwahleinrichtung gewählt wurde, an die entsprechende Basisstation, um unter Verwendung des freien Zeitschlitzes einen Sprachkanal zwischen der Mobilstation und der Basisstation aufzubauen.
Jede der Basisstationen BSS1 bis BSSn hat einen Aufbau wie in Fig. 3 gezeigt. Ahnlich den Mobilstationen PSS1 bis PSSm ist jede der Basisstationen BSS1 bis BSSn in ein Sende- und ein Empfangssystem, die jeweils mit gestrichelten Linien umrandet sind, und ein Steuersystem unterteilt.
Das Sendesystem umfaßt eine Hybridschaltung 51, einen Sprachcodierer (SPCOD) 52, einen Fehlerkorrekturcodierer (CHCOD) 53, einen digitalen Modulator (MOD) 54, einen Addierer 55, einen Leistungsverstärker (PA) 56, einen Hochfrequenzschalter (SW) 57 und eine Antenne 58. Der Sprachcodierer 52 codiert ein Sprachsignal, das von der Leitungsnetzseite übertragen wird. Der Fehlerkorrekturcodierer 53 führt eine Fehlerkorrekturcodierung des digitalen Sprachsignalausgangs vom Sprachcodierer 52 und eines digitalen Steuersignalausgangs von einer Steuerschaltung 71 (weiter unten beschrieben) aus. Der digitale Modulator 54 erzeugt ein moduliertes Signal entsprechend dem digitalen Übertragungssignalausgang vom Fehlerkorrekturcodierer 53. Im Addierer 55 wird das modulierte Signal zu einem Hochfrequenzsignalausgang von einem Frequenzgenerator 72 addiert, um es in eine Funkkanalfrequenz zu wandeln. Der Funk-Übertragungssignalausgang vom Addierer 55 wird vom Leistungsverstärker 56 verstärkt, um eine vorbestimmte Sendeleistung zu erhalten. Der Hochfrequenzschalter 57 wird nur während eines Zeitraums entsprechend einem durch die Steuerschaltung 71 bestimmten Sendezeitschlitz eingeschaltet gehalten. Als Ergebnis wird während dieses Zeitraums der Funk-Übertragungssignalausgang vom Leistungsverstärker 56 an die Antenne 58 gelegt, um an eine entsprechende der Mobilstationen PSS1 bis PSSm gesendet zu werden.
Das Empfangssystem umfaßt einen Empfänger (RX) 61, einen digitalen Demodulator (DEM) 62, einen Fehlerkorrekturdemodulator (CHDEC) 63 und einen Sprachdecodierer (SPDEC) 64. Der Empfänger 61 führt Frequenzwandlungen eines Funkempfangssignals aus, das über die Antenne 58 und den Hochfrequenzschalter 57 in einem vorbestimmten Zeitschlitz empfangen wird. Der digitale Demodulator 62 bewirkt eine Bit- und Rahmensynchronisation gegenüber dem Empfangssignalausgang des Empfängers 61 und übergibt das resultierende Synchronisierungssignal an die Steuerschaltung 71. Der Fehlerkorrekturdecoder 63 führt eine Decodierung der Fehlerkorrektur mit dem demodulierten digitalen Signalausgang des digitalen Demodulators 62 durch. Das digitale Sprachsignal, das von der Fehlerkorrekturdecodierung empfangen wird, wird an den Sprachsignaldecoder 64 übergeben, und das digitale Steuersignal wird an die Steuerschaltung 71 übergeben.
Der Sprachsignaldecoder 64 decodiert das digitale Sprachsignal. Das analoge Sprachsignal, das durch diese Decodieroperation wiederhergestellt wird, wird von der Hybridschaltung 51 an eine entsprechende der Leitungen CL1 bis CLn übertragen.
Das Steuersystem umfaßt die Steuerschaltung (CONT) 71, den Frequenzgenerator (SYN) 72 und einen Detektor (RSSI) 73 für die Empfangsfeldstärke. Der Frequenzgenerator 72 erzeugt eine Funkfrequenz, die durch die Steuerschaltung 71 festgelegt wird. Der Detektor 73 für die Empfangsfeldstärke einer Funkwelle erfaßt die Empfangsfeldstärke, die von einer entsprechenden der Mobilstationen PSS1 bis PSSm ausgesendet wird, und übergibt das Detektionssignal an die Steuerschaltung 71.
Die Steuerschaltung 71 hat z.B. einen Mikrocomputer als einen Hauptsteuerabschnitt, und umfaßt eine Einrichtung zur Abwicklung der Kommunikation eines Steuersignals zwischen den Leitungsnetz NW und einer entsprechenden Mobilstation, wenn ein ausgehender Anruf generiert oder ein einkommender Anruf empfangen wird, und eine Sprachkanalaufbausteuereinrichtung. Die Sprachkanalaufbausteuereinrichtung wickelt die Steuerung für den Aufbau eines Sprachkanals zwischen der Mobilstation und der Basisstation auf Basis eines Zeitschlitzes entsprechend einer Zeitschlitznummer, die von einer entsprechenden Mobilstation übermittelt wurde, ab.
Eine Funktionsweise des Kommunikationssystems nach diesem Ausführungsbeispiel, das den obenbeschriebenen Aufbau hat, wird nachstehend beschrieben.
In einem Wartezustand überwacht jede der Mobilstationen PSS1 bis PSSm wiederholt ein Empfangssignal und eine Sendeoperation in den Schritten 5a und 5b der Fig. 5A. Wenn ein Empfangssignal von einer entsprechenden der Basisstationen BSS1 bis BSSn eintrifft, wickelt die Mobilstation die Empfangssteuerung ab.
Es sei angenommen, daß ein Anrufer den Sendeanforderungsschalter 34 der Mobilstation PSS5 im Sendebereich E4 der Basisstation BSS4 betätigt. In diesem Fall wird die Übertragungssteuerung in der Mobilstation PSS5 gestartet. Die Steuerschaltung 31 in der Mobilstation PSS5 setzt den Wert eines Register k in Schritt 5c auf "1". In Schritt 5d wird der Frequenzgenerator 32 so gesteuert, daß ein Zustand eingestellt wird, in dem eine Funkfrequenz fR1 einer Vielzahl von Funkempfangsfrequenzen fRk (k = 1, 2, ...) empfangen werden kann. In Schritt 5e wird anhand der Empfangsfeldstärke der Frequenz fR1 geprüft, ob alle Zeitschlitze TS1 bis TS6 frei sind. In Schritt 5f wird geprüft, ob überhaupt ein Zeitschlitz frei ist.
Es sei angenommen, daß alle Zeitschlitze TS1 bis TS6 der Funkempfangsfrequenz fR1 wie in Fig. 6(a) benutzt sind. In diesem Fall inkrementiert die Steuerschaltung 31 der Mobilstation PSS5 den Wert des Registers k (k = k + 1) in Schritt 5g. Der Programmablauf kehrt anschließend nach Schritt 5d zurück, um einen Zustand einzustellen, in dem die Funkempfangsfrequenz fR2 entsprechend k = 2 empfangen werden kann. In den Schritten 5e und 5f werden die Nutzungszustände der Zeitschlitze TS1 bis TS6 der Funkempfangsfrequenz fR2 festgestellt. Wenn keiner der Zeitschlitze TS1 bis TS6 der Funkempfangsfrequenz fR2 frei ist, wird der Wert des Registers k in Schritt 5g inkrementiert, und der Programmablauf kehrt nach Schritt 5d zurück, um die Funkempfangsfrequenz fR3 zu empfangen, wobei deren Nutzungszustand in der gleichen Weise wie oben beschrieben abgeprüft wird. Anschließend wiederholt die Steuerschaltung 31 die obenbeschriebenen Steuerungsabläufe, bis ein freier Zeitschlitz der Zeitschlitze TS1 bis TS6 einer empfangenen Funkfrequenz gefunden ist.
Es sei angenommen, daß drei freie Zeitschlitze gefunden werden, z.B. in der Funkfrequenz fR2, obwohl wie in Fig. 6 gezeigt nicht alle der Zeitschlitze TS1 bis TS6 frei sind. In diesem Fall erfaßt die Steuerschaltung ein Synchronisierungswort von einem Empfangssignal im momentan benutzten Zeitschlitz TS1 der Funkempfangsfrequenz fR2. Die Steuerschaltung 31 berechnet anschließend die Position (wie in Fig. 6(c) gezeigt) des freien Zeitschlitzes TS2 nach dem Zeitschlitz TS1 in Bezug auf die Position des Synchronisierungsworts und speichert Informationen hinsichtlich der Position des Zeitschlitzes TS2 zusammen mit Informationen, die die Funkempfangsfrequenz fR2 repräsentieren, im internen RAM (vergl. Schritt 5h) . In Schritt 5i steuert die Steuerschaltung 31 den Frequenzgenerator 32 so, daß ein Steuerkanal C-CH eingestellt wird, und erzeugt ein Übertragungssignal mit Informationen zur Position des freien Zeitschlitzes und der Funkempfangsfrequenz und des ID-Code der Mobilstation PSS5. Die Steuerschaltung 31 sendet anschließend das Übertragungssignal an die Basisstation BSS4 über den Steuer kanal C-CH. Es ist anzumerken, daß in diesem Fall eine vorbestimmte Funkfrequenz als Steuerkanal verwendet wird.
Wie in Fig. 5B gezeigt, überwacht in einem Wartezustand die Steuerschaltung 71 in jeder der Basisstationen BSS1 bis BSSn wiederholt ein Empfangssignal von dem Leitungsnetz NW (Schritt 6a) und ein Sendesignal von einer entsprechenden der Mobilstationen PSS1 bis PSSm (Schritt 6b). Wenn in diesem Zustand ein Sendesignal von der Mobilstation PSS5 eintrifft, erzeugt die Basisstation BSS4 in Schritt 6c ein Antwortsignal, das den ID-Code der Mobilstation PSS5 enthält, der in dem Sendesignal enthalten ist, und sendet das Antwortsignal über den Steuerkanal C-CH an die Mobilstation PSS5.
In Reaktion auf diese Maßnahme der Basisstation überwacht die Mobilstation PSS5 den Empfang des Antwortsignals von der Basisstation BSS4 in Schritt 5j, während in Schritt 5k überwacht wird, ob eine vorbestimmte Zeitdauer nach der Übertragung des Sendesignals verstrichen ist. Es sei angenommen, daß das Antwortsignal innerhalb der festgelegten Zeitdauer empfangen wurde. In diesem Fall wird eine Funksprechfrequenz fT2 entsprechend der zuvor gespeicherten Funkfrequenz fR2 im Frequenzgenerator 32 eingestellt, und der Leistungsverstärker 16 wird nur während eines Zeitraums entsprechend dem freien Zeitschlitz TS2 eingeschaltet, um die Übertragung einzuleiten (Schritt 51). Wenn das Antwortsignal nicht innerhalb der vorbestimmten Zeit nach dem Beginn des Sendens des Übertragungssignals empfangen wird, wird festgestellt, daß auf der momentan verwendeten Funkfrequenz und innerhalb des momentanen Zeitschlitzes kein Sprachkanal aufgebaut werden kann. Im Ergebnis kehrt der Programmablauf nach Schritt 5d zurück, um erneut eine Funkfrequenz und einen freien Zeitschlitz zu wählen.
In der Basisstation BSS4 wird nach dem Rücksenden des Antwortsignals eine Funkempfangsfrequenz entsprechend der Funksprechfrequenz, die durch das Übertragungssignal von der Mobilstation PSS5 bestimmt ist, im Frequenzgenerator 72 eingestellt, und der Empfänger 61 wird nur während eines Zeitraums entsprechend dem freien Zeitschlitz TS2 in einem Betriebszustand gehalten.
Mit dem oben beschriebenen Funktionsablauf werden die Basisstation BSS4 und die Mobilstation PSS5 über einen Funksprechkanal miteinander verbunden, der wie in Fig. 6(d) dargestellt durch die Funkfrequenzen fT2 und fR2 und den Zeitschlitz TS2 gebildet wird. Anschließend wird dieser Funksprechkanal als Teil einer Sprechverbindung verwendet, um Sprachkommunikation durchzuführen.
Es sei angenommen, daß bei der Wahl/Steuerung eines freien Zeitschlitzes wie in Fig. 7(a) gezeigt festgestellt wird, daß momentan kein Zeitschlitz der Funkempfangsfrequenz benutzt wird, d.h. alle die Zeitschlitze TS1 bis TS6 sind frei. Ob alle die Zeitschlitze TS1 bis TS6 frei sind, wird festgestellt, indem überwacht wird, ob Empfangsfeldstärken entsprechend mindestens sieben Zeitschlitzen nicht kontinuierlich erfaßt werden.
In diesem Fall kann die Position eines freien Zeitschlitzes nicht in Bezug auf die Position eines momentan benutzten Zeitschlitzes bestimmt werden. Aus diesem Grund wechselt die Steuerschaltung 31 in der Mobilstation PSS5 von Schritt 5e nach Schritt 5m. In Schritt 5m setzt die Steuerschaltung 31 eine Zeit entsprechend der Länge eines Zeitschlitzes an einem willkürlichen Zeitpunkt der Funkempfangsfrequenz fR3 fest. In Schritt 5n speichert die Steuerschaltung 31 diese Zeit als Zeitschlitz TS1 im internen RAM. Die Steuerschaltung 31 fügt dann Information für die Angabe der willkürlich festgelegten Position des Zeitschlitzes TS1 und Information für die Angabe des Funkempfangskanals fR3 in das Übertragungsignal ein und sendet das resultierende Übertragungssignal an die Basisstation BSS4. Der nachfolgende Ablauf ist der gleiche wie oben beschrieben. Im Ergebnis werden, wie in Fig. 7(c) gezeigt, die Mobilstation PSS5 und die Basisstation BSS4 über einen Funksprechkanal miteinander verbunden, der durch die Funkfrequenzen fT3 und fR3 und den Zeitschlitz TS1 gebildet wird.
Wie oben beschrieben, werden nach dem ersten Ausführungsbeispiel die Nutzungszustände der Zeitschlitze einer jeden Funkfrequenz in jeder der Mobilstationen PSS1 bis PSSm bestimmt, wenn eine Übertragungsoperation durchzuführen ist, und ein als nächster zu verwendender freier Zeitschlitz und eine entsprechende Funkfrequenz werden auf Basis des Ergebnisses dieser Bestimmung festgelegt und an eine entsprechende der Basisstationen BSS1 bis BSSn übermittelt. Im Ergebnis werden jeweils eine der Mobilstationen PSS1 bis PSSm und eine entsprechende der Basisstationen BSS1 bis BSSn durch einen Funksprechkanal miteinander verbunden, der durch den freien Zeitschlitz und die Funkfrequenz gebildet wird. Gemäß dieser Anordnung kann daher jeder Funksprechkanal unabhängig durch die Mobilstationen PSS1 bis PSSm verwaltet werden. Das bedeutet, daß diese Anordnung die Steuerstation CS für die gemeinsame Verwaltung der Funksprechkanäle nicht benötigt, die bei herkömmlichen Systemen unabdingbar ist. Dies erlaubt eine Vereinfachung des Systemaufbaus. Zukünftig wird auch bei einer Änderung der Aufstellungspositionen der Basisstationen oder einer Erhöhung der Anzahl der Basisstationen keine Neueintragung der ursprünglichen Positionsinformation erforderlich. Es ist daher relativ einfach, die Aufstellungspositionen der Basisstationen zu ändern oder die Anzahl der Basisstationen zu erhöhen. Dies bedeutet, daß die Einsatzflexibilität des Kommunikationssystems verbessert werden kann.
Nach dem ersten Ausführungsbeispiel wird außerdem, wenn die Position des ersten freien Zeitschlitzes gewählt werden muß, geprüft, ob alle Zeitschlitze frei sind oder nicht, und es wird auch geprüft, ob ein momentan benutzter Zeitschlitz vorhanden ist. Wenn alle Zeitschlitze frei sind, wird der Zeitschlitz TS1 auf einen willkürlichen Zeitpunkt gesetzt. Wenn ein bereits benutzter Zeitschlitz vorliegt, wird die Position eines freien Zeitschlitzes in Bezug auf den momentan benutzten Zeitschlitz festgelegt. Demzufolge kann ein freier Zeitschlitz unabhängig vom Vorliegen/Nichtvorliegen eines momentan benutzten Zeitschlitzes zuverlässig gewählt werden. Insbesondere in dem Fall, daß ein momentan benutzter Zeitschlitz vorliegt, kann ein freier Zeitschlitz genau und ohne Überlappung mit dem momentan benutzten Zeitschlitz gesetzt werden.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Ein Kommunikationssystem nach diesem Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Feststellung des Vorliegens freier Zeitschlitze geprüft wird, ob drei oder mehr freie Zeitschlitze zwischen den momentan benutzten Zeitschlitzen vorliegen, und wenn drei oder mehr freie Zeitschlitze vorliegen, ein Zeitschlitz, der nicht den momentan benutzten Zeitschlitzen benachbart ist, gewählt wird.
Genauer gesagt, wenn wie in Fig. 8A und 8B gezeigt, eine Steuerschaltung 31 einer jeden der Mobilstationen PSS1 bis PSSm in den Schritten 5e und 5f feststellt, daß nicht alle Zeitschlitze TS1 bis TS6 frei sind, aber freie Zeitschlitze vorliegen, prüft die Schaltung 31 in Schritt 8a, ob ein Intervall zwischen den momentan benutzten Zeitschlitzen vorliegt, in das drei oder mehr freie Zeitschlitze eingefügt werden können. Wenn kein solches Intervall vorliegt, wechselt der Ablauf nach Schritt 5h, um einen freien Zeitschlitz nächst einem momentan benutzten Zeitschlitz zu wählen. Wenn ein solches Intervall vorliegt, wechselt der Ablauf nach Schritt 8a. In Schritt 8a wird geprüft, ob ein Intervall zwischen momentan benutzten Zeitschlitzen vorliegt, in das drei oder mehr freie Zeitschlitze eingefügt werden können. Wenn Schritt 8a das Ergebnis JA liefert, wählt die Steuerschaltung 31 einen freien Zeitschlitz aus den drei oder mehr Zeitschlitzen, der nicht den momentan benutzten Zeitschlitzen benachbart ist, und speichert dies (das Intervall) im internen RAM.
Ein Fall, in dem freie Zeitschlitze in einer Empfangsfrequenz fR2 festzustellen sind, wird nachstehend beschrieben. Es sei angenommen, daß wie in Fig. 9(b) nur der Zeitschlitz TS1 momentan benutzt ist, und die anderen Zeitschlitze nicht benutzt werden. In diesem Fall wählt die Steuerschaltung 31, wie in Fig. 9(c) gezeigt, den Zeitschlitz TS4 an einer vom Zeitschlitz TS1 getrennten Position aus und speichert den gewählten Zeitschlitz TS4 in einem internen RAM.
Es ist anzumerken, daß der nachfolgende Steuerungsablauf von der Übertragung eines Übertragungssignals bis zum Beginn der Sprachkommunikation mittels des freien Zeitschlitzes TS4 der gleiche ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Wie oben beschrieben wird nach dem zweiten Ausführungsbeispiel beim Vorliegen von drei oder mehr freien Zeitschlitzen zwischen den momentan benutzten Zeitschlitzen ein freier Zeitschlitz gewählt, der in der Mitte zwischen den momentan benutzten Zeitschlitzen liegt und an keinen von diesen angrenzt. Durch diese Anordnung kann selbst dann, wenn die Positionen der Zeitschlitze aufgrund von Schwundeinflüssen oder Frequenzverschiebungen in einem Referenzoszillator für die Mobilstationen PSS1 bis PSSm oder die Basisstationen BSS1 bis BSSn verschoben werden, eine einwandfreie Sprachkommunikation über einen Funkkanal ohne Interferenzen zwischen den Zeitschlitzen stattfinden.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Ein mobiles Funktelekommunikationssystem nach diesem Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vielzahl von Steuerfunkfrequenzen hat, und Signale, die unter Verwendung dieser Steuerfunkfrequenzen zu übertragen sind, Zeitrahmenformate haben, die jeweils aus einer Vielzahl von zeitgemultiplexten Zeitschlitzen gebildet werden. Die Zeitschlitze dieses Zeitrahmens sind in eine Empfangszeitschlitzgruppe und eine Sendezeitschlitzgruppe unterteilt. Des weiteren kann in dem Kommunikationssystem nach diesem Ausführungsbeispiel ähnlich der Verwaltung der Funksprechfrequenzen und der jeweiligen Zeitschlitze in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eine Verwaltung dieser Steuerfunkfrequenzen und der jeweiligen Zeitschlitze unabhängig voneinander durch die Basisstationen BSS1 bis BSSn und die Mobilstationen PSS1 bis PSSm stattfinden.
Genauer gesagt, verwendet in einem Wartezustand jede der Basisstationen BSS1 bis BSSn eine Steuerfunkfrequenz aus einer Vielzahl von Steuerfunkfrequenzen, die ihr zugeordnet sind, um periodisch Rahmensynchronisationsinformationen zu übertragen, in die eine Einheitenkennung eingebettet ist. Es sei angenommen, daß der Zeitrahmen einer Steuerfunkfrequenz sechs Zeitschlitze hat. In diesem Fall wird, wie in Fig. 10(a) gezeigt, eine mit der Einheitenkennung modulierte Welle für einen kurzen Zeitraum vor einem Zeitschlitz TSC1 übertragen. Es ist anzumerken, daß die Einheitenkennung z.B. durch eine Kombination sich wiederholender Codierungen von "10" und dem ID-Code der entsprechenden Basisstation gebildet wird.
In jeder der Mobilstationen PSS1 bis PSSm wird beim Einschalten der Stromquelle eine Steuerschaltung 31 rückgesetzt, um eine anfängliche Steueroperation zu beginnen.
Genauer gesagt steuert, wie in Fig. 11 gezeigt, die Steuerschaltung 31 in Schritt 11a einen Frequenzgenerator 32 an. Durch diese Ansteuerung erhält die Steuerschaltung 31 aufeinanderfolgende Wellen von der Vielzahl von Steuerfunkfrequenzen des Systems und stellt deren Enpfangsfeldstärken durch einen Empfangsfeldstärkedetektor 33 fest. Die Steuerschaltung 31 speichert die erfaßten Werte im internen RAM. In Schritt 11b wird der größte erfaßte Wert aus den erfaßten Werten der Empfangsfeldstärken ausgewählt. Es sei angenommen, daß die maximale Feldstärke beim Empfang einer Steuerfunkfrequenz fRC1 erfaßt wird. In diesem Fall berechnet die Steuerschaltung 31 in Schritt 11c die Position eines Zeitschlitzes aus den von der entsprechenden Basisstation übermittelten Zeitschlitzen, der in einem Wartezustand empfangen werden muß, auf Basis der Steuerfunkfrequenz fRC1. Wenn z.B. die Zeitschlitze TSC1 bis TSC3 von den sechs Zeitschlitzen TSC1 bis TSC6 eines Rahmens für den Empfang bestimmt sind, während die Zeitschlitze TSC4 bis TSC6 für das Senden bestimmt sind, wird die Empfangszeit des Empfangszeitschlitzes TSC1 berechnet. Die Berechnung dieser Empfangszeit wird in Bezug auf die Empfangszeit der Rahmensynchronisierungsinformation vorgenommen. Gleichzeitig werden in Schritt 11c die Positionen der Sendezeitschlitze TSC4 bis TSC6 unter Bezug auf die Empfangszeit der Rahmensynchronisierungsinformation berechnet und die Berechnungsergebnisse gespeichert.
In Schritt 11d stellt die Steuerschaltung 31 das Empfangsintervall in einem Wartezustand so ein, daß es Teil des Intervalls des Empfangszeitschlitzes TSC1 bildet. Zum Beispiel wird, wie in Fig. 10(b) gezeigt, eine Startposition des Empfangszeitschlitzes TSC1 als ein Empfangsintervall tR in einem Wartezustand eingestellt (Wartezustandempfangs intervall). Die Länge des Wartezustandsempfangsintervalls tR wird so eingestellt, daß sie der Zeit entspricht, die der Empfangsfeldstärkedetektor 33 benötigt, um eine Empfangsfeldstärke festzustellen.
Wenn die anfänglichen Einstellungen im obenbeschriebenen Ablauf abgeschlossen sind, führt die Steuerschaltung 31 einer jeden der Mobilstationen PSS1 bis PSSm Warteoperationen in den Schritten 11e bis 11h aus. In Schritt 11e prüft die Steuerschaltung 31, ob das Wartezustandsempfangsintervall tR begonnen hat. Mit jedem Wartezustandsempfangsintervall wird ein Empfang der Steuerfunkfrequenz fRC1 vorgenommen. In Schritt 11f wird geprüft, ob ein Sendeanforderungsschalter 34 betätigt wird. Wenn festgestellt wird, daß der Sendeanforderungsschalter 34 niedergedrückt ist, wechselt die Steuerung zum Sendesteuerungsablauf. Es ist anzumerken, daß dieser Sendesteuerungsablauf in der gleichen Weise erfolgt wie z.B. für das erste und zweite Ausführungsbeispiel beschrieben.
In Schritt 11g bringt die Steuerschaltung 31 einen Empfänger 21 und einen Empfangsfeldstärkedetektor 33 nach dem Wartezustandsempfangsintervall tR in einen inoperativen Zustand, um dadurch die sogenannte Batterieschonung zu bewirken. Die Unterbrechung dieser Empfangsfunktion bleibt bis zum nächsten Wartezustandsempfangsintervall tR bestehen. Wenn ein Stromverbrauch beim Empfang durch IR und ein Stromverbrauch in einem Wartezustand durch I0 bezeichnet werden, ist ein mittlerer Stromverbrauch I AVE einer jeden der Mobilstationen PSS1 bis PSSn in einem Wartezustand durch die folgende Gleichung gegeben:
I AVE = 1/(6tS + tC + tR) × (tR × IR + (6tS + tC) × I0)
Da allgemein IR » I0 zutrifft, wird der Stromverbrauch einer jeden der Mobilstationen PSS1 bis PSSm durch die obenerwähnte Batterieschonung stark verringert.
In Schritt 11h prüft die Steuerschaltung 31, ob ein vorbestimmtes Zeitintervall t1 abgelaufen ist, nachdem die Wartezustandssteuerung auf Basis des in Schritt 11d berechneten Wartezustandsempfangsintervalls tR gestartet ist. Wenn in Schritt 11e nach Ablauf des vorbestimmten Intervalls t1 kein Empfangsfeld erfaßt wird, wird festgestellt, daß eine Welle mit der Steuerfunkfrequenz fRC1 aufgrund der Ortsveränderung der entsprechenden Mobilstation nicht empfangen werden kann. Der Ablauf wechselt anschließend nach Schritt 11i. In Schritt 11i wird die Empfangsabfolge vom Wartezustandsempfangsintervall tR zu einem Empfangsintervall tC der Rahmensynchronisationsinformation weitergeschaltet, und der Empfang der Welle mit der Steuerfunkfrequenz fRC1 wird auf Basis eines Erfassungswertes vom Empfangfeldstärkedetektor 33 bestätigt. Wenn bestätigt wird, daß die Welle einwandfrei empfangen wird, kehrt der Ablauf nach Schritt 11e zurück, um das Wartezustandsempfangsintervall tR unter Bezug auf die Empfangsfolge der einwandfrei empfangenen Rahmensynchronisationsinformation zu korrigieren. Im Gegensatz hierzu kehrt bei der Feststellung, daß eine Welle mit einem vorbestimmten Pegel oder darüber nicht empfangen wird, der Ablauf nach Schritt 11a zurück, um die gleiche Routine ab der Wahl einer Steuerfunkfrequenz erneut zu starten. In diesem Fall ist anzumerken, daß bei der Speicherung einer Steuerfunkfrequenz mit der zweithöchsten Empfangsfeldstärke bei der vorhergehenden Initialisierung eine Suche nach einer Steuerfunkfrequenz entfallen kann.
Es sei angenommen, daß ein Ruf mit der Bestimmung für z.B. die Mobilstation PSS1 aus dem Leitungsnetz NW an den Basisstationen BSS1 bis BSSn während eines solchen Wartezustands eintrifft. In Reaktion auf die Anrufzielbestimmung erzeugt jede der Basisstationen BSS1 bis BSSn ein Empfangssignal einschließlich des ID-Code der Mobilstation PSS1. In diesem Fall prüft jede der Basisstationen BSS1 bis BSSn, ob ein freier Zeitschlitz in einer der Funksprechfrequenzen vorliegt. Wenn ein freier Zeitschlitz vorliegt, erzeugt jede Basisstation Sprachkanalbestimmungsinformationen, die diesen Zeitschlitz und eine entsprechende Funkfrequenz repräsentieren, und fügt diese Information in das Empfangssignal ein. Das Empfangssignal wird dann in den freien Empfangszeitschlitz einer jeden Steuerfunkfrequenz eingefügt und ausgesendet.
Wenn der Empfang der Welle vom Enpfangsfeldstärkedetektor 33 in dem Wartezustandsempfangsintervall tR erfaßt wird, verlängert jede der Mobilstationen PSS1 bis PSSm das Empfangsintervall bis zum Ende des Empfangszeitschlitzes TSC1, um ein Empfangssignal in diesem Intervall zu empfangen. Die Steuerschaltung 31 prüft, ob dieses Empfangssignal für die entsprechende Mobilstation bestimmt ist. Wenn das Signal für die entsprechende Mobilstation bestimmt ist, wird die Kontrolle an den Empfangssteuerungsablauf übergeben. In diesem Empfangssteuerungsablauf wird ein Empfangsantwortsignal erzeugt und an die entsprechende Basisstation gesendet, um einen Sprachkanal zu dieser aufzubauen.
Wenn das Empfangssignal für eine andere Station bestimmt ist, erfaßt die Mobilstation PSS1 ein Empfangsfeld nur für das kurze Intervall tR ab dem Startabschnitt des nächsten Empfangszeitschlitzes TSC2. Diese Funktion wird ausgeführt, da dann, wenn die Basisstation im Zeitschlitz TSC1 eine andere Mobilstation ruft, eine Möglichkeit besteht, daß die Mobilstation PSS1 im nächsten Zeitschlitz TSC2 gerufen wird. Wenn ein Empfangsfeld im Zeitschlitz TSC2 erfaßt wird, und das in diesem Zeitschlitz TSC2 empfangene Empfangssignal für die Mobilstation PSS1 bestimmt ist, fährt der Ablauf mit der nächsten Empfangssteuerungsoperation fort. Wenn das Empfangssignal nicht für die Mobilstation PSS1 bestimmt ist, wird im nächsten Zeitschlitz TSC3 eine Erfassung der Empfangsfeldstärke in der gleichen Weise vorgenommen, wie in dem Fall, daß im Zeitschlitz TSC1 kein Empfangsfeld erfaßt wird. Wenn im Zeitschlitz TSC2 oder TSC3 kein Empfangsfeld erfaßt wird, kehrt der Ablauf zu der Warteoperation zurück, so daß eine Empfangsoperation nur für das Startintervall tR des Zeitschlitzes TSC1 vorgenommen wird. Darüber hinaus wird, wenn im Zeitschlitz TSC3 kein für die Mobilstation PSS1 bestimmtes Empfangsfeld erfaßt wird, die Mobilstation PSS1 in den Wartezustand zurückversetzt.
Wenn der Sendeanforderungsschalter 34 in einer der Mobilstationen PSS1 bis PSSm betätigt wird, wird der folgende Übertragungssteuerungsablauf abgewickelt. Die entsprechende Mobilstation prüft, ob der Sendezeitschlitz TSC4 einer Steuerfunkfrequenz frei ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Zeitschlitz TSC4 frei ist, überträgt die Mobilstation unter Benutzung des Zeitschlitzes TSC4 ein Sendesignal an eine entsprechende der Basisstationen BSS1 bis BSSn. Wenn der Zeitschlitz TSC4 momentan benutzt wird, wird geprüft, ob der nächste Zeitschlitz TSC5 frei ist. Wenn dieser frei ist, überträgt die Mobilstation das Sendesignal unter Benutzung des Zeitschlitzes TSC5. Wenn der Zeitschlitz TSC5 ebenfalls momentan benutzt wird, wird in gleicher Weise geprüft, ob der nächste Zeitschlitz TSC6 frei ist. Wenn dieser frei ist, wird der Zeitschlitz TSC6 benutzt. Es ist anzumerken, daß dann, wenn momentan alle Zeitschlitze TSC4 bis TSC6 benutzt sind, dem Benutzer (Anrufender) ein Besetztzustand gemeldet wird. Wenn jedoch eine andere Steuerfunkfrequenz benutzt werden kann, kann die Mobilstation auf diese Steuerfunkfrequenz umgeschaltet werden. Wird danach das Vorliegen eines freien Zeitschlitzes in den Sendezeitschlitzen TSC4 bis TSC6 festgestellt, kann der betreffende Zeitschlitz benutzt werden.
Wenn das Übertragungssignal gesendet werden soll, wird, wie oben unter Bezug auf das erste und zweite Ausführungsbeispiel beschrieben, eine Suche nach einem Sprachkanal (d.h. tabellarische Suche) vorgenommen. In dem bei dieser Suche erfaßten und gewählten freien Sprachkanal werden kennzeichnende Information und der ID-Code der entsprechenden Mobilstation in das Übertragungssignal eingefügt.
Wie oben beschrieben, steht gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Steuerfunkfrequenzen zur Verfügung, wobei durch Zeitschlitze gebildete Steuerkanäle unabhängig voneinander in den Basisstationen BSS1 bis BSSn und den Mobilstationen PSS1 bis PSSn verwaltet werden können. Demzufolge können sowohl die Steuerkanäle als auch die Sprachkanäle ohne eine Steuerstation verwaltet. werden. Dies erlaubt einen einfachen Systemaufbau. Darüber hinaus ist es relativ leicht, auf die Installation neuer Basisstationen oder Änderungen der Aufstellungspositionen der Basisstationen BSS1 bis BSSn zu reagieren, wodurch ein in seiner Betriebsweise hochflexibles System bereitgestellt ist.
Des weiteren wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel in jeder der Mobilstationen PSS1 bis PSSm in einem Wartezustand eine Empfangsfunktion nur für das kurze Intervall tR des willkürlichen Empfangszeitschlitzes TSC1 in einem Zeitrahmen durchgeführt, das für das Feststellen des Eintreffens einer Welle erforderlich ist. In anderen Intervallen wird die Empfangsfunktion unterbrochen. Dadurch kann die Leistungsaufnahme einer jeden der Mobilstationen PSS1 bis PSSm stark reduziert werden. Dies verlängert die Betriebslebensdauer der Batterie einer jeden Mobilstation.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

In einem Kommunikationssystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält Rahmensynchronisierungsinformation, die von jeder der Basisstationen BSS1 bis BSSn in einem Intervall tC gesendet wird, Information zur Anzahl der Mobilstationen, mit denen die entsprechende Basisstation momentan über Sprachkanäle kommuniziert, und diese Synchronisierungsinfornation wird an die Mobilstationen übertragen. In jeder Mobilstation wird der Benutzungszustand der Basisstation anhand dieser Rahmensynchronisierungsinformation bestimmt. Wenn festgestellt wird, daß alle die Zeitschlitze einer jeden Funksprechfrequenz, die momentan von der Basisstation verwendet werden, momentan benutzt sind, oder daß nur eine geringe Anzahl benutzbarer Zeitschlitze verbleibt, wird festgestellt, daß mit dieser Basisstation eine Verbindung nicht mehr oder nur schwierig aufzubauen ist. In diesem Fall wird eine Steuerfunkfrequenz gesucht, die von einer anderen Basisstation ausgesendet wird.
Genauer gesagt, in jeder der Basisstationen BSS1 bis BSSn wird, wenn Rahmensynchronisierungsinformation auf einer Steuerfunkfrequenz zu übertragen ist, Information mit der Anzahl der momentan benutzten Zeitschlitze zusätzlich zu einem eindeutigen Kennungsmuster eingefügt. In diesem Fall wird, da die Anzahl der Zeitschlitze in einem Zeitrahmen einer Sprechfunkfrequenz, die momentan von jeder der Basisstationen verwendet wird, sechs ist, die Anzahl der momentan benutzten Zeitschlitze durch drei Bits ausgedrückt.
In jeder der Mobilstationen PSS1 bis PSSm werden, wie in Fig. 12A und 12B gezeigt, wenn eine Steuerfunkfrequenz mit der maximalen elektrischen Feldstärke in den Schritten 11a und 11b gewählt wird, die Positionen der Zeitschlitze TSC1 bis TSC6 in Schritt 11c unter Bezug auf ein Empfangsintervall tC der über diese Steuerfunkfrequenz übermittelten Rahmensynchronisierungsinformation angenommen. In Schritt 12a wird die Information hinsichtlich der Anzahl der momentan benutzten Sprechzeitschlitze, die in die Rahmensynchronisierungsinformation eingefügt ist, extrahiert und gespeichert.
In Schritt 11d wird ein Empfangsintervall tR in einem Wartezustand auf Basis des Empfangsintervalls tC der Rahmensynchronisierungsinformation erhalten. Anschließend wird eine Warteoperation auf Basis der Batterieschonung ausgeführt.
Während dieser Warteoperation wird in jeder der Mobilstationen PSS1 bis PSSm die Empfangsfeldstärke einer momentan empfangenen Steuerfunkfrequenz in jedem vorbestimmten Intervall t1 in Schritt 11i bestimmt. Wenn festgestellt wird, daß eine Welle mit ausreichend hoher Feldstärke empfangen wird, fährt der Ablauf mit Schritt 12b fort. In Schritt 12b wird auf Basis der Information hinsichtlich der Anzahl der momentan benutzten Sprechzeitschlitze, die zuvor gespeichert wurde, geprüft, ob die entsprechende Basisstation ausreichend viele freie Zeitschutze für die Ermöglichung einer Sprechverbindung hat. Wird in Schritt 12b JA erhalten, kehrt der Ablauf nach Schritt 11d zurück, um das Wartezustandsempfangsintervall tR zu korrigieren, und der Wartezustand wird aufrechterhalten. Folgt in Schritt 11b NEIN, kehrt der Ablauf nach Schritt 11a zurück, um nach Steuerfunkfrequenzen zu suchen, die von anderen Basisstationen ausgesendet werden. Wenn eine Frequenz mit einer Empfangsfeldstärke, die den für eine Kommunikation erforderlichen Pegel überschreitet, unter anderen Steuerfunkfrequenzen ausgesucht wurde, wird diese Steuerfunkfrequenz gewählt und anschließend eine Warteoperation ausgeführt.
Wie oben beschrieben, überträgt bei diesem Ausführungsbeispiel jede der Basisstationen BSS1 bis BSSn Synchronisierungsinformation, die ihren eigenen Benutzungszustand repräsentiert. Jede der Mobilstationen PSS1 bis PSSm prüft den Benutzungszustand einer entsprechenden Basisstation auf Basis der in der Rahmensynchronisierungsinformation enthaltenen Information. Wenn festgestellt wird, daß die Verkehrsdichte der entsprechenden Basisstation hoch ist, sucht die Mobilstation eine von einer anderen Basisstation ausgesendete Steuerfunkfrequenz und wird auf diese umgeschaltet. Mit dieser Anordnung kann beim System dieses Ausführungsbeispiels, da Basisstationen, die mit den Mobilstationen PSS1 bis PSSm zu verbinden sind, automatisch von Basisstationen mit hoher Verkehrsdichte auf Basisstationen mit niedriger Verkehrsdichte umgeschaltet werden können, die Anrufaufbaurate erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obenbeschriebenen Ausführungsbeispiele (erstes bis viertes Ausführungsbeispiel) beschränkt. Zum Beispiel werden bei jedem Ausführungsbeispiel freie Sprachkanäle, d.h. freie Zeitschlitze von Sprechfunkfrequenzen, durch die Mobilstationen PSS1 bis PSSm festgestellt. Diese Feststellung kann jedoch durch die Basisstationen BSS1 bis BSSn vorgenommen werden. Alternativ kann die Feststellung sowohl durch die Mobilstationen PSS1 bis PSSm als auch durch die Basisstationen BSS1 bis BSSn vorgenommen werden.
In jedem der obenbeschriebenen Ausführungsbeispiele wird eine Suche nach einem freien Zeitschlitz zum Zeitpunkt des Sendens durchgeführt. Diese Maßnahme kann jedoch auch in einem Wartezustand erfolgen, und der gesucht Zeitschlitz kann gespeichert werden. Diese Verfahrensweise ist insbesondere in dem Fall effektiv, bei dem freie Zeitschlitze durch die Basisstationen BSS1 bis BSSn festgestellt werden.
Entsprechend einer anderen Modifikation wird, wenn freie Zeitschlitze festzustellen sind, eine Vielzahl von freien Zeitschlitzen ausgewählt und mittels Sende- oder Empfangssignalen an die Basisstationen oder die Mobilstationen übermittelt. Auf der Empfängerseite, die diese Sende- oder Empfangssignale empfängt, kann bestätigt werden, daß die Vielzahl der gemeldeten Zeitschlitze tatsächlich frei ist, so daß die tatsächlich freien Zeitschlitze für die Benutzung aus diesen Zeitschlitzen ausgewählt werden. Mit der obenbeschriebenen Anordnung braucht selbst dann, wenn aufgrund der gegenseitigen Positionierung von Mobilstationen und Basisstationen ein Zeitschlitz, der als freier Zeitschlitz gemeldet ist, von einer anderen Station benutzt wird, oder ein momentan von einer anderen Station benutzter Zeitschlitz fehlerhaft als freier Zeitschlitz erfaßt wird, eine Suche nach einem freien Zeitschlitz nicht erneut versucht zu werden. Folglich kann die für den Aufbau einer Sprechverbindung beim Senden oder Empfangen erforderliche Zeit verkürzt werden.
Des weiteren kann, wenn ein freier Zeitschlitz zu bestimmen ist, bei Vorliegen von zwei freien Zeitschlitzen zwischen momentan benutzten Zeitschlitzen, ein freier Zeitschlitz an einer Mittelposition festgelegt werden, an der der freie Zeitschlitz von den momentan benutzten Zeitschlitzen TS1 und TS4 getrennt ist, wie dies z.B. in Fig. 13(b) gezeigt ist. Wenn in diesem Zustand ein weiterer freier Zeitschlitz zu bestimmen ist, kann der an der Mittelposition festgelegte Zeitschlitz an eine normale Position verschoben werden, so daß der neue Zeitschlitz an den freigewordenen Platz gesetzt wird.
Bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele basiert die Beschreibung auf einem Funktelefonsystem zur Abwicklung von Sprachkommunikation zwischen den Mobilstationen PSS1 bis PSSm und anderen Stationen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch gleichermaßen auf Systeme angewendet werden, bei denen Datenterminals oder Faxgeräte als Mobilstationen verwendet werden, und Datenkommunikation oder Faxkommunikation zwischen diesen Terminals und anderen Terminals abgewickelt wird.
Darüber hinaus ist das beispielhafte Kommunikationssystem nach jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ein System, bei dem die Vielzahl von Mobilstationen PSS1 bis PSSm willkürlich mit der Vielzahl von Basisstationen BSS1 bis BSSn entsprechend den jeweiligen gegenseitigen Positionen über Funkkanäle miteinander verbunden werden, wie dies z.B. bei einem Autotelefonsystem und einem System mit tragbaren Telefonen der Fall ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf ein System angewendet werden, bei dem Basisstationen BSS1 bis BSSn und Mobilstationen PSS1 bis PSSm, die diesen vorab zugeordnet werden, durch Funk miteinander verbunden werden, wie dies z.B. bei einem schnurlosen Telefonsystem der Fall ist. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung auf ein mobiles Funktelefonsystem im sogenannten Zweifachmodus angewendet werden, bei dem zwei Verfahren, d.h. ein analoges und ein digitales Verfahren, selektiv als Funkübertragungsverfahren zwischen Basis- und Mobilstationen verwendet werden.
Bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele erfolgt der Austausch eines Steuersignals durch Verwendung eines Steuerkanals. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf ein System angewendet werden, bei dem der Austausch eines Steuersignals über einen Sprachkanal erfolgt, ohne daß ein Steuerkanal verwendet wird. Zusätzlich zu dem Verfahren, bei dem unterschiedliche Funkfrequenzen für einen rückwärtsgerichteten Sprachkanal von einer Mobilstation zu einer Basisstation und einen vorwärtsgerichteten Sprachkanal von einer Basisstation zu einer Mobilstation verwendet werden, können unterschiedliche Zeitschlitze einer Funksprechfrequenz diesen Sprachkanälen für die unterschiedlichen Richtungen zugewiesen werden.
Darüber hinaus wird bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele aufgrund der Funktionsweise des Funk-Kommunikationsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung keine Steuerstation benötigt. Die Funktionsweise des Funk-Kommunikationsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung kann jedoch verwendet werden, um ein Kommunikationssystem zu einem äußerst kostengünstigen Kommunikationsystem auszubauen, bei dem Aufbau und Betrieb einer Steuerstation weiter vereinfacht sind.
Im Hinblick auf die weiteren Merkmale, z.B. die Signalformate der Steuer- und Sprachkanäle, die Steuerungsabläufe und den Funktionsumfang der Steuerschaltungen der Basis- und Mobilstationen, sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Grundgedanken und den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen.
Wie oben detailliert beschrieben, wird bei dem Kommunikationssystem nach der vorliegenden Erfindung mindestens eine der Basisstationen und der Mobilstationen durch die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung, die den Nutzungszustand einer jeden der Funkfrequenzen und eines jeden der Zeitschlitze auf Basis einer empfangenen Welle bestimmt, die Funkkanal-Bestimmungseinrichtung und die Funkkanal-Aufbaueinrichtung gebildet. Auf Basis des Bestimmungsergebnisses der Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung werden eine Funkfrequenz und ein Zeitschlitz für die Verbindung einer Basisstation und einer Mobilstation durch Funk festgelegt, und der Funkkanal wird auf Basis der festgelegten Funkfrequenz und des Zeitschlitzes zwischen der Basis- und der Mobilstation aufgebaut.
Nach dem System der vorliegenden Erfindung ist daher kein großer gerätetechnischer Aufwand wie beim Stand der Technik erforderlich, da eine Steuerstation entfällt oder vereinfacht werden kann. Zusätzlich kann die Flexibilität im Hinblick auf Änderungen des Systems selbst erhöht werden. Dar- über hinaus kann ein kostengünstiges mobiles Funkkommunikationssystem mit digitalem Übertragungsverfahren als Kommunikationssystem kleiner oder mittlerer Größe bereitgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn bei der Festlegung eines Funkkanals die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung feststellt, daß ein momentan benutzter Zeitschlitz in einem Zeitrahmen vorliegt, die Position eines Zeitschlitzes, der als nächster zu verwenden ist, unter Bezug auf die Position des momentan benutzten Zeitschlitzes festgelegt wird. Im Gegensatz dazu wird dann, wenn festgestellt wird, daß kein momentan benutzter Zeitschlitz in einem Rahmen vorliegt, ein als nächster zu verwendender Zeitschlitz an einer willkürlichen Position in einem Zeitrahmen festgelegt. Zusätzlich wird dann, wenn die Nutzungszustandsbestimmungseinrichtung feststellt, daß ein Intervall vorliegt, in dem eine Vielzahl von freien Zeitschlitzen zwischen den momentan benutzten Zeitschlitzen gesetzt werden kann, ein als nächster zu verwendender Zeitschlitz in einer mittleren Position getrennt von den momentan benutzten Zeitschlitzen festgelegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher ein mobiles Funkkommunikationssystem bereitgestellt werden, bei dem Interferenzen zwischen den Zeitschlitzen nicht ohne weiteres auftreten.
Des weiteren umfaßt bei der vorliegenden Erfindung jede der Mobilstationen die Einrichtung, um die Position eines Steuerzeitschlitzes festzulegen, der verwendet wird, um ein Steuersignal mit einer entsprechenden Basisstation auszutauschen, um auf der Basis eines Signals, das von der Basisstation auf einer Steuerfunkfrequenz übertragen wird, einen Funkkanal zwischen diesen aufzubauen, und die Batteriespareinrichtung. Die Batteriespareinrichtung dient dazu, eine Mobilstation nur in einem bestimmten Intervall eines jeden Steuerzeitschlitzes, der durch die obenerwähnte Einrichtung gesetzt wurde, in einen Empfangszustand zu bringen, und diese in den übrigen Intervallen in einen Nichtempfangszustand zu bringen. Demzufolge kann die Verwaltung der Steuerfunkkanäle ohne die Verwendung einer Steuerstation erfolgen. Zusätzlich kann ein mobiles Funkkommunikationssystem bereit gestellt werden, das geeignet ist, den Systemaufbau zu vereinfachen und die Flexibilität zu erhöhen.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Betriebslebensdauer der Batterie in jeder Mobilstation verlängert werden, indem die Leistungsaufnahme jeder Mobilstation in einem Wartezustand verringert wird.

Claims

1. Mobiles Funkkommunikationsgerät, das mit einer Basisstation (BSS) über Kanäle von Funkfrequenzen verbindbar ist, deren jede ein Rahmenformat einschließlich einer Vielzahl von Zeitschlitzen hat, wobei das mobile Funkkommunikationsgerät (BSS) aufweist:

- eine Antenne (18) zum Senden und Empfangen von Signalen bei den Funkfrequenzen,

- eine Detektoreinrichtung (31, 33) für einen ungenützten Zeitschlitz, die mit der Antenne (18) gekoppelt ist, um ungenützte Zeitschlitze einer Funkfrequenz zu erfassen, indem die Empfangsfeldintensit:;t der bei der Antenne (18) empfangenen Signale erfaßt werden,

- eine Zeitschlitzwähleinrichtung (31), die mit der Detektoreinrichtung (31, 33) für einen ungenützten Zeitschlitz gekoppelt ist, um einen der ungenutzten Zeitschlitze zu wählen,

- eine Kanalaufbaueinrichtung (31) zum Aufbauen eines Kanales zwischen dem mobilen Funkkommunikationsgerät (PSS) und der Basisstation (BSS) gemäß der Funkfrequenz und dem gewählten Zeitschlitz,

- eine Leistungsversorgung (40), und

- einen Empfänger (21) für Frequenzumsetzsignale, die bei der Antenne (18) empfangen sind,

- eine Wähleinrichtung (31) zum Wählen einer Steuerfunkfrequenz,

- eine auf eine empfangene Rahmensynchronisationsinformation ansprechende Einrichtung (31) zum Bestimmen von Positionen von Zeitschlitzen der gewählten Steuerfunkfrequenz,

gekennzeichnet durch weiterhin

- eine Einrichtung (31) zum Einstellen eines Empfangsintervalles während eines Teiles von einem der Zeitschlitze der gewählten Steuerfunkfrequenz, und

- eine Steuerschaltung (31) zum Einstellen eines Empfangsmodus während des Empfangsintervalles, während welchem der Empfänger (21) durch die Leistungsversorgung (40) mit Leistung versorgt ist, und einem Wartemodus, während welchem der Empfänger (21) nicht durch die Leistungsversorgung (40) mit Leistung versorgt ist.

2. Mobiles Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 1, wobei die Basisstation (BSS) aufweist:

- eine Einrichtung (71), die auf eine Rufbezeichnung anspricht, die ein mobiles Funkkommunikationsgerät bezeichnet, um ein Empfangssignal einschließlich eines Identifikationscodes des bezeichneten mobilen Funkkommunikationsgerätes zu erzeugen, und

- eine Einrichtung (56, 57) zum Senden des Empfangssignales in ungenützten Empfangszeitschlitzen von jeder Steuerfunkfrequenz, wobei das mobile Funkkommunikationsgerät (PSS) außerdem aufweist:

- eine Einrichtung (31), die auf das Empfangssignal anspricht, das durch die Basisstation (BSS) gesendet ist, um das Empfangsintervall bis zu dem Ende des einen Zeitschlitzes auszudehnen,

- eine Rufempfangsbestimmungseinrichtung (31) zum Bestimmen, ob das Rufempfangssignal zu dem mobilen Funkkommunikationsgerät adressiert ist,

- eine Einrichtung (31), die auf die Rufempfangsbestimmungseinrichtung (31) anspricht, um ein Empfangsintervall bei dem Beginn jedes verbleibenden Empfangszeitschlitzes zu liefern, wenn die Rufempfangsbestimmungseinrichtung (31) bestimmt, daß das Rufempfangssignal nicht zu dem mobilen Funkkommunikationsgerät adressiert ist.

3. Mobiles Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 1, weiterhin mit:

- einer Einrichtung (31), die auf ein Rufanforderungssignal anspricht, um sequentiell zu bestimmen, ob die Sendezeitschlitze benutzt sind.

4. Mobiles Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Detektor- oder Erfassungseinrichtung für den ungenützten Zeitschlitz aufweist:

- eine Signalstärkedetektoreinrichtung (33), die mit dem Empfänger (21) gekoppelt ist, um eine Signalstärke der durch die Antenne (18) empfangenen Signale zu erfassen, und

- die Wähleinrichtung (31), die eine Steuerfunkfrequenz entsprechend dem Signal mit der größten Feldstärke wählt, wobei die Signalstärkedetektoreinrichtung (33) während des Empfangsintervalles mit Leistung versorgt ist.

5. Mobiles Funkkommunikationsgerät nach Anspruch 4, bei dem das Empfangsintervall einer Zeit entspricht, die für die Signalstärkedetektoreinrichtung (33) erforderlich ist, um die Signalstärke der durch die Antenne (18) empfangenen Signale zu erfassen.