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Diese
Erfindung bezieht sich auf Mobilfunksysteme. Die Erfindung wird
primär
mit Bezug auf zellulare Funknetze beschrieben. Jedoch ist die Erfindung
genauso bei anderen mobilen Funksystemen wie zum Beispiel privaten
Mobilfunksystemen (PMR) anwendbar.
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Bei
einem typischen zellularen Funknetz ist eine Anzahl von Funkbasisstationen
in dem Bereich verteilt, der mit der Funkversorgung abgedeckt werden
soll, um mobilen Einheiten in diesem Bereich die Kommunikation über Funk
mit dem Festnetz durch eine der Funkbasisstationen zu ermöglichen.
Die Funkbasisstationen umfassen Funksendeempfänger zum Einrichten einer Funkkommunikation
mit Mobileinheiten in ihrer Nähe.
Mehrere Funkkanäle
sind vorgesehen, um die Kommunikation mit mehreren Mobileinheiten
gleichzeitig zu ermöglichen.
Diese Funkkanäle
können
zum Beispiel in Form von separaten Zeitschlitzen in einem Zeitmultiplexschema
und/oder als verschiedene Funkfrequenzen vorliegen. Die Funkbasisstationen
sind physikalisch über
feste Verbindungen mit einer Vermittlungszentrale verbunden, und
so kann eine Kommunikationsverbindung zwischen zwei Mobileinheiten über die
jeweiligen Funkbasisstationen oder auch zwischen einer Mobileinheit
(wiederum über
eine Funkbasisstation) und einem Telefonfestnetz, z. B. PSTN, oder
anderen zellularen Funksystemen oder anderen Telekommunikationsnetzen
aktiviert werden.
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Die
Funkbasisstationen erfordern Steuerfunktionen, um Funkverbindungen
zu Mobileinheiten herzustellen und um verschiedene weitere Funktionen
auszuführen,
mit denen bestimmt wird, welche Mobileinheiten sich in Reichweite
befinden, um ankommende Anrufe an die korrekten Mobileinheiten zu
leiten, und um Handover- Vorgänge von
Anrufen vorzunehmen, sollte sich eine Mobileinheit im Verlauf eines
Anrufs aus dem Bereich, der von einer Funkstation versorgt wird,
in denjenigen begeben, der von einer anderen versorgt wird. Derartige
Steuerfunktionen beinhalten Befehle an die Funkbasisstationen, um
mit einer Mobileinheit auf einem der zugeordneten Kanäle zu kommunizieren,
einschließlich
Befehlen in Bezug auf den Zeitpunkt, wann der Anruf beginnen und
wann er enden soll, oder um Handover-Vorgänge durchzuführen.
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In
dem GSM-(Global System for Mobile Radio-)Standard sind diese Steuerfunktionen
der Funkbasisstationen funktionell und im Allgemeinen auch physikalisch
von den Sendeempfängern
getrennt, die von ihnen gesteuert werden. Die Steuerfunktionen werden
von einer "Basisstationskontrolle" (Base Site Controller,
BSC) zur Steuerung der Funksendeempfänger von mehreren Funkbasisstationen
(im GSM-System als "Basissendempfänger" (Base Transceiver
Sites, BTS) bekannt) übernommen,
die sich in einiger Entfernung befinden kann. Auf Grund der Komplexität ist es
in diesem Zusammenhang von Vorteil, die notwendigen Geräte zu konzentrieren,
um auf diese Art die Steuerfunktionen von wenigen Orten aus vorzunehmen,
damit die Wartung und der Zugriff darauf vereinfacht werden kann.
Der Einfachheit halber wird hier die Terminologie des GSM-Standards
verwendet, dies ist jedoch nicht als Einschränkung in Bezug auf den Umfang
der Ansprüche zu
verstehen. Insbesondere beachte man, dass der Ausdruck "Funkbasisstation" einen Basissendeempfänger beinhaltet,
es sei denn, dass dies ausdrücklich
ausgeschlossen wird.
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Die
Verbindungen zwischen den Basissendeempfängern und der Basissteuerung
können
ziemlich lang sein, typischerweise einige zig Kilometer. Die Verbindung
zwischen den Basissendeempfängern und
den Basissteuerungen können
einen erheblichen Teil der Infrastruktur des zellularen Funknetzes
ausmachen. In vielen Fällen
treffen sich die Festverbindungen von verschiedenen Basissendeempfängern an
einem Punkt, im Folgenden als "Verzweigungspunkt" bezeichnet, der
sich zwischen dem Basissendeempfänger
und der Basissteuerung oder einem anderen Switch befindet, und sie
erstrecken sich über
den Verzweigungspunkt hinaus in einer gemeinsamen Hauptleitung für die übrige Wegstrecke
weiter bis zu der Basissteuerung oder zu einem anderen Switch.
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Jeder
Basissendeempfänger
hat eine Anzahl von Funkkanälen,
die ihm zugewiesen sind. Die Anzahl der Kanäle legt die maximale Anzahl
von Mobileinheiten fest, die mit einem Basissendeempfänger gleichzeitig kommunizieren
können.
Damit diese maximale Kapazität
erreichbar ist, erfordert die feste physikalische Verbindung zwischen
dem Basissendeempfänger
und der Basissteuerung, dass wenigstens die gleiche Anzahl von individuellen
Kommunikationskanälen
zur Verfügung
steht. Der Begriff "Kanal" bezieht sich in
der Verwendung hier auf die Ressourcen (Zeitschlitz, Kabel, Trägerfrequenz
etc.), die benötigt
werden, um einen individuellen Anruf über die Kommunikationsverbindung
oder die fraglichen Verbindung zu übertragen. Ein "Funkkanal" ist ein derartiger
Kanal in einer Funkverbindung, und dies gilt gleichermaßen für einen "Hauptkanal" etc.
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Für den Teil
der Weiterleitung zwischen den verschiedenen Basissendeempfängern und
der Basissteuerung, die sich eine gemeinsame Hauptleitung teilen,
ist die Anzahl der Kanäle,
die bei der festen Verbindung erforderlich sind, gleich der Gesamtkapazität aller
Basissendeempfänger.
Dies ist verschwenderisch in Bezug auf die Kapazität der Verbindungen über die
gemeinsame Hauptleitung, da es höchst
unwahrscheinlich ist, dass alle Basissendeempfänger zur gleichen Zeit mit
voller Kapazität
arbeiten.
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Selbst
bei Systemen, bei denen die Steuerfunktionen und die Funksendeempfänger physikalisch
zusammen in einer Funkbasisstation angeordnet sind (das heißt, die
Basissteuerfunktionen werden bei dem Basissendeempfänger durchgeführt), ergibt
sich ein ähnliches
Problem bei den festen Verbindungen zwischen den Basisstationen
und der Hauptfunkvermittlung (Main Mobile Switching Centre, MSC),
die viele Funkbasisstationen unterstützt. Die festen Verbindungen
bilden auch ein verzweigtes Netz, und es kann aus demselben Grund
ein Überangebot
in Bezug auf die Kapazität
der gemeinsamen Hauptleitung mit mehreren Verzweigungen geben. Ein
Beispiel für
ein solches System findet man in der internationalen Patentanmeldung WO93/13632.
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In
der internationalen Patentanmeldung WO94/00959 (Nokia) wird ein
Aufbau beschrieben, bei dem ein Netz mit synchroner digitaler Hierarchie
(Synchronous Digital Hierarchy, SDH) mit einem Kreis einer Anzahl von
individuellen Mikrozellen-Basissendeempfängern dient. Bei jedem Basissendeempfänger in
dem Kreis gibt es einen Add-drop-Multiplexer (ADM), der es ermöglicht,
dass Kanäle,
die für
den oder die Basissendeempfänger
relevant sind, die durch den Multiplexer unterstützt werden, extrahiert werden.
Da der SDH-Kreis allen Basissendeempfängern gemeinsam dient und jeder
der Kanäle
einem Basissendeempfänger
je nach Bedarf zugewiesen werden kann, werden weniger Kanäle in dem
SDH-System benötigt,
als der gesamten kombinierten Kapazität der Basisstationen entspräche.
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Bei
diesem System gibt es jedoch eine ganze Anzahl von Nachteilen. Als
erstes hat das Basiselement eines SDH-Trägers, bekannt als STM-1, eine
Kapazität
von 155 MBit/s. Eine typische Mikrozelle benötigt lediglich 320 kBit/s.
Folglich müssten
für die
Verwendung des SDH-Netzes bis zur Kapazitätsgrenze mehr als 500 Mikrozellen
durch jeden Kreis unterstützt
werden, wenn die gesamte kombinierte Kapazität der Basisstationen größer als
die Kapazität
des SDH-Systems
sein soll. Dies bedeutet eine ineffiziente Nutzung der Kapazität des SDH-Systems,
da jede Mikrozelle in dem Kreis mit zwei 155 MBit/s-Verbindungen
versehen werden müsste,
um eine Kapazität
von 320 kBit/s gewährleisten
zu können.
Darüber
hinaus würden
500 Mikrozellen einen großen
Bereich versorgen, und bei der Versorgung eines großen Bereiches
mit einem einzigen Kreis wäre
man sehr anfällig
gegenüber
Ausfällen,
so könnten
zwei fehlerhafte Verbindungen 500 Mikrozellen lahm legen. Außerdem ist
der physikalische Umfang eines Add-drop-Multiplexers sehr viel größer als
derjenige der eigentlichen Mikrozellen-Basiselektronik, somit wäre eine
Mikrozellen-/ADM-Kombination sehr viel weniger einfach zu installieren
und wäre
deutlich auffälliger.
Darüber
hinaus hat der Aufbau gemäß der oben
beschriebenen Patentanmeldung eine einzige Basissteuerung (Base
Site Controller, BSC) und Hauptfunkvermittlung für alle Basissendeempfänger. Dies
macht es notwendig, dass Steuersignale über den SDH-Kreis zwischen BSC
und jedem BTS ausgetauscht werden. Es muss jedem Basissendeempfänger ein
Kanal für
derartige Steuersignale für
die Steuerung von Handover-Prozessen etc. zur Verfügung stehen,
selbst wenn er nicht benötigt
wird, um einen Handover-Prozess initiieren zu können. Jeder Kanal jedes Basissendeempfängers umfasst
einen eigenen Signalisierungskanal, und diese müssten alle über den SDH-Kreis an die BSC
weitergeleitet werden.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mobilfunksystem
zur Versorgung von mehreren mobilen Stationen geschaffen, wobei
das System umfasst: mehrere Funkbasisstationen für die Kommunikation mit den
Mobilfunkstationen, wobei jeder eine entsprechende Anzahl von Funkkanälen zugeordnet
ist,
eine oder mehrere Hauptkommunikationsverbindungen,
wobei
jede Hauptkommunikationsverbindung eine jeweilige zwischengeschaltete
Switch-Vorrichtung versorgt, durch die mehrere Basisfunkstationen
versorgt werden,
wobei jede Hauptkommunikationsverbindung weniger
Kanäle
als die Gesamtzahl der Funkkanäle
der mehreren Funkbasisstationen umfasst, die durch die jeweiligen
zwischengeschalteten Switch-Vorrichtungen versorgt werden,
das
dadurch gekennzeichnet ist, dass jede Funkbasisstation mit der zwischengeschalteten
Switch-Vorrichtung, die sie versorgt, über eine Kommunikationsverbindung
verbunden ist, die wenigstens die gleiche Anzahl von Kanälen wie
Funkkanäle
aufweist, die der Funkbasisstation zugeordnet sind,
und eine
Funkressourcensteuereinrichtung zum Steuern der Funkbasisstationen
vorgesehen ist, so dass die Gesamtzahl der Kanäle, die von der Hauptkommunikationsverbindung
für die
Versorgung von jeder Switch-Vorrichtung belegt werden, größer oder
gleich der Anzahl von Funkkanälen
ist, die von den Basisstationen belegt werden, die versorgt werden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines
Mobilfunksystems mit mehreren Funkbasisstationen angegeben, die
jeweils in der Lage sind, über
eine Anzahl von Funkkanälen
Funksignale zu senden an und zu empfangen von Mobilfunkstationen
und einer oder mehreren Hauptkommunikationsverbindungen, wobei jede
Hauptkommunikationsverbindung eine jeweilige zwischengeschaltete
Switch-Vorrichtung versorgt und weniger Kanäle als die Gesamtzahl der Funkkanäle der mehreren
Funkba sisstationen umfasst, die durch ihre jeweilige zwischengeschaltete
Switch-Vorrichtung versorgt werden,
das dadurch gekennzeichnet
ist, dass jede Funkbasisstation mit ihrer zugeordneten zwischengeschalteten Switch-Vorrichtung über zugeordnete
Kommunikationsverbindungen mit wenigstens der gleichen Anzahl von Kanälen, wie
die Funkbasisstation zugeordnete Funkkanäle hat, verbunden ist, und
dass eine oder mehrere der Funkbasisstationen und ihre zugeordneten
Kommunikationsverbindungen derart gesteuert werden, dass die Gesamtzahl
der Funkkanäle,
die durch die Funkbasisstationen belegt werden, kleiner oder gleich
der Anzahl der Kanäle
ist, die durch die Hauptkommunikationsverbindung belegt werden,
durch die die zwischengeschaltete Switch-Vorrichtung versorgt wird.
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Dieser
Aufbau ermöglicht
eine Hauptverbindungsleitung mit einer niedrigeren Kapazität als der
Summe der kombinierten Kapazitäten
der Funkbasisstationen entspräche,
die sie versorgt, um zwischen einem zwischengeschalteten Switch,
der sich an dem Punkt befindet, an dem sich die Wege zu den einzelnen
Basisstationen verzweigen, und dem Rest des Netzes eingesetzt zu
werden. Die Verzweigungsanordnung ist effizienter als ein Kreis,
sowohl in Bezug auf die Gesamtlänge
der einzelnen Verbindungen als auch aus dem Grund, dass die Kapazitätsanforderungen
bei den weiter entfernten Verzweigungen niedriger sind. Darüber hinaus
ist der Verzweigungsaufbau für
den Einsatz mit plesiochroner digitaler Hierarchie (Plesiochronous
Digital Hierarchy, PDH) als Alternative zu SDH geeignet, was weiter
unten erläutert
wird.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
wird durch die Hauptverbindungsleitung der zwischengeschaltete Switch
mit einer Basissteuerung verbunden, wo nach wie vor die Hauptbasissteuerfunktionen durchgeführt werden.
Bei einem Aufbau werden ein oder mehrere erste zwischengeschaltete
Switche mit ihrer jeweiligen Hauptverbindungsleitung mit einem weiteren
der zwischengeschalteten Switche verbunden, wobei der weitere zwischengeschaltete
Switch zur Versorgung der Basisstationen dient, die auch durch den
einen oder die mehreren ersten zwischengeschalteten Switche versorgt
werden. Die weiteren zwischengeschalteten Switche können selbst
außerdem
direkt einer oder mehreren weiteren Basisstationen dienen.
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In
einer Weiterentwicklung der Erfindung ermöglicht es die Einführung von
beschränkten
Switch-Möglichkeiten
bei einem Verzweigungspunkt außerdem,
dass die Kanäle
selektiv über
gemeinsame physikalische Hauptverbindungsleitungen zwischen dem
Verzweigungspunkt und dem Rest des Netzes weitergeleitet werden
können,
so dass damit eine Sicherung gegen den Totalverlust der Verbindungen
geschaffen wird. Die Funkbasisstationen sind nicht fest individuellen
Kanälen über die
Hauptverbindungsleitung zwischen dem zwischengeschalteten Switch
und dem Rest des Netzes zugewiesen, so dass für den Fall des Verlustes einer
der physikalischen Hauptverbindungen jede Funkbasisstation einige
ihrer Kanäle über die
restlichen physikalischen Verbindungen oder die restliche Verbindung
weiterleiten lassen kann, so dass es damit möglich wird, dass alle Funkbasisstationen
den Betrieb aufrecht erhalten, allerdings wahrscheinlich mit niedrigerer
Kapazität.
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Vorzugsweise
umfasst jede Funkbasisstation eine zugehörige Steuervorrichtung, um
selektiv einen oder mehrere der verfügbaren Funkkanäle (und
dazugehörigen
Kanäle
in der Kommunikationsverbindung) zu aktivieren und zu deaktivieren,
so dass die Gesamtzahl der aktivierten Funkkanäle nicht die Anzahl der Kanäle in der
Hauptverbindungsleitung überschreitet,
und der zwischengeschalte te Switch umfasst Einrichtungen, um die
Kanäle
in der Hauptverbindungsleitung Anrufen zuzuordnen, die diese Kanäle in der
Kommunikationsverbindung zu den gegenwärtig aktivierten Funkkanälen verwenden.
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Die
Zuordnung der Kanäle
in der Hauptverbindungsleitung zu den Funkbasisstationen kann je
nach Bedarf erfolgen. Bei einer Ausführungsform der Zuordnung ist
diese in Abhängigkeit
von einem vorgegebenen Zeitplan vorprogrammiert, basierend auf der
vorhergesagten Nachfrage bei verschiedenen Basisstationen zu verschiedenen
Tageszeiten. Wenn ein Funkkanal einer Funkbasisstation durch einen
gerade bearbeiteten Anruf belegt wird, wenn der Kanal deaktiviert
werden soll, so kann dafür
gesorgt werden, dass die Deaktivierung des Kanals und die entsprechende
Aktivierung des Funkkanals einer weiteren Funkbasisstation verzögert wird,
bis der Anruf beendet wird oder ein Handover stattfindet und der
Kanal frei wird.
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Bei
einem alternativen Aufbau können
die Kanäle
auf der Grundlage des gegenwärtigen
Bedarfs zugewiesen werden, so dass ein Kanal in der Hauptverbindungsleitung
nur dann einer Funkbasisstation zugewiesen wird, wenn die Kommunikation
mit einer Mobileinheit innerhalb der Senderreichweite der Funkbasisstation
erforderlich wird. Im Fall eines Handover einer Mobileinheit von
einer Funkbasisstation zu der anderen, die durch denselben zwischengeschalteten
Switch versorgt wird, kann man dafür sorgen, dass die Verbindung in
dem zwischengeschalteten Switch des Hauptverbindungskanals mit Zuordnung
zu dem Anruf von der ersten Funkbasisstation zu der zweiten Funkbasisstation
zum Zeitpunkt des Handover transferiert wird, so dass es dadurch
möglich
wird, dass der Anruf fortgeführt
wird, obgleich die Hauptverbindungsleitung bereits mit voller Kapazität arbeitet.
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Die
Auswahl der Funkbasisstationen, die Hauptverbindungskanäle in der
Hauptverbindungsleitung miteinander teilen, kann sich entsprechend
vorhergesagten Bedarfsmustern ergeben. Beispielsweise kann sich
eine Basisstation, die im Verlauf der Phase "Fahrt zur Arbeit" in ihrer Kapazität maximal ausgelastet ist, die
jedoch während
der Arbeitsstunden wenig beschäftigt
ist, wie es zum Beispiel bei einer der Fall ist, die für die Versorgung
einer größeren Eisenbahnstation
dient, mit einer Basisstation, bei der die umgekehrte Situation vorliegt,
wie zum Beispiel einer für
die Versorgung eines Stadtzentrums, die Ressourcen teilen. Die Basisstationen
müssen
nicht physikalisch benachbart sein; die einzige geografische Anforderung
besteht darin, dass sie von demselben zwischengeschalteten Switch,
d. h. demselben Verzweigungspunkt versorgt werden.
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Die
Hauptkommunikationsverbindungen können durch Übertragungsnetzmanagementeinrichtungen gesteuert
werden, und das System kann außerdem
eine Verkehrsanforderungsdateneingangseinrichtung sowie eine Übertragungskapazitätssteuerung
zum Koordinieren des Betriebs der Funkressourcensteuerungseinrichtung
und der Übertragungsnetzmanagementeinrichtung
in Abhängigkeit
von Eingaben von der Verkehrsbedarfsdateneingabeeinrichtung umfassen.
Die verwendeten Daten können
den Ablauf betreffen, es ist jedoch von Vorteil, eine Echtzeitüberwachung
einzurichten. Das System kann so eingerichtet werden, dass jede
Verkehrssicherheitskapazität
in dem Funk- und Übertragungsnetz
verteilt ist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden im Einzelnen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
ein typisches Muster der Verkehrsanforderung bei drei Funkbasisstationen.
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2 zeigt
ein zellulares Funksystem nach dem Stand der Technik.
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3 zeigt
ein vereinfachtes zellulares Funksystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung.
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4 zeigt
ein komplexeres Übertragungsnetz.
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5 zeigt
eine Architektur für
die Überwachung
und das Steuerungssystem des zellularen Funknetzes.
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6 zeigt
ein Zeitschlitzzuordnungsmuster für die Verwendung bei einer
der Kommunikationskanäle einer
Hauptverbindungsleitung des vereinfachten Systems nach 3.
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Um
die Erfindung zu verstehen, ist es von Vorteil, zunächst den
Verkehrsbedarf an einem Beispielsystem zu illustrieren. Das Problem
wurde für
diese Erläuterung
stark vereinfacht, aber die zu Grunde liegenden Prinzipien treffen
auch auf komplexere Systeme mit vielen Funkstationen und unterschiedlicheren
Belastungen zu.
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1 zeigt
zur Erläuterung
die Verkehrsauslastung bei drei Funkbasisstationen eines als Beispiel
dargestellten zellularen Funksystems. Jede Funkbasisstation (BTS)
A, B, C hat eine maximale Kapazität von 45 Kommunikationskanälen, aber
diese Funkbasisstationen benötigen
nicht alle zur gleichen Zeit die maximale Kapazität. Während einer
Phase t1 am Morgen (von T0 bis T1, 7.00 Uhr bis mittags) benötigt die
Funkbasisstation B die volle Kapazität der 45 Kanäle, während die
Funkbasisstationen A und C 30 bzw. 15 Kanäle benötigen. In einer Phase am Nachmittag
t2 (von T1 bis T2: mittags bis 18.00 Uhr) benötigt die Funkbasisstation A
die volle Kapazität
von 45 Kanälen,
während
die Funkbasisstationen B und C 30 bzw. 15 Kanäle benötigen. In einer Phase am Abend
t3 (von T2 bis T3: 18.00 Uhr bis Mitternacht) benötigen alle
drei Funkbasisstationen A, B, C 30 Kanäle. In einer Phase während der
Nacht (T3 bis T4: Mitternacht bis 7.00 Uhr morgens) benötigt die
Funkbasisstation C die volle Kapazität von 45 Kanälen, während die
Funkbasisstationen A und B jeweils nur 15 Kanäle benötigen.
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2 zeigt
einen Grundaufbau, bei dem die drei Funkbasisstationen (Basissendeempfänger BTS)
A, B und C mit einer Hauptvermittlung MSC über eine Basissteuerung (BSC) 11 mittels
jeweiliger Verbindungsleitungen 1A, 1B, 1C,
die ein verzweigtes Netz bilden, verbunden sind. Jede Verbindungsleitung 1A, 1B, 1C hat
einen jeweiligen Verzweigungsabschnitt 7a, 7b, 7c von
dem Basissendeempfänger
zu einem Verzweigungspunkt H und einen gemeinsamen Hauptleitungsabschnitt 2 von
dem Verzweigungspunkt H zu der Basissteuerung BSC (11).
Bei diesem System nach dem Stand der Technik ist der Verzweigungspunkt
H einfach eine physikalische Verbindung zwischen dem Verzweigungsabschnitt
und dem Hauptleitungsabschnitt jeder physikalischen Verbindung 1A, 1B, 1C.
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Bei
dem System nach 3 ist ein zellulares Funksystem
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung dargestellt. Zur Erläuterung
wird hier die GSM-System-Architektur und -Terminologie verwendet. Bei
diesem System gibt es wieder drei Basissendeempfänger A, B und C, die mit einem
Verzweigungspunkt H über
die jeweiligen Verbindungen 7a, 7b, 7c und
von dem Verzweigungspunkt H ab über
eine Hauptverbindungsleitung 6 mit einer Mobilhaupt vermittlung
(MSC) 8 über
eine Basissteuerung BSC (11) verbunden sind. Die Hauptverbindungsleitung 6 hat
drei Kanäle 6d, 6e, 6f.
Jedoch senden diese Kanäle
nicht permanent, jeweils einer der Verbindungen 7a, 7b, 7c zugeordnet.
Stattdessen beinhaltet der Aufbau nach 3 mit dem Verzweigungspunkt
H einen Switch, dessen Funktion weiter unten erläutert wird. Diese Funktionalität wird durch
einen Übertragungsnetzmanager 3 eines
intelligenten Netzsteuersystems überwacht,
durch den außerdem
Kreuzverbindungen in der Basissteuerung BSC 11 überwacht
werden. Das Netzsteuerungssystem beinhaltet außerdem ein Betriebs- und Wartungszentrum
(Operation and Maintenance Centre, OMC) 4 zum Steuern der
Funkressourcen, im Wesentlichen der Basissendeempfänger A,
B und C, die mit der Basissteuerung BSC (11) zusammenarbeiten.
Der Verzweigungspunkt H ist mit der Basissteuerung über die
Hauptverbindungsleitung 6 verbunden. Der Übertragungsnetzmanager 3 und
das OMC 4 befinden sich unter der Gesamtsteuerung der Mobilhauptvermittlung
(MSC) 8. Die notwendigen Steuersignale, die in 3 gestrichelt
dargestellt sind, werden von dem OMC 4 an die Basisstationen
A, B, C und von dem Übertragungsnetzmanager 3 zu
der Basissteuerung 11 und dem Hub H über die physikalischen Leitungen 7a, 7b, 7c und 6 übertragen.
Es versteht sich, dass verschiedene Architekturen in Bezug auf das Übertragungsnetz
möglich
sind. Die Hauptverbindungsleitung 5 mit den Kanälen 6d, 6e, 6f kann
Teil eines komplexen Übertragungsnetzes
sein, dessen physikalische Architektur Mehrfachredundanz, Umleitungen
etc., und zwar alle unter Steuerung des Übertragungsmanagers 3 beinhaltet.
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4 zeigt
die funktionale Beziehung der verschiedenen Elemente eines komplexeren
Netzes auch in Bezug auf die Erfindung, wobei eine Anzahl von einzelnen
Merkmalen des verzweigten Netzes erläutert wird. Man rufe sich in
Erinnerung, dass die physikalischen Ver bindungen, die dargestellt
sind, in der Praxis durch ein System aus Verbindungen mit eingebauter
Redundanz verwirklicht werden, um das System robuster zu machen.
Eine Gruppe von Basissteuerungen 11a, 11b, ..., 11g etc.
wird unter der Steuerung einer Mobilhauptvermittlung (MSC) 8 betrieben.
Die Mobilhauptvermittlung 8 und jede der Basissteuerungen 11a etc.
können
mit der Mobilhauptvermittlung 8 über ein Kommunikationsnetz
kommunizieren, wie es beispielsweise ein synchrones digitales Hochgeschwindigkeitsnetz
(Synchronous Digital Highway Loop, SDH) ist. Die erforderlichen
Kapazitäten
für die
einzelnen Basissteuerungen begründen
die Verwendung eines synchronen digitalen Hochgeschwindigkeitsnetzes
auf dieser Ebene in dem Netz, nicht jedoch bei den Verbindungen
zu den einzelnen Basisstationen. Als eine Vorsichtsmaßnahme gegen
ein Versagen der Mobilhauptvermittlung 8 kann außerdem eine
zweite Mobilhauptvermittlung 18 mit den Basissteuerungen 11 bis 11g verbunden
werden, wie auch mit den eigenen extra vorgesehenen Basissteuerungen 12a,
etc. bis 12n. Ähnlich,
sollte die zweite Mobilhauptvermittlung 18 versagen, können dann
die Basissteuerungen, die normalerweise durch die Mobilhauptvermittlung
bedient werden, durch die Mobilhauptvermittlung 8 gesteuert
werden. Jede Basissteuerung und jede Mobilhauptvermittlung ist in
das synchrone digitale Hochgeschwindigkeitsnetz mittels eines Add-drop-Multiplexers ADM
eingebunden, der den Verkehr extrahiert, der für die individuelle Basissteuerung vorgesehen
ist, und in den SDH-Kreis
Verkehr einspeist, der von dem BSC kommt. Man beachte, dass die Add-drop-Multiplexer
gesteuert werden, so dass die relevanten Signale aus dem Multiplexkanal
auf dem Hauptkreis extrahiert werden. Wenn eine synchrone digitale
Hierarchie eingesetzt wird, so wird darüber hinaus der minimale Umfang,
der aus dem synchronen digitalen Hierarchiesystem extrahiert werden
kann, durch die Kapazität
eines individuellen Moduls der Hierarchie fest gelegt, bekannt als "STM1". Die minimale Kapazität eines
kompletten SDH-Systems, über
das derartige STM1-Module übertragen
werden, ist von geeigneter Größe, um den
Bereich abzudecken, der von einer individuellen mobilen Mobilhauptvermittlung
versorgt wird.
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Jede
individuelle Basissteuerung (BSC) bedient eine Anzahl von Basissendeempfängern. Dies
ist speziell nur für
eine Basissteuerung 11 dargestellt, aber es versteht sich,
dass alle anderen Basissteuerungen 11a–11g einen ähnlichen
Aufbau von Basissendeempfängern
bedienen. Jede Basissteuerung kann eine oder mehrere Hub-Einrichtungen bedienen.
Wie in 4 dargestellt bedient die Basissteuerung 11 zwei
Hubs H1 und H4. Die Verzweigungsstruktur kann die beiden in 4 dargestellten
Formen annehmen. In dem ersten Beispiel sind die Basissendeempfänger A,
B, C und D zur Unterstützung
vorgesehen, und die Basissendeempfänger C und D sind mit einem
Hub H3 verbunden, der eine eigens eingerichtete jeweilige Hauptverbindungsleitung 23 aufweist,
die mit einem zweiten Hub H2 verbunden ist. Der Hub H2 bedient außerdem einen
weiteren Basissendeempfänger
B direkt und hat eine eigene jeweilige Hauptverbindungsleitung 22, über die
er mit dem Rest des Netzes durch einen dritten Hub H1 verbunden
ist. Dieser bedient wiederum direkt den Basissendeempfänger A.
Der Hub H1 hat eine jeweilige Hauptverbindungsleitung 21,
die ihn mit der Basissteuerung 11 verbindet und somit mit
dem Rest des Netzes. Bei dem Aufbau in der Darstellung werden die
Unterstützungsbasissendeempfänger E,
F, G und H vorgesehen, bei denen die Basissendeempfänger E und
F durch einen Hub H5 bedient werden, der eine eigens eingerichtete
Hauptverbindungsleitung 25 aufweist, die eine Verbindung
mit dem Rest des Netzes über
einen weiteren Hub H4 herstellt. Ähnlich sind die Basissendeempfänger G und
H mit einem Hub H6 verbunden, der mit einer jeweiligen Hauptverbindungsleitung 26 mit
dem Hub H4 verbunden ist. Der Hub H4 ist über eine jeweilige Hauptverbindungsleitung 24 mit
der Basissteuerung 11 verbunden.
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Da
jede Hauptverbindungsleitung 21, 22, 23, 24, 25 und 26 nur
für eine
kleine Anzahl von Basissendeempfängern
vorgesehen ist und insbesondere im Fall der Verbindungen 24, 25 und 26 die
Anzahl der Basissendeempfänger
in hierarchischer Form abfällt,
sind diese Verzweigungskonfigurationen sowohl bei plesiochroner
digitaler Hierarchie (PDH) als auch synchroner digitaler Hierarchie
für den
Einsatz geeignet. Das Protokoll für synchrone digitale Hierarchie
erlaubt die Übertragung
vieler verschiedener Bitfolgen und jede Art des Multiplexens bis
hinunter zur Basiseinheit mit 2 MBit/s, wobei eine Extraktion bei
irgendeinem der Add-drop-Multiplexer ADM auf der Route des Trägers vorgenommen
werden kann. Die plesiochrone digitale Hierarchie (PDH) ist nicht
vollständig
synchron, und individuelle Elemente des Multiplexers können um
einen kleinen Betrag aus der Synchronisierung mit anderen hinauslaufen.
Dies bedeutet, dass zum Hinzufügen
oder Extrahieren irgendeines Teils beim Multiplexen in einem Add-drop-Multiplexer
die verschiedenen Ebenen des Multiplexens durchlaufen werden müssen, jeweils
eine pro Zeit, im Gegensatz zu der Situation bei SDH, wo irgendein
Teil direkt herausgenommen werden kann, ohne die zwischengelagerten
Multiplex-Ebenen durchzugehen. Die Netzarchitektur, die oben mit
Bezug auf 4 beschrieben wurde, eignet
sich sehr für
den Einsatz sowohl bei SDH- als auch bei PDH-Systemen. Insbesondere
ist wegen der Verzweigungsanordnung des Netzes das Abstufen oder
Hochstufen zwischen verschiedenen Multiplex-Ebenen kein großes Problem,
da die verschiedenen Schritte so gemacht werden können, dass
sie mit den verschiedenen Verzweigungen des Netzes übereinstimmen.
Im Gegensatz dazu wäre
beim Stand der Technik, der oben mit Bezug auf die internationale
Patentanmeldung WO94/00959 beschrie ben wurde, eine PDH-Architektur
ungeeignet, da es an jedem Punkt des Rings, durch den eine Basissendeempfängereinrichtung
bedient wird, im PDH-System notwendig wäre, eine Schicht zur Zeit zu
demultiplexen, bis man hinab zu der Grundebene kommt, bei der jeder
Basissendeempfänger
sein eigenes individuelles Multiplex-Element extrahiert bekäme und dann
der Multiplex-Vorgang wieder hergestellt würde, Stufe für Stufe
bei der weiteren Übertragung
zum nächsten
Element in dem Kreis. Die Architektur der vorliegenden Erfindung
ist besonders für
PDH geeignet, aber auch SDH könnte
mit nur wenigen Einschränkungen
eingesetzt werden.
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5 zeigt
den Basisaufbau von verschiedenen Steuersystemen, die miteinander
kooperieren, um den Nutzen der Funkressourcen und Übertragungsnetzressourcen,
die zur Verfügung
stehen, zu maximieren. Die Übertragungsressource 3 und
der Betrieb und die Wartung für
die Funkressource (4) steuern jeweils das Übertragungsnetz
(5) und das Funknetz (d. h. Basissendeempfänger A,
B und C). Diese beiden liefern die Eingaben für ein statistisches Überwachungssystem 9 mit
regelmäßigen Daten
für tägliche,
wöchentliche
etc. Anforderungen an das System. Eingaben von dem Verkehrsstatistiksystem,
dem Übertragungsnetzmanager 3 und
dem Betriebs- und Wartungszentrum (4) werden auf eine Übertragungskapazitätssteuerung 10 angewendet,
durch die wiederum der Übertragungsnetzmanager 3 und
das Betriebs- und Wartungszentrum 4 gesteuert werden. Die Übertragungskapazitätssteuerung 10,
die der Mobilhauptvermittlung 8 zugeordnet ist, überwacht sowohl
die Funk- als auch die Festnetzanteile des Systems, um Ausfälle und
die Auslastung des Systems zu überwachen
und sie seinerseits dann zu steuern, zum Beispiel um Verbindungen
zwischen einzelnen Elementen des Festnetzsystems einzurichten, wobei
auf die Flexibilität
des Festnetzes zurückgegriffen
wird, und um Switch- Funksendeempfänger in
dem Funknetz je nach Kapazität
des Anteils des Übertragungsnetzes,
durch das die jeweiligen Basisstationen versorgt werden, ein- und
auszuschalten.
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Durch
das Abtrennen dieser Funktion von dem üblichen Betrieb der Mobilhauptvermittlung
(das für
die Funkkapazität
sorgt und auch für
die Festnetzkapazität,
und zwar je nach Bedarf) kann das System in Bezug auf den Bedarf
besser mit Einzelfällen
umgehen. Insbesondere zu Zeiten, zu denen freie Kapazitäten in dem System
vorhanden sind, sorgt die Übertragungskapazitätssteuerung
dafür,
dass diese freie Kapazität
gleichmäßig über das
System verteilt wird, so dass zusätzliche Kapazität durch
das OMC 4 wie auch durch den Übertragungsnetzmanager 3 in
jedem Teil des Funknetzes eingebunden werden kann, wobei freie Kapazität genutzt
wird, die zugewiesen wurde, ohne dass das Einschreiten der Übertragungskapazitätssteuerung
erforderlich wird. Dies macht individuelle Anrufeinrichtungen und
Handover-Vorgänge
unmittelbar handhabbar, während
die Übertragungskapazitätssteuerung
die Überwachung
und Verwaltung bei anfänglichen
Kapazitätsproblemen
auf großer
Skala über
eine längere
Dauer vornehmen kann.
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6 zeigt
die Zeitschlitzzuordnungen auf einem der drei Kanäle 6d, 6e, 6f für die vier
Intervalle t1, t2, t3 und t4 bei den drei Basissendeempfängern A,
B und C in 3. Jeder Kanal hat 32 Zeitschlitze
(nummeriert von 0 bis 31) einschließlich eines Synchronisationszeitschlitzes
0 und eines Signalisierungszeitschlitzes 16, so dass insgesamt 30
Zeitschlitze auf jedem der drei Kanäle 6d, 6e, 6f übrig bleiben
(d. h. 90 Zeitschlitze insgesamt), um für den Anrufverkehr zur Verfügung zu
stehen. In der beschriebenen Ausführungsform werden die Zeitschlitzzuordnungen
gleichmäßig auf
die Kanäle 6d, 6e, 6f verteilt.
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1 zeigt,
dass die Gesamtanforderung bezüglich
der drei Basissendeempfänger
A, B, C nie 90 Kanäle überschreitet,
obgleich die Einzelmaxima insgesamt 3 × 45 = 135 betragen. Bei dem
System nach dem Stand der Technik in 2 ist die
Gesamtkapazität,
die über
die Hauptverbindungsleitung 2 erforderlich ist, um diese
drei Basissendeempfänger
zu unterstützen,
135 Kanäle,
d. h. die Gesamtheit der jeweiligen maximalen Kapazitäten. Jedoch
nur 90 dieser Kanäle
werden zu einem gegebenen Zeitpunkt in Benutzung sein, daher hat
die Hauptverbindungsleitung 2 eine Überkapazität von 50%.
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Der
Betrieb der Ausführungsform
nach 3 wird im Folgenden mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 zeigt
die Zeitschlitzzuordnungen für
den Kanal 6d, ähnliche
Zuordnungen werden für
die beiden anderen Kanäle 6e, 6f vorgenommen.
Im Intervall t1 am Morgen, z. B. 7.00 Uhr morgens bis mittags, werden
dem Sendeempfänger
B 45 Zeitschlitze zugeordnet (d. h. 15 auf jedem Kanal), dem Sendeempfänger A werden
30 Zeitschlitze zugeordnet (zehn auf jedem Kanal), und dem Basissendeempfänger C werden
15 Zeitschlitze zugeordnet (fünf
auf jedem Kanal). Bei diesem Beispiel werden auf dem Kanal 6d dem
Basissendeempfänger
B die Zeitschlitze 1 bis 15 zugeordnet, dem Basissendeempfänger A werden
die Zeitschlitze 17 bis 26 zugeordnet, und dem Basissendeempfänger C werden
die Zeitschlitze 27 bis 31 zugeordnet. Zu einem Umschaltzeitpunkt
T1, in diesem Beispiel mittags, werden 15 Zeitschlitze (fünf von jedem
Kanal) von der Zuordnung des Basissendeempfängers B derjenigen des Basissendeempfängers A
zugeschlagen (in diesem Fall die Zeitschlitze 11 bis 15 von Kanal 6d etc.).
Dies macht es möglich,
dass der Basissendeempfänger
A alle seine 45 Funkkanäle
im Intervall t2 am Nachmittag nutzt, während der Basissendeempfänger B 30
Zeit schlitze behält. Dem
Basissendeempfänger
C sind nach wie vor 15 Zeitschlitze zugeordnet. während der
beiden Zeitintervalle t1 und t2 beträgt die Anzahl der Zeitschlitze,
die insgesamt benötigt
werden, daher 90.
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Zu
einem zweiten Umschaltzeitpunkt T2, zum Beispiel 6.00 Uhr nachmittags,
werden 15 Zeitschlitze (11 bis 15 von Kanal 6d etc.) von
dem Basissendeempfänger
A zu dem Basissendeempfänger
C übertragen, so
dass jedem Basissendeempfänger
nun 30 Zeitschlitze zugeordnet sind.
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Bei
einem dritten Umschaltzeitpunkt T3 (beispielsweise um Mitternacht)
werden 15 Zeitschlitze (6 bis 10 von Kanal 6d etc) von
dem Basissendeempfänger
B dem Basissendeempfänger
C zugeordnet, so dass der Basissendeempfänger C alle seine 45 Funkkanäle während des
Intervalls t4 über
Nacht einsetzen kann, während
der Basissendeempfänger
B 15 Zeitschlitze behält.
Der Basissendeempfänger
A erfordert ebenfalls nur 15 Zeitschlitze für das Intervall t4 über Nacht,
so bleiben als 15 Zeitschlitze (17 bis 21 von Kanal 6d etc.) übrig. Diese übrigen Zeitschlitze
können
anderen (nicht dargestellten) Basissendeempfängern zugeordnet oder als Reserve
zurückbehalten
werden, so dass für
ein Versagen eines der Kanäle 6d, 6e, 6f in
der Hauptverbindungsleitung 6 Sorge getragen wird.
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Zum
Zeitpunkt T0 werden schließlich
30 der Zeitschlitze, die dem Basissendeempfänger C zugeordnet sind, dem
Basissendeempfänger
B neu zugeordnet, und die 15 übrigen
Zeitschlitze werden dem Basissendeempfänger C zugeordnet, womit der
Zyklus wieder von neuem beginnen kann.
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Die
Kanäle 6d, 6e, 6f der
Hauptverbindungsleitung 6 können separat und über verschiedene
physikalische Pfade weitergeleitet werden, um für ein gleichzeitiges Versagen
der gesamten Verbindung 6 Sorge zu tragen. Die Zeitschlitze,
die jedem Basissendeempfänger
zugeordnet sind, werden auf die Kanäle 6d, 6e, 6f verteilt,
so dass jeder Basissendeempfänger
einige Zeitschlitze auf jedem Kanal umfasst. Damit ist sichergestellt,
dass für
den Fall, dass einer der Kanäle 6d, 6e, 6f versagt,
eine gewisse Kapazität
für jeden
Basissendeempfänger
A, B, C nach wie vor zur Verfügung
steht.
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In
dem Intervall t1 am Morgen hat der Basissendeempfänger A auf
der Verbindung 5 nur 15 Zeitschlitze zur Verfügung, um
seine 45 Funkkanäle
zu unterstützen.
Die übrigen
30 Funkkanäle
werden "ausgelagert", d. h. die Basissteuerung
wird angewiesen, zu verhindern, dass der Basissendeempfänger A auf
diesen restlichen Funkkanälen
arbeitet, so dass die Anzahl der Mobileinheiten begrenzt wird, die
mit dem Netz über
diesen Basissendeempfänger
A kommunizieren können.
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Dieses
Darstellungsbeispiel umfasst eine Anzahl von freien Zeitschlitzen
in dem Intervall t4 über Nacht.
Jeder Kanal hat 30 Verkehrszeitschlitze, und damit stehen Zeitschlitze
nur in einem Mehrfachen von 30 zur Verfügung. Bei einem typischen System
gäbe es
mehr als drei Basissendeempfänger,
und es ist einfacher, den Bedarf an Zeitschlitzkapazität zu erfüllen. Jedoch
kann die Verfügbarkeit
von manchen der übrigen
Zeitschlitzen von Nutzen sein, um die Robustheit des Systems sicherzustellen,
sollte einer der Kanäle 6d, 6e, 6f versagen,
da einige der Anrufe, die andernfalls verloren gehen, auf die restlichen
Zeitschlitze der übrigen
Leitung umgelagert werden können.
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Es
ist möglich,
dass zu gewissen Tageszeiten ein Basissendeempfänger überhaupt keinen Bedarf meldet
oder der vorhandene Bedarf durch benachbarte Basissendeempfänger abgedeckt
werden kann, die sich in ihrer Reichweite mit ihm überlappen.
Unter diesen Bedingungen könnte
der gesamte Basissendeempfänger "ausgelagert" werden, oder es
könnte
nur ein einzelner Kanal für
Notfälle
aufrechterhalten werden. Wenn einer der Basissendeempfänger vollständig abgeschaltet
wird, beispielsweise wegen eines Ausfalls oder für Wartungszwecke, so können die
Kanäle
in dem Übertragungsnetz,
die eigens für
diesen Basissendeempfänger
eingerichtet wurde, auf ähnliche
Weise alle den anderen Basissendeempfängern neu zugeordnet werden.
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Dieses
System erhöht
die bereits in anderen Teilen des Netzes vorhandene Blockierung,
insbesondere bei der Luftschnittstelle zwischen den Basissendeempfängern A,
B und C und den Mobileinheiten, um einen weiteren kleinen Betrag.
Das Blockieren wird als Anteil der Anrufversuche berechnet, bei
denen die Nichtverfügbarkeit
eines Kanals dazu führt,
dass der Anruf nicht zustande kommt. Das zusätzliche Blockieren, weil wenige
Hauptverbindungsleitungen als Basissendeempfängerkanäle vorhanden sind (mit anderen
Worten, wenn Funkkanäle,
aber keine Hauptverbindungskanäle
verfügbar
sind), lässt
sich theoretisch wie folgt berechnen:
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Es
ergibt sich aus der obigen Tabelle, dass in diesem Beispiel weniger
als 1% des Verkehrs verloren geht, verglichen mit einer Einsparung
von einem Drittel der Kapazität,
die bei der Hauptverbindungsleitung 5 erforderlich ist
(90 Zeitschlitze für
135 Kanäle).
Bei 100 Hauptverbindungskanälen,
die zur Verfügung
stehen, um 135 Basissendeempfängerkanäle zu bedienen,
d. h. bei einer Einsparung von 25%, gingen nur 0,05% (d. h. 1 von
2000) von dem Anrufverkehr verloren.
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Obgleich
das Umschalten als Ereignis zu festgelegten Zeitpunkten T0, T1,
T2 dargestellt wurde, ist es wünschenswert,
dafür zu
sorgen, dass der Kanal von dem ersten Basissendeempfänger A dem
zweiten Basissendeempfänger
B neu zugeordnet wird, wenn der Kanal nicht bereits von dem ersten
Basissendeempfänger
A verwendet wird. Aus diesem Grund bleibt bei jedem Kanal, der zum
Umschaltzeitpunkt tatsächlich
verwendet wird, dieser Kanal dem ersten Basissendeempfänger zugeordnet,
bis der Anruf beendet worden ist oder ein Handover stattgefunden
hat, und dann wird der Kanal dem zweiten Basissendeempfänger neu
zugeordnet.
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Bei
einer Variante dieses Systems werden die Bedarfspegel bezüglich der
verschiedenen Basissendeempfänger
A, B und C überwacht,
und die Kanäle
in dem Übertragungsnetz
werden den Basissendeempfängern
je nach Bedarf zugeordnet. Bei diesem Aufbau werden Kanäle, die
gegenwärtig
nicht verwendet werden, keinem individuellen Basissendeempfänger zugeordnet,
sondern bilden eine "fließende Reserve", die jedem der Basissendeempfänger A,
B, C zur Verfügung
steht.
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Wenn
eine Mobileinheit einen Handover von einer Basissendeempfängereinrichtung
zu einem anderen Basissendeempfänger
B mit demselben Verzweigungspunkt anfordert, so wäre dies
nicht möglich,
wenn alle Kanäle
an dem Verzweigungspunkt zu der Basissteuerungsverbindung 5 in
Verwendung wären,
da, obwohl Funkkanäle
an dem Basissendeempfänger
B zur Verfügung
stünden,
zu dem der Handover stattfinden sollte, diese Kanäle "ausgelagert" wären, da
keine Kanäle
für sie
in der Festverbindung zur Verfügung
stünden. Ein
Kanal steht selbstverständlich
für einen
Handover wieder zur Verfügung,
sobald der Anruf als Ergebnis des Ausfalls des ersten Basissendeempfängers A
unterbrochen wird, bevor die Signalqualität auf einen Pegel sinkt, bei
dem der Anruf unterbrochen werden muss. Jedoch stünde dieser
Kanal für
irgendeine Mobileinheit zur Verfügung,
die einen Anruf aufzubauen versucht, und die Mobileinheit, von der
der Handover ohne Erfolg versucht wurde, müsste den Anrufeinrichtungsprozess
wiederholen und hätte
keine höheren
Chancen, den Kanal zu bekommen, als eine andere Mobileinheit – tatsächlich wäre es sogar
weniger wahrscheinlich, da eine andere Mobileinheit, die bereits
einen Anrufversuch gestartet hat, wahrscheinlich den Kanal als erste
belegt. Es ist wünschenswert,
bestehende Anrufe aufrecht zu erhalten, anstatt sie abzuschreiben,
um weiteren Anrufversuchen Gelegenheit zu geben (vorausgesetzt,
dass die Anrufe alle die gleiche Priorität aufweisen). Um dies zu erreichen, überträgt die Basissteuerung
BSC in der Erkenntnis, dass ein Handover zwischen zwei Basissendeempfängern A,
B zu einem Verzweigungspunkt notwendig ist, den Kanal (z. B. 6a)
in der Verzweigungspunkt-BSC-Verbindung 6 mit Zuordnung
zu dem Anruf, an dem die Mobileinheit beteiligt ist, von der ersten
Funkbasisstation A auf den zweiten Basissendeempfänger B zum
Zeitpunkt des Handover-Prozesses.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
wurde in Bezug auf die Architektur und Terminologie des GSM-Standards
für zellulare
Funksysteme beschrieben. Es ist jedoch möglich, ein ähnliches System für andere
zellulare Funksysteme und auch für
private mobile Funknetze zu verwenden. Im Gegensatz zu der Ausführungsform, die
mit Bezug auf 3 beschrieben wurde, ist bei
einem zellularen Funksystem, bei dem die Funkbasisstationssteuerfunktionen örtlich mit
den Funksendeempfängern
unter ihrer Kontrolle zusammenhängen,
das verzweigte Netz zwischen den Basisstationen A, B, C und der
Mobilhauptvermittlung MSC angeordnet, so dass es keine separate
Basissteuerung gibt. Es ist offensichtlich, dass die beschriebene
Ausführungsform
ohne weiteres auf eine derartige Konfiguration angepasst werden
kann.
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Private
Mobilfunknetze haben ein oder mehrere Funkbasisstationen für die Kommunikation
mit Mobileinheiten. Bei typischen Anwendungen, wie zum Beispiel
einem privaten Mobilfunknetz, wie es bei Einsatzkräften für Wartungsarbeiten
von Gas, Elektrizität,
Telekommunikation etc. oder von Transportunternehmen wie Taxi, Eisenbahn
und Bus etc. verwendet wird, ist jeweils eine Funkbasisstation (in
manchen Fällen
auch mehrere) vorgesehen, die nur mit den Mobileinheiten kommuniziert,
die zu dem Netz gehören.
Jedes private Mobilnetz hat eine Funkbasisstation, die entsprechend
den eigenen Anforderungen positioniert ist, und es ist wahrscheinlich,
dass ein gewisser Teil der Kapazität in dem Festnetzteil dieser
Netze über
gemeinsame Verbindungen abläuft,
insbesondere weil die Einrichtung wahrscheinlich von einem speziellen
Telekommunikationsunternehmen zur Verfügung gestellt wird. Die privaten
Mobilfunknetzsysteme müssen
jeweils ausreichende Kapazität
aufweisen, um mit ihren eigenen Spitzenanforderungszeiten umgehen
zu können,
aber selbstverständlich
haben die verschiedenen Betreiber verschiedene Anforderungsmuster,
und durch das Teilen der Kapazität
bezüglich
des Festnetzteils des Netzes können
die verschiedenen privaten Mobilfunkbetreiber die Kapazitätsanforderungen
des Festnetzes bei minimaler Anzahl von zusammengebrochenen Anrufen
reduzieren. Wenn die Zuordnung von Kanälen in Abhängigkeit von der Anforderung
anstatt in Abhängigkeit
von der Tageszeit eingerichtet wird, dann können bei geeigneter Anrufsprioritätsvergabe
selbst Notfalldienste, deren Kapazitätsanforderungen normalerweise
niedrig sind, die aber unvorhersagbar große Wellen an Nachfragen haben,
die Gesamtkapazität
mit anderen Betreibern teilen, die eher vorhersagbare, aber niedrigere
variable Anfragemuster erfüllen
müssen.
