-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Diese
Erfindung betrifft ein System für
Verbindung oder Kommunikation zwischen einer Vermittlungsstelle
und einer Anzahl von Funkbasisstationen in einem Kommunikationssystem.
Um eine Vermittlungsstelle sind eine Anzahl von Funkbasisstationen
angeordnet, die mit der Vermittlungsstelle über eine Verbindungsanordnung
verbunden sind, welche eine Anzahl von Steuerkanälen umfasst, auf welchen Steuerdaten
kommuniziert werden. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren für das Kommunizieren von
Steuerdaten zwischen einer Vermittlungsstelle und einer Anzahl von
Funkbasisstationen des Kommunikationssystems über eine Verbindungsanordnung
für das
Bereitstellen der Kommunikation, wobei die Anordnung eine Anzahl
von Steuerkanälen
umfasst.
-
Die
Erfindung betrifft auch eine Basisstation, die Steuerdaten von einer
Vermittlungsstelle empfängt.
Und weiter betrifft die Erfindung ein zellulares Kommunikationssystem,
umfassend zumindest eine Vermittlungsstelle sowie eine Anzahl von
Funkbasisstationen und eine Anzahl von Mobilstationen, wobei die
Vermittlungsstelle mit den Basisstationen über eine Verbindungsanordnung
verbunden ist, welche eine Anzahl von Steuerkanälen umfasst.
-
STAND DER
TECHNIK
-
Es
existieren aktuelle Systeme, welche eine Anzahl von Vermittlungsstellen
umfassen, wobei mit jeder von diesen eine Anzahl von Basisstationen
verbunden ist. Zum Beispiel sind entsprechend den EIA/TIA-Standards
(Electronic Industries Association/Telecommunications Industries
Association) die Basisstationen mit der Vermittlungsstelle über Pulscodemodulations-Verbindungen,
auch PCM-Verbindungen genannt, verbunden. Ein Zeitschlitz einer PCM-Verbindung
ist fest für
Steuerungszwecke zugeordnet. In einem Mobil-Kommunikationssystem ist die Überdeckung
durch eine Basisstation allgemein aufgeteilt in entweder eine Zelle,
zum Beispiel eine so genannte omni-directionale Zelle, oder in drei
Zellen, genannt Sektor-Zellen, jede überdeckend einen gegebenen
Winkelbereich. Für
jede Zelle gibt es zumindest einen Steuerkanal; es kann einen digitalen Steuerkanal
oder einen analogen Steuerkanal geben, es können aber auch Beide vorhanden,
sein ein digitaler und ein analoger Kanal pro Zelle. Der für Steuerungszwecke
verwendete Zeitschlitz der PCM-Verbindung kann in dem bekannten
System maximal von drei analogen und drei digitalen Steuerkanälen gemeinsam
genutzt werden. Im Fall einer Sprachverbindung zu einer Mobilstation
wird ein so genanntes Rufsignal ausgestrahlt, das eine Steuerungs-Mitteilung
ist, welche die Identität
der Mobilstation enthält.
Um die gewünschte
Mobilstation zu finden, muss das Rufsignal über ein weites geographisches
Gebiet ausgestrahlt werden und es wird durch alle Steuerkanäle an die
Basisstationen gesandt.
-
In
einem Sektor-Zellen umfassenden zellularen System wird das Rufsignal
durch alle drei (im Fall von gerade einem Steuerkanal pro Zelle)
oder durch alle sechs (im Fall von einem digitalen und einem analogen
Steuerkanal pro Zelle) von ein und derselben Vermittlungsstelle
an dieselbe Basisstation gesandt. Wenn nicht bekannt ist, ob die
Mobilstation eine analoge Station oder eine digitale Station ist, muss
das Rufsignal sowohl über
die analogen als auch über
die digitalen Kanäle
gesandt werden. Bereits eine einzelne Sprachverbindung zu einer
Mobilstation gibt also Anlass zu einer großen Zahl von Rufsignalen über das
gesamte Standort-Gebiet
oder das Ruf-Gebiet. Gegenwärtig
sind die meisten der Signale auf den Downlink-Steuerkanälen, das
ist von der Vermittlungsstelle in einer Richtung zu den Mobilstationen,
Rufsignale, wenig Platz lassend für andere Signale, da die Kapazität des einzelnen
für Steuer-Signale
fest zugeordneten Zeitschlitzes begrenzt ist. In einem speziellen
Fall umfasst die Bit-Rate auf der PCM-Verbindung 64 kbits/s. Das
Ergebnis ist, dass ein Flaschenhals gebildet ist zwischen der Vermittlungsstelle,
zum Beispiel einem Mobil-Schaltzentrum MSC und der Basisstation.
Der für
Steuerungszwecke verwendete Zeitschlitz der PCM-Verbindung wird daher
im Fall einer großen
Anzahl von Rufsignalen vor irgendeinem anderen Teil des MBS-Subsystems saturiert
sein. Es besteht daher die Gefahr, dass das System im Fall von starkem
Verkehr saturiert wird.
-
In
dem GSM-System, zum Beispiel, wird das Rufen etwas anders ausgeführt. Ein
Signal wird von der Vermittlungsstelle oder dem Mobil-Schaltzentrum MSC
an die Basisstation-Steuerung
BSC gesandt und von der Basisstation-Steuerung wird ein Rufsignal
pro Steuerkanal an die Basisstation (oder die Basis-Sende-Empfangs-Station)
gesandt, in derselben Weise wie oben erklärt. Damit ist es die Verbindung zwischen
einer Basisstation-Steuerung und der Basisstation, welche Gefahr
läuft im
Fall starken Verkehrs überlastet
oder verstopft zu werden.
-
„The GSM
system for mobile communication",
Mouly, Pautet, Paris 1992, pages 383–384, beschreibt Ruf-Prozeduren
in einem GSM-Netz und das Wiederholungskonzept. Es wird ein einziger Steuerkanal
zwischen dem BSC und der BS verwendet.
-
Entsprechend
zu
US 4,723,266 werden
in einem ausgereiften zellularen Funktelefon-Kommunikationssystem
unnötige
Steuerkanäle
durch die gemeinsame Nutzung von Steuerkanal-Sende-Empfangs-Einrichtungen
und von Steuerkanälen,
zwischen originalen omni-direktionalen Zellen und Teilbereichen
dieser originalen Zellen, eliminiert. Ein Steuerkanal ist der originalen
Zelle zugeordnet und Zellgebiet-Teilbereiche sind nicht mit eigenen
Steuerkanälen
ausgestattet. Einer oder mehrere Sprachkanäle sind der originalen omni-direktionalen
Zelle zugeordnet und den Zellgebiet-Teilbereichen sind ebenfalls
Sprachkanäle
zugeordnet. Sprachverbindungen werden zwischen Mobil-Sende-Empfangs-Stationen
und der originalen omni-direktionalen Zelle begonnen. Ortungs-Empfänger, verbunden mit
den Zellgebiet-Teilbereichen, stellen fest, in welchen Teilbereichen
sich bestimmte Mobil-Sende-Empfangs-Stationen befinden.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Anordnung für die Kommunikation
von Steuerdaten oder von Mehrbenutzersignalen zwischen einer Vermittlungsstelle
und einer Anzahl von Funkbasisstationen bereitzustellen, wobei die
Vermittlungsstelle mit der Basisstation-Einrichtung über eine
Verbindungsanordnung verbunden ist, die eine Anzahl von Steuerkanälen umfasst,
in welchen die Last auf der Verbindungsanordnung verringert ist.
Es ist damit ein Ziel der Erfindung, die Anzahl von Signalen zu verringern,
die für
eine einzelne Verbindung gesendet werden müssen und die gemeinsam und
identisch sind für
alle Steuerkanäle
einer Basisstation, wobei diese Signale hier als Mehrbenutzersignale bezeichnet
werden. Benutzer in diesem Zusammenhang bezieht sich auf Sende-Empfangs-Einrichtungen
als Nutzer des Signals. Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung,
die Last auf der empfangenden Anordnung, z. B. einem Verarbeitungssystem
in der Funkbasisstation, zu verringern. Insbesondere beabsichtigt
die Erfindung ein System für
Rufsignale bereitzustellen, das bedeutet den Ort eines eingetragenen/berechtigten
Mobil-Teilnehmers oder einer Mobilstation zu definieren, wobei das
System effizient ist und nicht unnötigerweise eine hohe Last auf der
Verbindung oder der Verbindungsanordnung zwischen der Vermittlungsstelle,
speziell einer Telefon- Vermittlungsstelle,
und der Basisstation zu erzeugt, wobei eine Vermittlungsstelle hier
auch eine Basisstation-Steuerungs-Mittel,
eine Basisstation-Steuerung BSC, bedeuten kann.
-
Es
ist ein weiteres Ziel, eine Verbindungsanordnung zwischen einer
Vermittlungsstelle und einer Funkbasisstation bereitzustellen, welche
eine große Kapazität aufweist.
-
Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren für das Kommunizieren
von Mehrbenutzersignalen (Steuerdaten), solchen wie z. B. Rufsignalen
oder Kurzmitteilungssignalen, zwischen einer Vermittlungsstelle
und einer Anzahl von Funkbasisstationen mit einem verringerten Risiko
einer Überlastung
der Verbindungsanordnung im Fall von vielen gleichzeitigen Aktionen
bereitzustellen. Es ist auch ein Ziel, ein Verfahren bereitzustellen,
welches die Last auf der Empfangseinrichtung der Funkbasisstation
vermindert.
-
Noch
ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein eine Anzahl von Vermittlungsstellen
umfassendes Kommunikationssystem, eine Anzahl von Funkbasisstationen
und eine Anzahl von Mobilstationen bereitzustellen, wobei die Kommunikation
von Mehrbenutzersignalen, solchen wie Rufsignalen oder Kurzmitteilungsdienst-Signalen,
etc., in einer effizienten Weise mit einem verringerten Risiko der Überlastung
oder Verstopfung, einer die Funkbasisstationen mit einer Vermittlungsstelle
verbindenden Verbindungsanordnung, ausgeführt wird und wobei die Last auf
den Empfangseinrichtungen verringert ist.
-
Die
Erfindung hat es auch als Ziel, eine Funkbasisstation bereitzustellen,
welche die oben erwähnten
Ziele ermöglicht
und erfüllt.
-
Diese,
ebenso wie andere Ziele, werden erreicht durch ein System und ein
entsprechendes Verfahren für
die Kommunikation von Steuerdaten zwischen einer Vermittlungsstelle
und einer Anzahl von Funkbasisstationen, wobei die Verbindungsanordnung,
welche eine Anzahl von Steuerkanälen
aufweist, mit einem digitalen und/oder einem analogen den Mehrbenutzersignalen
zugeordneten Steuerkanal ausgestattet ist. Die Funkbasisstation
umfasst eine Empfangseinrichtung, welche prüft ob ein eingehendes Signal
ein Mehrbenutzersignal ist und, wenn es ein Mehrbenutzersignal ist,
dieses zumindest an eine Anzahl von Steuerkanälen dieser Basisstation verteilt.
Die Mehrbenutzersignale umfassen insbesondere Rufsignale. Entsprechend
zu speziellen Ausführungsbeispielen
können
diese auch so genannte Kurzmitteilungsdienst-Signale oder andere ähnliche
Signale umfassen. Zweckmäßigerweise werden
Mehrbenutzersignale nur an den zugeordneten Steuerkanal und an keinen
anderen Kanal gesandt. Es können
jedoch auch andere Signale über diesen
Steuerkanal gesendet werden.
-
Die
Erfindung ermöglicht
auch ein Kommunikationssystem, das die Last auf der Verbindungsanordnung
verringert, welche eine Anzahl von Steuerkanälen umfasst und wobei eine
Vermittlungsstelle mit einer Funkbasisstation verbunden ist, durch
entweder einen digitalen Steuerkanal oder einen analogen Steuerkanal
oder je einen von Beiden, einen analogen und einen digitalen Steuerkanal
für Mehrbenutzersignale
einer bestimmten Art, so wie Rufsignale, Kurzmitteilungsdienst-Signale
oder ähnlichen Signalen.
-
Und
weiter stellt die Erfindung eine Funkbasisstation bereit, die mit
einer Steuerdaten liefernden Vermittlungsstelle kommuniziert, wobei
die Basisstation Verarbeitungsmittel umfasst für das Prüfen, ob ein auf einem für Steuerungs-Zwecke
zugeordnetem Steuerkanal eingehendes Steuersignal ein Mehrbenutzersignal
ist und, wenn es eines ist, für
das Verteilen des Mehrbenutzersignals auf andere Steuerkanäle, die
derselben Zelle wie der für
Mehrbenutzersignale zugeordnete Steuerkanal zugeordnet sind.
-
Durch
die Erfindung wird die Anzahl von Mehrbenutzersignalen, die gesendet
werden müssen um
die geeignete Basisstation oder die gewünschte Mobilstation zu finden,
beträchtlich
verringert. Dieses ist dadurch erreicht, dass ein und dasselbe Signal nicht
auf mehr als einem oder zwei (z. B. im Fall, dass nicht bekannt
ist ob die Mobilstation eine analoge Station oder eine digitale
Station ist, wird auf zwei Kanälen
gesendet) Steuerkanälen
von ein und derselben Vermittlungsstelle an die Basisstation oder
im Fall von z. B. dem GSM-System von der Basisstation-Steuerung
zu der Basisstation-(Sende-Empfangs-Einrichtung), gesendet wird.
So wird die Anzahl von Mehrbenutzersignalen, solchen wie Rufsignalen,
welche verteilt oder auszusenden sind, beträchtlich verringert im Vergleich
zu bekannten Anordnungen oder Systemen. Ein anderer Vorteil der Erfindung
ist, dass die verringerte Last durch Mehrbenutzersignale auf den
Steuerkanälen
Kapazität
für andere
Verkehrsereignisse in den Steuerkanälen freisetzen wird, und dass
auch die Gefahr der Erzeugung eines Flaschenhalses sowohl in der
Verbindung zur Basisstation als auch in dem empfangenden Prozessor
verhindert oder begrenzt wird.
-
KURZE LEGENDEN
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird in dem Nachfolgenden in einer nicht einschränkenden
Weise weiter beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen,
in welchen:
-
1 schematisch
die Verteilung der Mehrbenutzersignale an eine Anzahl von Basisstationen illustriert,
-
2 schematisch
die Kommunikation zwischen einer Vermittlungsstelle, einer Basisstation
mit drei Zellen und einer Mobilstation illustriert,
-
3a eine
Basisstation mit einer Mehrkanaleinrichtung kommunizierend mit einem
Mobil-Schaltzentrum MSC und einer Mobilstation illustriert,
-
3b eine
getrennte Kanaleinrichtung der Mehrkanaleinrichtung der 3a illustriert,
-
4 ein
Beispiel des Inhalts eines Datensignals illustriert,
-
5 schematisch
eine entsprechend der Erfindung modifizierte Basisstation illustriert,
-
6 einen
Vergleich zwischen der Last auf einer Verbindungsanordnung eines
bekannten Systems und eines Systems entsprechend der Erfindung illustriert,
und
-
7 ein
Ausführungsbeispiel
betreffend das GSM-System illustriert.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung betrifft Mobil-Kommunikationssysteme im Allgemeinen und
in dem Folgenden Ausführungsbeispiel
wird die Erfindung beschrieben in Bezug auf ein zellulares Kommunikationssystem.
-
Das
Mobil-Kommunikationssystem umfasst im Allgemeinen eine Anzahl von
Mobil-Schaltzentren MSC, Ursprungsort-Register, Basisstationen BS und Mobilstationen
MS. Es ist das Mobil-Schaltzentrum MSC, das eine Schnittstelle mit
z. B. dem öffentlichen leitungsvermittelten
Telefon-Netz bildet. Eine Anzahl von Basisstationen BS sind mit
einem Mobil-Schaltzentrum
MSC über
digitale und analoge Leitungen verbunden. Durch eine bestimmte Basisstation
BS überdeckte
Gebiete werden Zellen genannt. Daher kann eine Basisstation mehr
als einer Zelle dienen, das bedeutet eine Zelle bezieht sich auf
ein geographisches Gebiet, in welchem eine Sprachverbindung unter
Verwendung ein und derselben Funkverbindung bewirkt werden kann.
Die mit einem bestimmten Mobil-Schaltzentrum MSC verbundenen Zellen werden
bezeichnet als ein so genanntes MSC-Gebiet bildend.
-
Nun
wird eine spezielle Art von Mehrbenutzersignalen, nämlich Rufsignale,
diskutiert. Die Funktionsweise der Erfindung ist dieselbe für andere Mehrbenutzersignale.
Wenn einer Mobilstation erlaubt ist sich frei innerhalb eines MSC-Gebiets zu bewegen,
ohne der Vermittlungsstelle ihren Aufenthaltsort bekannt zu machen,
dann muss die Vermittlungsstelle MSC Rufsignale parallel an alle
Basisstationen senden, oder die Mobilstation wird parallel von allen
Zellen in dem Gebiet gerufen. In einigen Systemen werden so genannte
Ortsbereiche eingeführt, welche
Bereiche innerhalb des MSC-Gebiets bilden. Das Rufen wird dann stattdessen
parallel von allen Zellen innerhalb des Ortsbereichs ausgeführt, was die
Last auf dem Rufkanal verringert. Die Basisstationen BS umfassen
Kanal-Einheiten, jede umfassend Funk-Sender, Funk-Empfänger und
Steuer-Einheit. Die
Steuer-Einheit wird für
Daten-Kommunikation mit dem Mobil-Schaltzentrum MSC und für die Daten-Signalisierung
zu einer Mobilstation MS über
die Funkstrecke verwendet. Die Mobilstation MS umfasst einen Funk-Sender,
einen Funk-Empfänger und
eine Logik-Einheit für
die Daten-Signalisierung für
die Basisstation BS und einen Telefon-Teil.
-
Wie
oben berichtet, kann eine Basisstation BS mit den Mobilstationen
MS kommunizieren, welche sich innerhalb eines gegebenen Gebietes
nahe der Basisstation BS befinden. Die Zellen, das sind die durch
eine Basisstation überdeckten
Gebiete, können
von verschiedener Art sein, zum Beispiel omni-direktionale Zellen
oder Sektor-Zellen, allgemein abhängig von der Art der verwendeten
Antennen. Eine omni-direktionale
Zelle umfasst im allgemeinen eine omni-direktionale Antenne, wohingegen in
dem Fall von Sektor-Zellen
z. B. drei direktionale Antennen vorgesehen sein können, jede überdeckend
eine Zelle. Bei Verwendung von Sektor-Zellen, bedient die Basisstation
BS dann drei Zellen. In dem beschriebenen System bewegt sich eine
Mobilstation MS frei innerhalb des Dienstgebiets des Mobil-Schaltzentrums MSC
oder, in weiteren speziellen Ausführungsbeispielen ist das Dienstgebiet
in eine Anzahl von Ortsbereichen unterteilt. Im Fall eines nicht
unterteilten MSC-Dienstgebietes kann die Mobilstation sich frei innerhalb
dieses Gebietes bewegen ohne das Vermittlungsstellen-MSC über ihren
Aufenthaltsort zu informieren; das Vermittlungsstellen-MSC kennt
daher, wie in dem Vorangegangenen gesagt, den exakten Ort der Mobilstation
nicht. In dem Fall, in welchem das Dienstgebiet in Ortsbereiche
unterteilt ist, informiert die Mobilstation als Mobil-Schaltzentrum
MSC, wenn sie sich aus einem Ortsbereich in einen anderen bewegt,
was auch als Ortsbereich-Registrierung bekannt
ist. Eine Sprachverbindung zu einem eingetragenen/berechtigten Mobil-Teilnehmer
muss in dem ersten Fall über
alle Zellen in dem Dienstgebiet des Mobil-Schaltzentrums MSC gesendet werden. Wenn
eine Ortsbereich-Aufteilung
angewandt ist, dann wird das Rufen einer Mobilstation durch alle Zellen
dieses bestimmten Ortsbereiches durchgeführt.
-
Wie
später
weiter diskutiert werden wird, umfasst jede Zelle zumindest einen
Steuerkanal, allgemein einen analogen oder einen digitalen oder
Beide, einen analogen und einen digitalen Steuerkanal. Entsprechend
der Erfindung ist einer der Steuerkanäle für Mehrbenutzersignale zugeordnet,
wenn es entweder digitale oder analoge Steuerkanäle sind. Entsprechend einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist ein Steuerkanal für Mehrbenutzersignale zugeordnet,
wobei dieser entweder digital oder analog sein kann, auch wenn Beide,
digitale und analoge Steuerkanäle,
vorhanden sind. Dieses erfordert eine Kommunikations-Funktion zwischen
digitalen und analogen Steuerkanälen,
das ist eine Verbindung zwischen den Software-Applikationen, welche
die entsprechenden Steuerkanäle
betreffen. Spezieller ist es auch möglich denjenigen Steuerkanal
zu verwenden, welcher die geringste Last aufweist, in welchem Fall
Last-Steuerungs-Mittel verwendet werden können. Wenn Beide, digitale
und analoge Steuerkanäle vorhanden
sind, dann kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein analoger
und ein digitaler Steuerkanal für
Mehrbenutzersignale zugeordnet sein, wie in dem Vorangegangenen
berichtet.
-
Die
Erfindung betrifft im Wesentlichen alle Signale, welche gemeinsam
und identisch sind für
alle (z. B. 3 oder 6, aber es können
natürlich
auch andere Anzahlen sein) Steuerkanäle. In dieser Anwendung werden
diese Signale allgemein als Mehrbenutzersignale bezeichnet. In den
speziellen beschriebenen Anwendungen wird beschrieben für Rufsignale,
aber natürlich
ist die Erfindung auch auf andere Mehrbenutzersignale anwendbar,
wie oben beschrieben. In diesem Zusammenhang sind als (Mehr)-Benutzer
die Sende-Empfangs-Einrichtungen,
als Nutzer des Signals, gemeint.
-
In 1 ist
sehr schematisch ein Beispiel einer Verteilung von Rufsignalen illustriert,
hier nur angezeigt durch die Linien zu den Basisstationen, für Illustrationszwecke
von einer Vermittlungsstelle MSC zu einer Anzahl von Basisstationen
BS für
eine Sprachverbindung zu einer Mobilstation. In heute bekannten
Systemen muss jede Verbindung oder Verbindungsanordnung jedes Mal
bis zu 6 identische Rufsignale weiterleiten; üblicherweise 3; 6 betrifft
den Fall, in dem nicht bekannt ist ob die Mobilstation analog oder
digital ist, wie oben diskutiert.
-
In
einem speziellen Ausführungsbeispiel
der Erfindung umfasst jede Zelle einen Steuerkanal. Wenn die Basisstation
BS drei Sektor-Zellen dient (siehe 2), dann
ist sie daher mit drei Kanal-Einheiten ausgestattet. Die Steuerkanäle werden
nur für Steuerdaten
verwendet.
-
In 2 ist
gezeigt: ein Mobil-Schaltzentrum MSC, eine drei Zellen (Sektor-Zellen)
1, 2, 3 überdeckende
Basisstation BS und eine Mobilstation MS. Mehrbenutzersignale werden
von dem Mobil-Schaltzentrum MSC an die Basisstation BS gesandt,
in diesem Fall Rufsignale auf einem zugeordneten Analog-Steuerkanal
und einem zugeordneten Digital-Steuerkanal entsprechend zu ACCcd und DCCHcd. In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
gibt es einen zugeordneten Steuerkanal von beiden Arten, analog und
digital, aber es könnte
auch nur ein analoger Steuerkanal oder nur ein digitaler Steuerkanal
sein, zum Beispiel davon abhängig,
ob es eine analoge oder digitale Station ist. 3a illustriert
schematisch die Kommunikation zwischen dem Mobil-Schaltzentrum MSC,
der Basisstation BS und einer Mobilstation MS. Da die Basisstation
BS drei Sektor-Zellen dient, gibt es hier drei Kanal-Einheiten CHU'. In 3a ist
eine Vielkanal-Einheit CHU illustriert, welche in diesem speziellen
Ausführungsbeispiel
drei Kanal-Einheiten CHU' umfasst,
wie in 3b illustriert. Jede Kanal-Einheit
CHU' umfasst eine
Steuer-Einheit CU, einen Sender TX und einen Empfänger RX.
-
Wie
oben erläutert,
ist eine Anzahl von Basisstationen BS über eine Pulscodemodulations (PCM)
-Verbindung mit einer Vermittlungsstelle MSC verbunden. Die PCM-Verbindung
umfasst hier nur einen einzelnen für Steuerzwecke verwendeten
Zeitschlitz TS und dieser einzelne Zeitschlitz TS kann maximal durch
drei analoge und drei digitale Steuerkanäle ACC, DCCH gemeinsam verwendet
werden. Diese Beschränkungen
betreffend die PCM-Verbindung sind in diesem Zusammenhang von Bedeutung.
-
Wenn
eine Sprachverbindung zu einer Mobilstation MS aufzubauen ist, wird
ein Rufsignal an eine Anzahl von Basisstationen BS ausgesandt, um
diejenige zu finden, welche die entsprechende Mobilstation MS überdeckt.
Die Rufsignale werden an die Basisstationen BS durch die zugeordneten
Steuerkanäle
ACCcd, DCCHcd gesandt.
Wie oben erläutert,
können
die Mehrbenutzersignale auch, wenn sowohl analoge als auch digitale
Steuerkanäle
entsprechend einem speziellen Ausführungsbeispiel vorhanden sind,
nur auf entweder dem digitalen Steuerkanal oder dem analogen Steuerkanal
gesendet werden. In diesem Fall werden Rufsignale (oder irgendwelche anderen
Mehrbenutzersignale) nur auf dem Einen (oder maximal zwei, wenn
nicht bekannt ist ob in einem speziellen Ausführungsbeispiel die Mobilstation analog
oder digital ist, wie im Vorangegangenen erläutert) zugeordneten Steuerkanal
an jede Basisstation gesandt.
-
Das
Mehrbenutzersignal an die Basisstation BS umfasst eine Anzahl von
Datenfeldern, wie in 4 illustriert.
-
In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist es die erste Empfangs-Anordnung der Basisstation BS, welche
z. B. ein Betriebssystem oder eine Anwendung sein kann, die den
Signal-Datenrahmen
untersucht. Das bedeutet, eine Empfangsprozessor-Einheit liest das Datensignal und das
Typenfeld zeigt an, ob es ein Mehrbenutzersignal oder noch spezieller sogar
ein Rufsignal ist, wie in 4 beispielhaft
erläutert.
Die erste Empfangs-Anordnung der Basisstation verteilt ein Signal
an eine Anzahl oder an alle (z. B. die anderen zwei oder vier der
analogen und/oder digitalen) Steuerkanäle oder Zellen. Dieses ist
ebenfalls sehr schematisch in 5 gezeigt.
Hier werden PCM-Verbindungen umfassend 24 Zeitschlitze TS, TSc, TSc1 in einer
Basisstation BS empfangen. Die Zeitschlitze TSc,
TSc1 repräsentieren den für Steuerzwecke
verwendeten Zeitschlitz. Die anderen Zeitschlitze können Sprache
etc. umfassen. Die Zeitschlitze TSc1 sind
auch für
Steuerzwecke, umfassen aber nicht Mehrbenutzersignale. (Die Anzahl
der Zeitschlitze, mit Steuer-Schlitz für Steuerzwecke, kann natürlich unterschiedlich
sein in verschiedenen Systemen, welche die vorliegende Erfindung
natürlich
auch betrifft.)
-
Der
Empfangsprozess in dem ,Extended Module Regional Prozessor' EMRP der Basisstation muss
den Inhalt einer Anzahl von Datenfeldern lesen um zu entscheiden,
welche Aktion mit der in einem empfangenen Datenpaket enthaltenen
Daten-Information
auszuführen
ist. Ein möglicher
Inhalt ist unter Anderen, wie oben bereits erwähnt, ein Hinweis auf die Art
des Signals, z. B. ein Rufsignal, oder den Typ des Signals, das
an einige oder alle Steuerprogramm-Prozesse, das sind die Steuerkanäle, zu verteilen
ist. Wenn es nicht als notwendig erachtet wird, das Mehrbenutzersignal
an alle die anderen Steuerkanäle
zu liefern, z. B. im Fall der Nicht-Relevanz oder Ähnlichem,
dann wird es nur an den/die Anderen verteilt. Entsprechend einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel
umfasst jeder Steuerkanal einen Ausführungsprozessor, aber es kann
auch ein gemeinsamer Prozessor für
alle Steuerkanäle
oder einige von diesen sein. Im Folgenden wird der Empfangsprogramm-Prozess
kurz erklärt.
Ein Signal oder ein Steuersignal geht in der Basisstation BS ein,
in welcher ein ,Exchange Terminal Board' ETB die für Steuerzwecke zugeordneten
Zeitschlitze TSc, TSc1 extrahiert.
Die für
Sprache zugeordneten Zeitschlitze TS werden zu den Sende-Empfangs-Einrichtungen TRX
mittels des Zeitschalters TSW über
einen Sprach-Datenbus weitergeleitet. Dieses ist in 5 nicht
ausdrücklich
angezeigt, aus Gründen
der Klarheit und weil es für
die vorliegende Erfindung nicht relevant ist. Die Adressen der Steuer-Zeitschlitze
TSc, TSc1 werden
in dem ,Signaling Terminal Regional' STR gelesen, das bedeutet, es wird
festgestellt, zu welchem ,Extended Module Regional Prozessor' EMRPx,
EMPRCMU diese weiterzuleiten sind. Hier werden
die Zeitschlitze TSc für
Steuerzwecke betreffend Mehrbenutzersignale an die Mehrbenutzer-EMRPCMUs übertragen,
wohingegen andere Zeitschlitze TSc für Kontrollzwecke
(solche, die nicht Mehrbenutzersignale betreffen) entweder zu demselben
Prozessor (in 5 aus Gründen der Klarheit nicht gezeigt)
oder zu dem EMRPx übertragen werden. In Wirklichkeit
können
natürlich
mehr als ein weiterer Prozessor vorhanden sein, welche Nicht-Mehrbenutzersignale
behandeln, oder diese können üblicherweise
alle durch den EMRPCMU etc. bearbeitet werden;
dieses ist jedoch für
die vorliegende Erfindung nicht relevant.
-
Entsprechend
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist es die erste Empfangs-Software der
Basisstation (in dem EMRPCMU) welche ein
Mehrbenutzersignal an die beiden anderen Steuerkanal-Software-Prozesse
verteilt, nachdem aus dem Kennsatz des Signals festgestellt wurde,
dass es ein Mehrbenutzersignal ist. Das Erweiterungs-Modul prüft das Signal-Feld
und das Signal wird an das Endziel weitergeleitet, welches in der
Sende-Empfangs-Einrichtung TRX sein wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
hat jede Zelle zumindest eine Sende-Empfangs-Einrichtung, welche für die Abwicklung
der Funktionen des Steuerkanals zugeordnet ist. Wenn also ein Rufsignal
(oder ein anderes Mehrbenutzersignal) nur auf einem Steuerkanal übertragen
wird, dann prüft
der EMRPCMU das Feld ,Typ' und wenn es z. B.
ein Rufsignal ist, dann wird das Signal an die beiden anderen Steuerkanal-Prozessoren
verteilt, was deshalb durch die erste Empfangseinheit EMRPCMU, welche Hardware ebenso wie Software
umfasst, ausgeführt
wird. Hiernach wird jedes Rufsignal durch die drei Steuerkanal-Prozessoren
an die Sende-Empfangs-Einrichtungen des entsprechenden Prozesses
gesandt.
-
In 5 erreichen
die Sprach-Schlitze TS die Sende-Empfangs-Einrichtung
TRX über
multiplexende Schnittstellen MI, welche jedoch für das Funktionieren der vorliegenden
Erfindung nicht erforderlich sind, sondern nur ein spezielles diese
enthaltendes Ausführungsbeispiel
betreffen. Dieses ist jedoch nicht notwendig.
-
6 illustriert
kurz die Last auf der Verbindungsanordnung oder der PCM-Verbindung,
welche durch vier Rufsignale auf den drei Steuerkanälen auftritt,
im Vergleich von bis heute bekannten Systemen zu einem System entsprechend
der Erfindung, in welchem die Verbindung durch vier Rufsignale auf
gerade einem Steuerkanal belastet wird. Alle Rechtecke, gefüllt und
nicht gefüllt,
repräsentieren
die Last auf dem System nach dem Stand der Technik, wohingegen die
gefüllten
Rechtecke die Last durch das System entsprechend der Erfindung repräsentieren.
-
In 7 ist
ein andres Ausführungsbeispiel schematisch
illustriert, wobei das betroffene System das GSM-System ist. Ähnlich zu dem oben beschriebenen
Ausführungsbeispiel
wird eine Sprachverbindung zu einer Mobilstation MS zu dem Besucher-Ortsregister
der Vermittlungsstelle MSC/VLR geleitet, in welcher die Mobilstation
MS registriert ist.
-
Die
Vermittlungsstelle, spezieller das MSC/VLR sendet dann eine Ruf-Mitteilung
an die Mobilstation MS. Dieses Rufsignal (eines aus einer Anzahl
von verschiedenen Mehrbenutzersignalen, welche die Erfindung betreffen)
wird verteilt (ausgesendet) über
ein ganzes vorgegebenes Gebiet; in diesem speziellen Fall wird ein
Ortsgebiet LA1 ein Rufsignal auf einem für Mehrbenutzersignale (in diesem
Fall Rufsignale) zugeordneten Steuerkanal DCCHcd senden.
In dem gezeigten Beispiel sind die Zellen Drei-Sektor-Zellen und
die Mobilstation digital und daher gibt es drei digitale Steuerkanäle DOCH pro
Basisstation-Steuerung BSC. In dem illustrierten GSM-Ausführungsbeispiel
hat jede Zelle eine Basis-Sende-Empfangs-Station BTS, welche auf
einer Reihe von Funkkanälen
arbeitet. Eine Basisstation-Steuerung BSC steuert eine Anzahl von
Basis-Sende-Empfangs-Stationen BTS und eine Anzahl von BSCs wird
durch ein MSC gesteuert.
-
Wie
bereits erläutert
betrifft die Erfindung alle Signale, welche gemeinsam oder identisch
für die Steuerkanäle zwischen
einer Basisstation BS und einer Vermittlungsstelle (Basisstation-Steuerung
BSC und Vermittlungsstelle MSC) sind. Allgemeiner kann Bezug genommen
werden auf die Verbindung zwischen einer Basisstation und, aus hierarchischer Sicht,
der nächst-höheren Station,
z. B. der Basisstation-Steuerung BSC oder dem Mobil-Schaltzentrum MSC,
etc. Ein Beispiel, bereits oben diskutiert, betrifft Rufsignale
und ein anderes Beispiel solcher Signale sind so genannte Kurzmitteilungsdienst-Signale,
welche vom Mehrbenutzer-Typ sind.
-
Mit
der Erfindung wird die Last auf dem Steuerkanal (Downlink, das ist
von der Vermittlungsstelle zur Mobilstation) verringert und auch
die Gefahr der Bildung eines Flaschenhalses ist vermindert. Auch die
Last auf dem Empfangsprozessor der Basisstation ist verringert,
wodurch auch dort die Bildung eines Flaschenhalses verhindert wird.
-
Auch
in andrer Hinsicht ist die Erfindung nicht begrenzt auf die gezeigten
Ausführungsbeispiele,
sondern kann auf mehrere Arten variiert werden. Zum Beispiel betrifft
sie digitale und ebenso analoge Standards, unter welchen AMPS (Advanced
Mobile Phone System), D-AMPS (Digital-AMPS) oder ADC, PDC, JDC,
GSM, TACS, PCS etc. zu nennen sind.