WO2001022616A2 - Verfahren zur signalübertragung in einem funk-kommunikationssystem - Google Patents

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WO2001022616A2
WO2001022616A2 PCT/DE2000/003276 DE0003276W WO0122616A2 WO 2001022616 A2 WO2001022616 A2 WO 2001022616A2 DE 0003276 W DE0003276 W DE 0003276W WO 0122616 A2 WO0122616 A2 WO 0122616A2
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Alois Laubenbacher
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Definitions

  • the radio interface is divided into eight time slots, each one
  • At least one time slot of a time frame is assigned to a signaling channel for the transmission of information from at least one service. Additional time slots of the time frame are each assigned to at least one traffic channel for the transmission of user data, depending on a current traffic load of the signaling channel additionally at least one time slot assigned to the traffic channels can be assigned to the signaling channel.
  • a respective change in the assignment of a time slot to a signaling channel or to a traffic channel is signaled from a respective base station of the radio communication system to subscriber stations within a radio cell of the base station.
  • a general organization channel can be used.
  • the change in the assignment can be specified, for example, by signaling the assignment or drawing of a time slot to the signaling channel by specifying the respective time slot, or by periodically signaling the respective current assignment structure in the time frame.
  • the method according to the invention and the base station system according to the invention of a radio communication system with a TDMA subscriber separation method are used particularly advantageously.
  • an implementation can be carried out, for example, in the TDD mode (Time Division Duplex) of the UMTS mobile radio system (Universal Mobile Telecommunication System) of the third generation.
  • the UMTS mobile radio system is based on an additional subscriber separation according to a CDMA process (Code Division Multiple Access), in which several physical transmission channels are separated by individual spreading codes within a time slot.
  • the signaling channel is not assigned, for example, an entire time slot, but rather one or more spreading codes within a time slot, the remaining physical transmission channels still being able to be used as traffic channels.
  • the GSM mobile radio system consists of a large number of mobile switching centers MSC (Mobile Switchmg Center), which enable a transition to a fixed landline network PSTN.
  • MSC Mobile Switchmg Center
  • Each mobile switching center MSC is connected to a multiplicity of base station controllers BSC (Base Station Controller), each of which carries out a central administration of radio resources for one or more base stations (Base Station).
  • BSC Base Station Controller
  • the base stations (BS) in turn enable a connection to a plurality of subscriber stations MS via a radio interface in accordance with a specific subscriber separation method.
  • a distinction is made after a transmission in the upward direction UL from the subscriber stations MS to the base station BS and the downward direction DL from the base station BS to the subscriber stations MS.
  • FIG. 3 shows a corresponding structure of the GSM radio interface with features according to the invention.
  • a signal transmission in the downward direction DL is assumed as an example, in which the radio cell Z of the base station BS is assigned two frequency channels C1, C2.
  • the first time slot tsO is provided for the general organization channel B described.
  • the second time slot tsl is reserved for the signaling channel S and the other time slots ts2 ... ts7 of the time frame tf are generally provided for traffic channels T according to the prior art.
  • the time slots ts0 ... ts7 of the second frequency channel C2 are all reserved for traffic channels T, for example, since only one general organization channel B is necessary within the radio cell Z.
  • Such a structure is rigid according to the prior art and can only be changed, for example, by reconfiguring the base station controller BSC.
  • a selection of a suitable time slot (not shown), in this case the time slot ts2 of FIG. 3, is carried out for the assignment to the signaling channel S.
  • a comparison with a minimum number of signaling channel S Assigned time slots ts occur if, for example, the time slot ts is to be assigned to a traffic channel T again due to the value falling below the threshold value sw.
  • the change in the assignment to the subscriber stations MS m of the radio cell Z is signaled by the base station BS, for example in the general organization channel B, in accordance with FIG To enable information.

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Abstract

Erfindungsgemäss wird in dem Funk-Kommunikationssystem zumindest ein Zeitschlitz eines Zeitrahmens einem Signalisierungskanal zur Übertragung von Informationen zumindest eines Dienstes zugeordnet. Weitere Zeitschlitze des Zeitrahmens werden jeweils zumindest einem Verkehrskanal zur Übertragung von Nutzdaten zugeordnet, wobei abhängig von einer aktuellen Verkehrsbelastung des Signalisierungskanals zusätzlich zumindest ein den Verkehrskanälen zugeordneter Zeitschlitz dem Signalisierungskanal zuordenbar ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Signalubertragung in einem Funk-Kommunikations- system
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Basisstationssy- stem zur Signalubertragung m einem Funk-Kommunikationssy- stem, insbesondere in einem Mobilfunksystem.
In Mobilfunksystemen nach dem Stand der Technik werden Nutzdaten und Signalisierungsmforrαationen m einem mittels funktechnischer Ressourcen über eine Funkschnittstelle übertragen. Das derzeit weltweit weitverbreitetste Mobilfunksystem ist das GSM-Mobilfunksystem (Global System for Mobile Commu- nications) , wie es beispielsweise aus J. Biala "Mobilfunk und Intelligente Netze", Vieweg Verlag, 1994, bekannt ist. Dieses System weist eine Teilneh erseparierung gemäß einem TDMA-Ver- fahren (Time Division Multiple Access) auf, bei dem ein Frequenzkanal, ein sogenannter Carrier, zusätzlich in periodisch wiederkehrende Zeitschlitze unterteilt wird. Ein physikalischer Ubertragungskanal wird somit durch ein Frequenzband sowie einen Zeitschlitz charakterisiert.
In dem erwähnten GSM-Mobilfunksystem ist die Funkschnitt- stelle m acht Zeitschlitze unterteilt, die jeweils einen
Zeitrahmen bilden. Der erste Zeitschlitz eines Frequenzkanals für die Abwartsrichtung, d.h. von einer Basisstation zu Teil- nehmerstationen, ist m der Regel für einen allgemeinen Orga- nisationskanal, den sogenannten BCCH (Broadcast Control Chan- nel), reserviert. Dieser Kanal dient einer Übertragung von allgemeinen Informationen bezüglich der Organisation des Mo- bilfunksystems. Neben diesem allgemeinen Orgamsationskanal ist m dem Frequenzkanal in der Regel ein weiterer physikall- scher Ubertragungskanal bzw. ein Zeitschlitz für einen Signa¬ lisierungskanal, dem sogenannten SDCCCH/8 (Stand Alone Dedi- cated Control Channel), reserviert. Dieser Kanal wird für verbindungsmdividuelle Signalisierungen verwendet, wobei ein jeweiliger SDCCH-Kanal nur ein achtel der Übertragungskapazität eines Verkehrskanals TCH (Traffic Channel) beansprucht, wie durch die Angabe "/8" verdeutlicht wird. Die weiteren physikalischen Ubertragungskanale werden für Verkehrskanale zur Übertragung von Nutzdaten von Kommunikationsverbindungen zu Mobilstationen verwendet.
Der Signalisierungskanal SDCCH/8 wird von dem System für unterschiedliche Dienste verwendet. So werden über diesen Kanal beispielsweise sog. Location Updates durchgeführt, Ubertra- gungskanalzuweisungen und -veraderungen signalisiert sowie
Kurznachrichten eines sog. SMS-Kurznachrichtendienstes (Short Message Service) übertragen. Der SMS-Kurznachrichtendienst wurde bei der Planung des GSM-Mobilfunksystems ursprunglich für eine effzientere Auslastung des m der Regel nicht perma- nent belegten Signalisierungskanals dimensioniert, der eine Übertragung von Kurznachrichten ohne eine zeit- und kapazi- tatsaufwendige Belegung und Auslosung eines Verkehrskanals ermöglicht. Insbesondere durch eine verstärkte Nutzung des SMS-Kurznachrichtendienstes durch die Teilnehmer des Mobil- funksystems kann es jedoch nachteilig zu einer deutlichen Verzögerung bei der Übertragung dieser Kurznachrichten kommen, da diese innerhalb des Signalisierungskanals SDCCH/8 eine niedrigere Priorität als die weiteren genannten Dienste, die für eine fehlerfreie Funktion des Mobilfunksystems eine vitale Aufgabe übernehmen, aufweisen. Der Signalisierungskanal SDCCH/8 besitzt somit nur eine beschrankte Übertragungskapazität für den SMS-Kurznacnrichtendienst . Andererseits wird durch den Signalisierungskanal SDCCH/8 permanent ein physikalischer Ubertragungskanal belegt, der nicht als Ver¬ kehrskanal genutzt werden kann.
In Basisstationssystemen nach dem Stand der Technik wird bei der Planung des Mobilfunksystems manuell die Anzahl Signali- sierungskanale SDCCH/8 m einem Zeitrahmen bzw. pro Frequenzkanal (Carrier) bestimmt und m einer Basisstations-Steuerung (RNC - Radio Network Controller) f r eine jeweilige Anzahl von Basisstationen fest eingestellt. Hierbei wird m der Re- gel ein Kompromiß zwischen einer reservierten Übertragungska¬ pazität für den SMS-Kurznachrichtendienst und einer freien Übertragungskapazität für Verkehrskanale getroffen. Für eine Veränderung dieser Struktur muß beispielsweise eine Neukonfiguration der Basisstations-Steuerung vorgenommen werden, die nachteilig eine Veromdungsunterbrechung von aktuell bestehenden Kommunikationsverbindungen zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Basisstationssystem anzugeben, die eine flexiblere Nut- zung von Ubertragungskanalen für Signalisierungs- und Verkehrskanale ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrens gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 und durch die Merkmale des Basisstationssystems des unabhängigen Patentanspruchs 11 gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den jeweiligen abhangigen Patentansprüchen zu entnehmen .
Erfmdungsgemaß wird m dem Funk-Kommunikationssystem zumindest ein Zeitschlitz eines Zeitrahmens einem Signalisierungs- kanal zur Übertragung von Informationen zumindest eines Dienstes zugeordnet. Weitere Zeitschlitze des Zeitrahmens werden jeweils zumindest einem Verkehrskanal zur Übertragung von Nutzdaten zugeordnet, wobei abhangig von einer aktuellen Ver- kehrsbelastung des Signalisierungskanals zusatzlich zumindest ein den Verkehrskanalen zugeordneter Zeitschlitz dem Signalisierungskanal zuordenbar ist.
Das erfmdungsgemaße Verfahren sowie das erfmdungsgemaße Ba- sisstationssystem ermöglichen vorteilhaft, daß die Übertragungskapazität des Signalisierungskanals bei Bedarf einfacher Weise vergrößert werden kann, sofern eine ausreichende freie zuordenbare Übertragungskapazität innerhalb des Zeitrahmens zur Verfugung steht. Ein oder mehrere Zeitschlitze eines Zeitrahmens können somit dem Signalisierungskanal kurzseitig zusätzlich zugeordnet werden, und nach einer Verringerung der Verkehrsbelastung wieder den Verkehrskanalen zugeordnet werden. Eine flexible und dynamische Kapazitatszu- Ordnung wird hierdurch vorteilhaft erzielt.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird die Ver- kehrsbelastung eines Kurznachrichtendienstes, dessen Nutzdaten dem Signalisierungskanal übertragen werden, ermittelt. Dieser Kurznachrichtendienst verursacht, wie einleitend beschrieben, gegebenenfalls eine kurzzeitige große Verkehrsbelastung auf dem Signalisierungskanal, wodurch nachteilig eine Verzögerung bei der Übertragung der Kurznachrichten auftreten kann. Gleichzeitig muß jedoch sichergestellt werden, daß die weiteren Dienste, für die der Signalisierungskanal ursprünglich dimensioniert wurde, keine Verzögerung erfahren, da ansonsten beispielsweise ein Verbmdungsverlust aufgrund eines nicht ausgeführten Location-Updates auftreten kann. Dem temporar erhöhten Kapazitatsbedarf des Kurznachrichtendienstes wird durch das erfmdungsgemaße Verfahren Rechnung getragen.
Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge wird die Verkehrsbelastung des Signalisierungskanals mit zumindest ei- nem Schwellenwert verglichen. Bei einem überschreiten des jeweiligen Schwellenwertes wird anschließend dem Signalisierungskanal ein weiterer Zeitschlitz zugeordnet. Bei einem nachfolgenden Unterschreiten des Schwellenwertes wird ent- sprechend einer weiteren Ausgestaltung der oder die zugeordneten Zeitschlitze wieder Verkehrskanalen zugeordnet. Alternativ hierzu kann die Zuordnung beispielsweise immer für eine bestimmte Dauer bzw. eine bestimmte Anzahl Zeitrahmen erfolgen, nach dessen Ablauf der Zeitschlitz wieder einem Ver- kehrskanal zugeordnet wird. Sowohl die Ermittlung der aktuellen Verkehrsbelastung als auch der Vergleich mit einem Schwellenwert kann entsprechend dem erfmdungsgemaßen Basis- stationssysre m einer Auswerteeinrichtung einer Basisstations-Steuerung des Funk-Kommunikationssystems durchge- fuhrt werden. Der Vergleich mit einem Schwellenwert, beispielsweise für eine jeweilige Zuweisung eines weiteren Zeit- schlitzes zu dem Signalisierungskanal, bewirkt vorteilhaft, daß die zusätzliche Übertragungskapazität nur bei Bedarf, d.h. bei einer deutlichen Überlastung der bereits zugeordne- ten Zeitschlitze zugewiesen wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vor einer Zuordnung eines zusätzlichen Zeitschlitzes zu dem Signalisierungskanal eine aktuelle Anzahl dem Signalisierungskanal zugeordneter Zeitschlitze mit einer vorgegebenen maximalen Anzahl dem Signalisierungskanal zuordenbarer Zeitschlitze verglichen. Dabei wird der zusätzliche Zeitschlitz nur bei einem Unterschreiten der maximalen Anzahl dem Signalisierungskanal zugeordnet. Hierdurch wird vorteilhaft eine Restriktion für die Anzahl Zeitschlitze für den Signalisierungskanal vorgenommen, um den Verkehrskanalen permanent eine bestimmte Übertragungskapazität zuzusichern. Die Anzahl der maximal zuordenbaren Zeitschlitze wird dabei gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung m einer zentralen Komponente, beispielsweise einem
Operations- und Wartungszentrum, verwaltet, und kann somit beispielsweise funkzellenmdividuell jeweiligen Verkehrsver- haltnissen angepaßt werden.
Weiteren Ausgestaltungen zufolge wird vor der Zuordnung des zusatzlichen Zeitschlitzes zu dem Signalisierungskanal beispielsweise von einer Steuereinrichtung in der Basisstations- Steuerung überprüft, ob der Zeitschlitz aktuell nicht durch eine aufgebaute Kommunikationsverbindung von/zu einer Teilnehmerstation belegt ist. Ist der Zeitschlitz belegt, so kann beispielsweise m dem Zeitrahmen sukzessiv nach einem freien Zeitschltz gesucht werden. Für den Fall, daß alle Zeitschlitze des Zeitrahmens belegt sind, kann keine Zuordnung bzw. Erweiterung der Übertragungskapazität des Signalisierungskanals erfolgen.
Einer auf der vorhergehenden Ausgestaltung basierenden Weiterbildung der Erfindung zufolge wird der aufgebauten Ko mu- nikationsverbmdung von/zu einer Teilnehmerstation m einem dem Signalisierungskanal zuzuordnenden Zeitschlitz mittels einer Intrazell-Verbmdungsweiterschaltung ein anderer Zeitschlitz zugewiesen. Die Intrazell-Verbmdungsweiterschaltung kann dabei auch Frequenzkanal-ubergreifend durchgeführt wer- den, wenn einer Basisstation beispielsweise mehrere Frequenz- kanale (Carπer) zugeordnet sind, und nur m einem Frequenzkanal der Signalisierungskanal zur Verfugung steht. Neben einer Intrazell-Verbmdungsweiterschaltung ist alternativ auch eine Interzell-Verbmdungsweiterschaltung möglich, bei der eine aufgebaute Kommunikationsverbindung zu einer weiteren Funkzelle weitergeschaltet wird. Dieses kann beispielsweise in hierarchischen Funkzellstrukturen problemlos durchgeführt werden. Diese Ausgestaltungen stellen einerseits sicher, daß eine aufgebaute Verbindung nicht unterbrochen wird, andererseits besteht hierdurch die Möglichkeit, dem Signalisierungs¬ kanal sukzessive Zeitschlitze zuzuordnen.
Gemäß weiterer Ausgestaltungen der Erfindung wird eine jeweilige Veränderung der Zuordnung eines Zeitschlitzes zu einem Signalisierungskanal oder zu einem Verkehrskanal von einer jeweiligen Basisstation des Funk-Kommunikationssystems zu Teilnehmerstationen innerhalb einer Funkzelle der Basissta- tion signalisiert. Hierzu kann beispielsweise em allgemeiner Orgamsationskanal verwendet werden. Die Angabe der Veränderung der Zuordnung kann beispielsweise durch eine Signalisie- rung der Zuordnung bzw. Auslosung eines Zeitschlitzes zu dem Signalisierungskanal unter Angabe des jeweiligen Zeitschlit- zes, oder durch eine periodische Signalisierung des jeweils aktuellen Zuordnungsstruktur m dem Zeitrahmen erfolgen.
Die Zuordnungsprozedur für den Signalisierungskanal kann entsprechend einer bekannten Zuordnung eines Verkehrskanals, oder einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zufolge entsprechend einem Verfahren zur Paketdatenubertragung, wie es beispielsweise aus dem GPRS (General Packet Radio Service) des GSM-Mobilfunksystems bekannt ist, erfolgen. Der Vorteil des von der Paketdatenubertragung bekannten Zuordnungsverfah- rens ist, daß aufgrund der verbindungslosen Struktur keine aufwendige Signalisierungsprozedur zwischen der Basisstation und den Teilnehmerstationen notwendig ist, wodurch em schneller Auf- und Abbau des Signalisierungskanals m einem Zeitschlitz ermöglicht wird.
Das erfmdungsgemaße Verfahren kann sowohl für die Abwartsrichtung von der Basisstation zu den Teilnehmerstationen, als auch für die Aufwartsπchtung von den Teilnehmerstationen zu der Basisstation durchgeführt werden. Hierbei erfolgt die Zuordnung der Zeitschlitze zu dem jeweiligen Signalisierungskanal beispielsweise zentral in der Basisstations-Steuerung des Funk-Kommunikationssystems .
Besonders vorteilhaft wird das erf dungsgemaße Verfahren sowie das erf dungsgemaße Basisstationssystem einem Funk- Kommunikationssystem mit einem TDMA-Teilnehmerseparierungs- verfahren, beispielsweise dem GSM-Mobilfunksystem, einge- setzt. In gleicher Weise kann eine Implementierung beispielsweise m den TDD-Modus (Time Division Duplex) des UMTS-Mobil- funksystem (Universal Mobile Telecommunication System) der dritten Generation erfolgen. Das UMTS-Mobilfunksystem basiert auf einer zusatzlichen Teilnehmerseparierung gemäß einem CDMA-Verfahren (Code Division Multiple Access), bei der innerhalb eines Zeitschlitzes mehrere physikalische Ubertra- gungskanale durch individuelle Spreizkodes getrennt werden. In diesem Fall wird dem Signalisierungskanal beispielsweise nicht em gesamter Zeitschlitz, sondern em oder mehrere Spreizkodes innerhalb eines Zeitschlitzes zusatzlich zugeordnet, wobei die verbleibenden physikalischen Übertragungska- nale weiterhin als Verkehrskanale genutzt werden können.
Anhand eines Ausfuhrungsbeispiels wird die Erfindung nachfol- gend erläutert.
Dabei zeigen
FIG 1 em Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssy- stems, insbesondere eines bekannten GSM-Mobilfunk- systems, FIG 2 eine Struktur der Funkschnittstelle des GSM-Mobil- funksystems, FIG 3 eine erfmdungsgemaße Struktur der Funkschnittstelle der FIG 2, und FIG 4 em Ablaufdiagramm des erfmdungsgemaßen Verfahrens .
Die FIG 1 zeigt em Blockschaltbild eines Funk-Kommunikati- onssystems, speziell eines bekannten GSM-Mobilfunksystems . Diese Struktur laßt sich jedoch m einfacher Weise auf andere Systeme, wie beispielsweise das UMTS-Mobilfunksystem, uber- tragen, dem die Erfindung ebenfalls verwirklicht werden kann.
Das GSM-Mobilfunksystem besteht aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC (Mobile Switchmg Center) , die einen Übergang zu einem leitungsgebundenen Festnetz PSTN ermöglichen. Jede Mobilvermittlungsstelle MSC ist mit einer Vielzahl von Basisstations-Steuerungen BSC (Base Station Controller) verbunden, die jeweils eine zentrale Verwaltung von Funkressourcen für em oder mehrere Basisstationen (Base Station) durchfuhren. Die Basisstationen (BS) ermöglichen wiederum eine Verbindung zu einer Vielzahl von Teilnehmerstationen MS über eine Funkschnittstelle entsprechend einem spezifischen Teilnehmerseparierungsverfahren. Dabei wird nach einer Übertragung m Aufwartsrichtung UL von den Teilnehmerstationen MS zu der Basisstation BS bzw. der Abwartsrichtung DL von der Basisstation BS zu den Teilnehmerstationen MS unterschieden. Durch jede Basisstation (BS) wird zumindest eine mit funktechnischen Ressourcen versorgte Funkzelle Z gebildet. Die Teilnehmerstationen MS sind beispielsweise als mobile Funk- Stationen oder als ortsfeste drahtlose Netzabschlußgerate, beispielsweise eines drahtlosen Teilnehmeranschlußsystems (Access Network), verwirklicht. Die Mobilvermittlungsstelle MSC ist weiterhin mit einem Operations- und Wartungszentrum OMC (Operation and Maintenance Center) verbunden, in dem wichtige Parameter des Systems administriert werden und das e ne Mensch-Masch e-Schnittstelle darstellt.
Auf der Funkschnittstelle zwischen der Basisstation BS und den Teilnehmerstationen MS werden Signalisierungsmformatio- nen und Nutzdaten unterschiedlicher Dienste übertragen. So werden von der Basisstation BS, wie nachfolgend zu der FIG 3 naher erläutert wird, beispielsweise m einem spezifischen allgemeinen Organisationskanal B (BCCH - Broadcast Control
Channel) allgemeine Informationen bezuglich der Organisation des Mobilfunksystems periodisch gesendet, die von den Teilnehmerstationen MS ausgewertet werden. Em Signalisierungskanal S (SDCCH - Stand Alone Dedicated Control Channel) wird dahingegen beispielsweise für em sogenanntes Location Update, einen Verbindungsauf- und Abbau, oder zur Übertragung von kleinen Datenpaketen verwendet. Dieser Signalisierungskanal S ist f r die Abwartsrichtung DL vorgesehen - einen entsprechenden Signalisierungskanal mit einer vergleichbaren Funktionalltat für die Aufwartsrichtung UL stellt der RÄCH
(Random Access Channel) dar. Die Übertragung von kleinen Datenpaketen zu einer bestimmten oder zu allen Teilnehmerstationen MS m der Funkzelle Z der Basisstation BS erfolgt im Rahmen eines Kurznachrichtendienstes SMS (Short Message Ser- vice) . Dabei wird eine aktuell freie Übertragungskapazität des Signalisierungskanals S für die Übertragung dieser Datenpakete genutzt. Den größten Anteil der zur Verfugung stehenden Übertragungskapazität beanspruchen jedoch die Verkehrska- nale T (TCH - Traffic Channel), m denen Nutzinformationen wie beispielsweise Sprachinformationen über die Funkschnittstelle übertragen werden. In der Basisstations-Steuerung BSC ist neben bekannten und nicht dargestellten Einrichtungen eine erfmdungsgemaße Aus- werteemrichtung AW sowie eine Steuereinrichtung ST verwirklicht. In der Auswerteeinrichtung AW wird eine Verkehrsbela- stung V in dem Signalisierungskanals S ermittelt, wobei beispielsweise die Anzahl der zu übertragenden Kurznachrichten als Indikator für die Verkehrsbelastung V verwendet wird. Ausgehend von der ermittelten Verkehrsbelastung V m dem Signalisierungskanal S sowie m den Verkehrskanalen T fuhrt die Steuereinrichtung ST eine Zuteilung der Funkressourcen zu den unterschiedlichen Kanälen bzw. Diensten durch. Für die Zuordnungsprozedur berücksichtigt die Steuereinrichtung ST dabei eine Vielzahl von Parametern, die nachfolgend zu der FIG 4 eingehender erläutert werden.
In der FIG 2 ist die Struktur der GSM-Funkschnittstelle dargestellt. Diese Struktur basiert auf einem TDMA-Teilnehmerse- paπerungsverfahren. Neben einer Unterteilung in mehrere Fre- quenzkanale C mit einem jeweiligen Frequenzband von 200kHz entsprechend einem FDMA-Verfahren (Frequency Division Multiple Access) erfolgt eine zeitliche Trennung von Verbindungen durch eine Anzahl von sukzessiv gesendeten Zeitschlitzen tsO ts7. In dem GSM-Mobilfunksystem werden jeweils acht Zeitschlitze tsO ts7 zu einem Zeitrahmen tf zusammengefaßt, der periodisch gesendet wird.
Die FIG 3 zeigt eine entsprechende Struktur der GSM-Funk- schnittstelle mit erfmdungsgemaßen Merkmalen. Beispielhaft wird eine Signalubertragung m Abwartsrichtung DL angenommen, bei der der Funkzelle Z der Basisstation BS zwei Frequenzka- nale Cl, C2 zugeordnet sind. In dem ersten Frequenzkanal Cl ist der erste Zeitschlitz tsO für den beschriebenen allgemeinen Organisationskanal B vorgesehen. Der zweite Zeitschlitz tsl ist für den Signalisierungskanal S reserviert und die weiteren Zeitschlitze ts2...ts7 des Zeitrahmens tf sind nach dem Stand der Technik in der Regel für Verkehrskanäle T vorgesehen. Die Zeitschlitze ts0...ts7 des zweiten Frequenzkanals C2 sind beispielhaft allesamt für Verkehrskanäle T reserviert, da innerhalb der Funkzelle Z nur ein allgemeiner Organisationskanal B notwendig ist. Eine derartige Struktur ist nach dem Stand der Technik starr und kann beispielsweise nur durch eine Neukonfiguration der Basisstations-Steuerung BSC verändert werden.
Erfindungsgemäß kann nun gemäß der FIG 3 eine bestimmte Anzahl von Zeitschlitzen ts2...ts5 nicht nur von Verkehrskanälen T, sondern in gleicher Weise von dem Signalisierungskanal S genutzt werden. Abhängig von der beschriebenen aktuellen Verkehrsbelastung V des Signalisierungskanals S kann diesem ein oder mehrere zusätzlichen Zeitschlitze ts zugeordnet werden. Die maximale Anzahl ts ax dem Signalisierungskanal S zuweis- barer Zeitschlitze ts kann dabei individuell an die jeweilige Struktur der Funkzelle Z sowie einer zu erwartenden Verkehrsbelastung sowohl des Signalisierungskanals S als auch der Verkehrskanäle T angepaßt werden. Insbesondere bei großen Funkzellen Z mit einem hohen Verkehrsaufkommen ist beispielsweise eine Maximierung hinsichtlich einer möglichst großen Anzahl von Verkehrskanälen T sinnvoll.
In der FIG 4 ist schließlich ein beispielhaftes Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Ausgehend von einer periodischen oder permanenten Ermittlung der Ver- kehrsbelastung V in dem Signalisierungskanal S wird die jeweils aktuell ermittelte Verkehrsbelastung V mit einem Schwellenwert sw verglichen. Dieser Vergleich erfolgt beispielsweise in der Auswerteeinrichtung AW der Basisstations- Steuerung BSC. Bei einem Überschreiten des Schwellenwertes sw erfolgt eine Überprüfung, ob die aktuell dem Signalisierungskanal S zugeordnete Anzahl Zeitschlitze ta kleiner der maximalen Anzahl ts ax ist. Ist das Ergebnis dieser Überprüfung negativ, so ist dem Signalisierungskanal S bereits die maximale Anzahl Zeitschlitze tsmax zugeordnet, und eine weitere Zuordnung ist nicht möglich. Ist dahingegen das Ergebnis der Überprüfung positiv, so erfolgt nachfolgend eine nicht dargestellte Auswahl eines geeigneten Zeitschlitzes, in diesem Fall der Zeitschlitz ts2 der FIG 3, für die Zuordnung zu dem Signalisierungskanal S. In gleicher Weise kann em Vergleich mit einer minimalen Anzahl dem Signalisierungskanal S zugeordneter Zeitschlitze ts erfolgen, wenn beispielsweise aufgrund eines Unterschreitens des Schwellenwertes sw der Zeit- schlitz ts wieder einem Verkehrskanal T zugeordnet werden soll.
Anschließend erfolgt m der Steuereinrichtung ST der Basisstations-Steuerung BSC eine Überprüfung, ob der ausgewählte Zeitschlitz ts2 nicht bereits durch eine aufgebaute Kommunikationsverbindung belegt ist. Für den Fall, daß der Zeitschlitz ts2 aktuell nicht belegt ist, erfolgt eine direkte Zuordnung des Zeitschlitzes ts2 zu dem Signalisierungskanal S, m dem nachfolgend beispielsweise zur Übertragung bereit- stehende Kurznachrichten bertragen werden. Ist der Zeitschlitz ts2 jedoch durch eine aufgebaute Kommunikationsverbindung belegt, überprüft die Steuereinrichtung ST, ob eine Intrazell-Verbmdungsweiterschaltung IHO (Intracell Hand Over) zu einem anderen freien Zeitschlitz ts möglich ist. Dieser freie Zeitschlitz ts kann beispielsweise in dem gleichen Frequenzkanal Cl oder m einem weiteren Frequenzkanal C2 der Basisstation BS zur Verfugung stehen. Ist eine derartige Verbindungsweiterschaltung IHO möglich, so wird diese von der Steuereinrichtung ST initiiert und anschließend, nach einem erfolgreichen Abschluß der Verbmdungsweiterschaltung IHO, der nun freie Zeitschlitz ts2 dem Signalisierungskanal S zugeordnet. Ist dahingegen eine Verbmdungsweiterschaltung IHO nicht möglich, so kann dem Signalisierungskanal S der zusatzliche Zeitschlitz ts nicht zugeordnet werden.
In gleicher Weise kann für den Fall, daß eine Intrazell-Ver- bmdungsweiterschaltung IHO nicht möglich ist, beispielsweise eine Interzell-Verb dungsweiterschaltung, d.h. eine Weiter- schaltung m eine benachbarte Funkzelle Z, initiiert werden. Dieses ist insbesondere bei einer hierarchischen Funkzellen- struktur beispielsweise entsprechend einer Weiterschaltung von einer Makrozelle eine Mikrozelle realisierbar.
Nach einer erfolgreichen Zuordnung des zusatzlichen Zeitschlitzes ts2 zu dem Signalisierungskanal S wird entsprechend der FIG 1 von der Basisstation BS beispielsweise m dem allgemeinen Organisationskanal B die Veränderung der Zuordnung zu den Teilnehmerstationen MS m der Funkzelle Z signalisiert, um diesen einen Empfang sowie Auswertung der darin gesendeten Informationen zu ermöglichen.
Die dargestellte und beschriebene Abfolge des erfmdungsge- maßen Verfahrens ist beispielhaft und im Rahmen des Könnens eines Fachmanns auch m einer veränderten Reihenfolge realisierbar .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Signalubertragung in einem Funk-Kommunika¬ tionssystem, das eine Teilnehmerseparierung gemäß einem TDMA- Verfahren unterst tzt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest em Zeitschlitz (tsl) eines Zeitrahmens (tf) einem Signalisierungskanal (S) zur Übertragung von Informationen zumindest eines Dienstes (SMS) zugeordnet wird, und weitere Zeitschlitze (ts2 ) des Zeitrahmens (tf) jeweils zumindest einem Verkehrskanal (T) zur Übertragung von Nutzdaten zugeordnet werden, wobei abhangig von einer aktuellen Verkehrsbelastung (V) des Signalisierungskanals (S) zusatzlich zumindest em den Verkehrskanalen (T) zugeordneter Zeitschlitz (ts2) dem Signalisierungskanal (S) zuordenbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkehrsbelastung (V) eines Kurznachrichtendienstes (SMS), dessen Nutzdaten m dem Signalisierungskanal (S) übertragen werden, ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkehrsbelastung (V) des Signalisierungskanals (S) mit zumindest einem Schwellenwert (sw) verglichen wird, und bei einem überschreiten des jeweiligen Schwellenwertes (sw) dem
Signalisierungskanal (S) em weiterer Zeitschlitz (ts2) zugeordnet wird.
4 . Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß bei einem nachfolgenden Unterschreiten des jeweiligen Schwellenwertes (sw) der dem Signalisierungskanal (S) zugeordnete Zeitschlitz (ts2) ausgelost und einem Verkehrskanal (T) zugeordnet wird.
5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine aktuelle Anzahl dem Signalisierungskanal (S) zugeordneter Zeitschlitze (ta) mit einer vorgegebenen maximalen Anzahl dem Signalisierungskanal (S) zuordenbarer Zeitschlitze
(tsmax) verglichen wird, und bei einem Unterschreiten der maximalen Anzahl (tsmax) der zusätzliche Zeitschlitz (ts2) dem Signalisierungskanal (S) zugeordnet wird.
6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Anzahl dem Signalisierungskanal (S) zuordenoarer
Zeitschlitze (tsmax) m einer zentralen Komponente (OMC) des
Funk-Kommunikationssystems verwaltet wird.
7. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zuordnung des zusätzlichen Zeitschlitzes (ts2) zu dem Signalisierungskanal (S) berprüft wird, ob der Zeitschlitz (ts2) aktuell nicht durch eine aufgebaute Kommumkationsver- bmdung von/zu einer Teilnehmerstation (MS) belegt ist.
8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgebauten Kommunikationsverbindung von/zu einer Teilnehmerstation (MS) m einem dem Signalisierungskanal (S) zuzuordnenden Zeitschlitz (ts2) mittels einer Intrazell-Verbin- dungsweiterschaltung (IHO) ein anderer Zeitschlitz (ts) zugewiesen wird.
9. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine jeweilige Veränderung der Zuordnung eines Zeitschlitzes (ts) zu einem Signalisierungskanal (S) oder zu einem Verkehrskanal (T) von einer jeweiligen Basisstation (BS) des Funk-Kommunikationssystems zu Teilnehmerstationen (MS) ner- halb einer Funkzelle (Z) der Basisstation (BS) signalisiert wird.
10. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Zuordnung in Abwartsrichtung (DL) von einer Basisstation (BS) zu den Teilnehmerstationen (MS) und/oder m Aufwartsrichtung (UL) von den Teilnehmerstationen (MS) zu der Basisstation (BS) durchgef hrt wird.
11. Basisstationssystem (BSS) eines Funk-Ko munikationssy- stems zur Signalubertragung, gekennzeichnet durch em TDMA-Teilnehmerseparierungverfahren, wobei zumindest e Zeitschlitz (tsl) eines Zeitrahmens (tf) einem Signa- lisierungskanal (S) zur Übertragung von Informationen zumindest eines Dienstes (SMS) zugeordnet ist, und weitere Zeitschlitze (ts2 ) des Zeitrahmens (tf) jeweils zumindest einem Verkehrskanal (T) zur Übertragung von Nutzdaten zugeordnet sind, - eine Basisstations-Steuerung (BSC) mit einer Auswerteeinrichtung (AW) zur Ermittlung einer aktuellen Verkehrsbelastung (V) des Signalisierungskanals (S) , und einer Steuereinrichtung (ST) zur Zuordnung zumindest eines den Ver- kehrskanalen (T) zugeordneten zusatzlichen Zeitschlitzes (ts2) zu dem Signalisierungskanal (S) m Abhängigkeit von der ermittelten Verkehrsbelastung (V) , und zumindest eine mit der Basisstations-Steuerung (BSC) ver- bundenen Basisstation (BS) , in deren Funkzelle (Z) sich zumindest eine Teilnehmerstation (MS) befindet, und von/zu der die Informationen des Dienstes (SMS) m dem Signalisierungskanal (S) übertragen werden.
12. Basisstationssystem (BSS) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (AW) einen Vergleich der ermittelten aktuellen Verkehrsbelastung (V) mit zumindest einem Schwellenwert (sw) durchfuhrt, und daß bei einem Überschreiten des Schwellenwertes (sw) die Steuereinrichtung (ST) dem Signalisierungskanal (S) einen weiterer Zeitschlitz (ts2) zuordnet.
13. Basisstationssystem (BSS) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (AW) einen Vergleich der aktuellen Anzahl (ta) der dem Signalisierungskanal (S) zugeordneten Zeitschlitze (ts) mit einer vorgegebenen maximalen Anzahl Zeitschlitze (tsmax) für den Signalisierungskanal (S) durchfuhrt, und daß die Steuereinrichtung (ST) bei einem Unter- schreiten der maximalen Anzahl (tsmax) den zusatzliche Zeitschlitz (ts2) dem Signalisierungskanal (S) zuordnet.
14. Basisstationssystem (BSS) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es über eine Mobilvermittlungsstelle (MSC) mit einem zentralen Operations- und WartungsZentrum (OMC) verbunden ist, das eine Verwaltung der dem Signalisierungskanal (S) maximal zu- ordenbaren Anzahl Zeitschlitze (tsmax) durchfuhrt.
15. Basisstationssystem (BSS) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (ST) in der Basisstations-Steuerung
(BSC) vor der Zuordnung des zusätzlichen Zeitschlitzes (ts2) zu dem Signalisierungskanal (S) überprüft, ob der zuzuordnende Zeitschlitz (ts2) aktuell nicht durch eine aufgebaute Kommunikationsverbindung von/zu einer Teilnehmerstation (MS) belegt ist.
16. Basisstationssystem (BSS) nach einem der Ansprüche 11
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (ST) der Basisstations-Steuerung
(BSC) einer aufgebauten Kommunikationsverbindung von/zu einer Teilnehmerstation (MS) m einem dem Signalisierungskanal (S) zuzuordnenden Zeitschlitz (ts2) mittels einer Intrazell-Ver- bmdungsweiterschaltung (IHO) einen anderen Zeitschlitz (ts) zuweist.
17. Basisstationssystem (BSS) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstations-Steuerung (BSC) die Zuordnung des zusätzlichen Zeitschlitzes (ts2) zu dem Signalisierungskanals (S) gemäß einem bekannten Verfahren zur Paketdatenubertragung durchfuhrt .
18. Basisstationssystem (BSS) nach einem der Ansprüche 11
dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (BS) eine jeweilige Veränderung der Zuordnung eines Zeitschlitzes (ts) zu einem Signalisierungskanal (S) oder zu einem Verkehrskanal (T) zu Teilnehmerstationen (MS), die sich innerhalb ihrer Funkzelle (Z) befinden, signa- lisiert.
19. Basisstationssystem (BSS) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisstation (BS) die Veränderung der Zuordnung m einem allgemeinen Organisationskanal (B) des Funk-Kommunikationssy- stems signalsiert.
20. Basisstationssystem (BSS) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Funkschnittstelle zwischen der Basisstation (BS) und den Teilnehmerstationen (MS) zusatzlich eine CDMA-Teil- nehmersepaπerung unterstutzt wird.
21. Basisstationssystem (BSS) nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung über die Funkschnittstelle gemäß einem TDD- Verfahren organisiert ist, wobei die Signalubertragung m Aufwartsrichtung (UL) und m Abwartsrichtung (DL) zeitlich getrennt in einem gleichen Frequenzkanal (C) erfolgt.
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