DE19535588C2 - Verfahren für eine Mobilstation in einem Zellenfunktelefonsystem - Google Patents
Verfahren für eine Mobilstation in einem ZellenfunktelefonsystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Funkte
lephonsysteme und insbesondere ein Verfahren, das von einer
Mobilstation ausgeführt wird, um zu verhindern, dass ein
laufendes Gespräch verloren geht, wenn die Mobilstation
plötzlich von einem ersten Überdeckungsbereich in einen zweiten
Überdeckungsbereich des Funktelephonsystems überwechselt.
Ein ähnliches Verfahren ist in der US-4,811,380 beschrieben,
auf die weiter unten eingegangen wird.
Funktelephonsysteme sind im Stand der Technik allgemein
bekannt. Ein bestimmter Typ eines Funktelephonsystems ist ein
Zellenfunktelephonsystem. Zellenfunktelephonsysteme umfassen im
allgemeinen eine an ein öffentliches Telephonvermittlungsnetz
(PSTN) angeschlossene Vermittlungssteuerung sowie mehrere
Basisstationen. Für jede der mehreren Basisstationen ist im
allgemeinen ein geographischer Bereich in der Umgebung der
Basisstation definiert, der den Überdeckungsbereich darstellt.
Eine oder mehrere Mobilstationen kommunizieren mit einer
Basisstation, die ein Gespräch zwischen der Mobilstation und
dem öffentlichen Telephonvermittlungsnetz ermöglicht. Eine
genaue Beschreibung eines Zellenfunktelephonsystems ist im Buch
"Mobile Cellular Communications Systems" von Dr. William C. Y.
Lee, 1989, gegeben.
Eine Gesprächsweiterleitung in einem Zellenfunktelephonsystem
ist definiert als ein Übergang der Kommunikation der
Mobilstation von einer ersten Basisstation, die einen ersten
Überdeckungsbereich unterstützt, auf eine zweite Basisstation,
die einen zweiten Überdeckungsbereich unterstützt. Die
Gesprächsweiterleitung kann entweder basisgesteuert,
mobilgesteuert oder basis- und mobilgesteuert sein. Eine
mobilunterstützte Gesprächsweiterleitung (MAHO) ist als
basisgesteuerte Gesprächsweiterleitung
definiert, die sowohl Information verwendet, die von
der Basisstation zur Verfügung gestellt wird, als auch
Information, die von der Mobilstation zur Verfügung
gestellt wird.
Gesprächsweiterleitungen werden ferner als harte Ge
sprächsweiterleitungen oder als weiche Gesprächsweiter
leitungen charakterisiert. Während einer harten Ge
sprächsweiterleitung wird die Kommunikation zwischen der
Mobilstation und der ersten Basisstation vor der Aufnahme
der Kommunikation zwischen der Mobilstation und der
zweiten Basisstation beendet. Bei einer weichen Ge
sprächsweiterleitung wird die Kommunikation zwischen der
Mobilstation und der zweiten Basisstation aufgenommen,
bevor die Kommunikation zwischen der Mobilstation und der
ersten Basisstation beendet wird. Zellenfunktelephon
systeme, die weiche Gesprächsweiterleitungen verwenden,
nutzen typischerweise den gleichen Hochfrequenz-(HF)-
Kanal für die Kommunikation zwischen der Mobilstation und
der ersten Basisstation oder der zweiten Basisstation.
Ein Problem bei Zellenfunktelephonsystemen besteht darin,
daß die Kommunikation zwischen der Mobilstation und der
Vermittlungssteuerung beendet wird, wenn eine erforderli
che Gesprächsweiterleitung fehlschlägt. Diese Beendigung
ist auch als Gesprächsverlust bekannt. Obwohl mobilge
steuerte Gesprächsweiterleitungen und weiche Gesprächs
weiterleitungen die Häufigkeit von Gesprächsverlusten
verringert haben, gibt es bei Zellenfunktelephonsystemen
eine Bedingung, die immer noch Gesprächsverluste verur
sacht. Diese Bedingung tritt ein, wenn sich die Mobilsta
tion in einem laufenden Gespräch mit der ersten Basissta
tion im ersten Überdeckungsbereich befindet und von den
gesendeten Signalen der zweiten Basisstation im zweiten
Überdeckungsbereich im wesentlichen abgeschirmt ist. Wenn
die Mobilstation plötzlich vom ersten Überdeckungsbereich
in den zweiten Überdeckungsbereich überwechselt, erfährt
die Mobilstation einen deutlichen Anstieg der Signalpegel
von der zweiten Basisstation relativ zu den Signalpegeln
von der ersten Basisstation. Wenn der deutliche Anstieg
der Signalpegel der zweiten Basisstation über eine rela
tiv kurze Zeitspanne stattfindet, stören die Signale der
zweiten Basisstation die Kommunikation zwischen der
Mobilstation und der ersten Basisstation, was die Ge
sprächsweiterleitungsbenachrichtigung verhindert und zu
einem Gesprächsverlust führt.
Im Patent. US 4,811,380 ist ein Zellenfunktelephonsystem
des Standes der Technik mit Gesprächsverlustschutz offen
bart. Dieses lehrt ein verbessertes Zellenfunktelephon
system mit Operationsschritten, die verhindern, daß ein
Gespräch verlorengeht, wenn ein Funktelephon von seiner
Bedienungsbasisstelle keine Gesprächsweiterleitungsanwei
sung empfängt. Das System umfaßt eine Vermittlungssteue
rung, die feststellt, daß für das Funktelephon eine
Gesprächsweiterleitung von einem ersten, Basisüberdec
kungsbereich auf einen zweiten Überdeckungsbereich erfor
derlich ist, und die den zugehörigen ersten und zweiten
Basisstellen eine Gesprächsweiterleitungsnachricht zukom
men läßt. Die erste Basisstelle sendet dann die Ge
sprächsweiterleitungsnachricht zum Funktelephon. Wenn das
Funktelephon die Nachricht nicht empfängt, stellt sie
fest, daß das Gespräch verlorengegangen ist, belegt einen
Signalisierungskanal der zweiten Basisstelle und fordert
über die zweite Basisstelle eine Wiederaufnahme des
Gesprächs an, in dem es eine Spezialnachricht sendet. Die
zweite Basisstelle informiert dann das Funktelephon über
die Gesprächsweiterleitungsaweisung, wobei die Gesprächs
weiterleitung mit einer erfolgreichen Wiederaufnahme des
Gesprächs abgeschlossen wird.
Ein Problem der im Patent US 4,811,380 beschriebenen
Technik besteht darin, daß die Mobilstation nach dem
Verlorengehen einer Signalübertragung von der ersten
Basisstation nur für eine vorgegebene Zeitspanne ver
sucht, ein Gespräch wiederaufzunehmen. Die Mobilstation
des Standes der Technik kann die sich verändernden HF-
Bedingungen, die das Entstehen einer selbststörenden
Bedingung des Funktelephonsystems, die eine Gesprächswei
terleitung erfordert, nicht vorhersagen. Da die Mobilsta
tion des Standes der Technik die sich verändernden HF-
Bedingungen nicht vorhersagen kann, geht entweder das
Gespräch verloren, bevor die Gesprächsweiterleitungsnach
richt erfolgreich abgeschlossen werden kann, oder die
Zeitverzögerung für die Wiederaufnahme des verlorenen
Gesprächs ist für den Benutzer der Mobilstation unannehm
bar.
Dementsprechend besteht Bedarf an einem Verfahren, das
von der Mobilstation ausgeführt wird, um zu verhindern,
daß ein laufendes Gespräch verlorengeht, wenn die Mobil
station plötzlich vom ersten Überdeckungsbereich in den
zweiten Überdeckungsbereich des Funktelephonsystems
überwechselt, wodurch die Nachteile eines Gesprächsver
lustes oder der von der Wiederaufnahme des verlorenen
Gesprächs verursachten Zeitverzögerung überwunden werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für eine Mobilstation in einem Zellen
funktelefonsystem anzugeben, das die Zeitverzögerung reduziert, die durch die Wie
deraufnahme eines aktiven Gesprächs in einer Selbststörungsbedingung durch eine
erhebliche Zunahme der Feldstärke einer zweiten Basisstation hervorgerufen wird.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des Patentanspruch 1 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnah
me auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Abschnitt eines Zellenfunktelephonsystems
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Mobilstation, die im
Zellenfunktelephonsystem der Fig. 1 gemäß der
vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 3 Gesprächsbearbeitungszustände der Mobilstation
der Fig. 2 gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 Einzelheiten eines Systemzugriff-Zustands der in
Fig. 3 gezeigten Gesprächsbearbeitungszustände
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 Einzelheiten eines Verkehrskanalzustands der in
Fig. 3 gezeigten Gesprächsbearbeitungszustände
gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zur Vermei
dung eines Gesprächsverlustes in einem Funktele
phonsystem beschreibt, das im Konversations-Un
terzustand der Fig. 5 gemäß der vorliegenden Er
findung enthalten ist;
Fig. 7-1 und 7-2 Einzelheiten des Flußdiagramms der
Fig. 6 gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ein Wiederaufnahmeanforderungsnachricht-Format,
das in den Fig. 3, 4, 5 und 7-2 gemäß der vorlie
genden Erfindung verwendet wird und
Fig. 9 ein Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht-Format, das
in Fig. 7-2 gemäß der vorliegenden Erfindung ver
wendet wird.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf
die Fig. 1 bis 9 genauer beschrieben, wobei Fig. 1 einen
Abschnitt eines Zellenfunktelephonsystems 100 gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 1 zeigt allgemein eine
dicht bebaute städtische Umgebung mit hohen, eng beab
standeten Gebäuden 101 bis 111, die an der Kreuzung einer
ersten Straße 113 und einer zweiten Straße 112 angeordnet
sind. Die Funktelephonüberdeckung dieser städtischen
Umgebung wird vom Zellenfunktelephonsystem 100 bewerk
stelligt. Das Zellenfunktelephonsystem 100 umfaßt allge
mein eine Vermittlungssteuerung 114, eine erste Basissta
tion 115, eine zweite Basisstation 116, eine dritte
Basisstation 117, ein öffentliches Telephonvermittlungs
netz (PSTN) 118, eine erste Mobilstation 119 sowie eine
zweite Mobilstation 120. Die erste Basisstation 115
besitzt einen ersten Funktelephonüberdeckungsbereich 121
entlang der ersten Straße 113. Ähnlich besitzt die zweite
Basisstation 116 einen zweiten Funktelephonüberdeckungs
bereich 122, der allgemein entlang der zweiten Straße 112
vorhanden ist. Die dritte Basisstation 117 besitzt einen
dritten Überdeckungsbereich 123, der im wesentlichen
innerhalb des Gebäudes 111 vorhanden ist.
Die Vermittlungssteuerung 114 ist mit der ersten Basis
station 115 und der zweiten Basisstation 116 verbunden,
um über den ersten Überdeckungsbereich 121 bzw. den
zweiten Überdeckungsbereich 122 eine Funktelephonkommunikation
zu ermöglichen. Zur Erläuterung sei angenommen,
die erste Mobilstation 119 befinde sich anfänglich in
einem laufenden Gespräch mit der ersten Basisstation 115
im ersten Überdeckungsbereich 121 auf einem ersten Ver
kehrskanal und sei durch das Gebäude 111 von Sendesigna
len 126 der zweiten Basisstation 116 im zweiten Überdec
kungsbereich 122 weitgehend abgeschirmt. Die vorliegende
Erfindung beschreibt ein Verfahren, das von der Mobilsta
tion, z. B. von der ersten Mobilstation 119, ausgeführt
wird, um zu verhindern, daß das laufende Gespräch verlo
rengeht, wenn die Mobilstation 119 plötzlich vom ersten
Überdeckungsbereich 121 in den zweiten Überdeckungsbe
reich 122 überwechselt (wie durch den Pfeil 124 gezeigt
ist).
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind der erste Überdeckungsbereich 121 und der
zweite Überdeckungsbereich 122 als Makro-Überdeckungsbe
reiche, auch als Makrozellen bekannt, gezeigt, die eine
relativ große geographische Fläche überdecken. Der dritte
Überdeckungsbereich 123 ist als ein Mikro-Überdeckungsbe
reich, auch als Mikrozelle bekannt, gezeigt, der einen
relativ kleinen geographischen Bereich überdeckt. Die
Überdeckungsbereiche 121, 122 und 123 der jeweiligen
Basisstationen 115, 116 und 117 können teilweise oder
vollständig überlappen. Zum Beispiel kann eine Mikrozelle
vollständig in einer Makrozelle enthalten sein. Daher
wird bei der vorliegenden Erfindung angenommen, daß die
Mobilstation 119 zwischen Makrozellen, zwischen Mikrozel
len oder zwischen einer Makrozelle und einer Mikrozelle
überwechseln kann.
Das Zellenfunktelephonsystem 100, wie es in Fig. 1 ge
zeigt ist, ist nicht auf die gezeigte Konfiguration
beschränkt. Das Zellenfunktelephonsystem 100 kann zusätz
liche Vermittlungssteuerungen, Basisstationen und Mobilstationen
umfassen, um einen großen geographischen Be
reich abzudecken, wie es im Stand der Technik allgemein
bekannt ist. Das Zellenfunktelephonsystem 100 kann eine
Funktelephonüberdeckung für andere Bereiche städtischer
und nichtstädtischer Umgebungen schaffen. Bei der bevor
zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind
die Vermittlungssteuerung 114, die erste Basisstation
115, die zweite Basisstation 116, die dritte Basisstation
117 sowie das PSTN 118 jeweils im Stand der Technik
allgemein bekannt, weshalb diese nicht weiter beschrieben
werden, außer wenn es das Verstehen der vorliegenden
Erfindung erleichtert.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Zellenfunk
telephonsystem 100 ein Zellenfunktelephonsystem mit "Code
Division Multiple Access" (CDMA, Mehrfachzugriff im
Codemultiplex), wie es in TIA/EIA, IS-95, Mobile Sta
tion-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode
Wideband Spread Spectrum Cellular System, veröffentlicht
im Juli 1993, beschrieben ist. Der CDMA ist eine Technik
für die spektrumerweiterte Mehrfachzugriff-Digitalkommu
nikation, der durch die Verwendung einzelner Codefolgen
Kanäle erzeugt. Mit der CDMA-Technik können Signale bei
Vorhandensein hoher Störpegel empfangen werden. Die
praktische Grenze der Signalerkennung hängt von den
Kanalbedingungen ab, jedoch kann bei dem im obenerwähnten
IS-95-Standard beschriebenen System die CDMA-Erkennung
bei Anwesenheit eines Störpegels stattfinden, der um
18 dB größer ist als das Signal für einen statischen
Kanal. Typischerweise arbeitet das System mit einem
niedrigeren Störpegel und dynamischen Kanalbedingungen.
Der Überdeckungsbereich des Zellenfunktelephonsystems 100
kann in Sektoren aufgeteilt sein, wie im Stand der Tech
nik bekannt ist. Bei einem CDMA-System werden die Fre
quenzen für die Kommunikation in jedem Sektor jeder Zelle
wiederverwendet, wobei der Großteil der Störungen auf
einer gegebenen Frequenz, die von einer Mobilstation
wahrgenommen werden, von Zellen stammt, die sich außer
halb der Zelle befinden, in der sich die Mobilstation
aufhält. Die bleibenden Störungen auf einer gegebenen
Frequenz, die von einer Mobilstation wahrgenommen werden,
stammen vom Benutzerverkehr innerhalb der gleichen Zelle
auf der gleichen Frequenz von zeitverzögerten
(reflektierten) Funkwellen.
Eine CDMA-Basisstation kommuniziert mit einer Mobilsta
tion mittels eines Signals mit einer Grunddatenrate von
9600 Bits/s. Das Signal wird dann auf eine gesendete
Bitrate oder Splitterrate von 1,2288 MHz erweitert. Die
Erweiterung besteht in einer Anwendung von Digitalcodes
auf die Datenbits, die die Datenrate erhöhen, während sie
dem CDMA-System Redundanz hinzufügen. Dann werden die
Splitter aller Benutzer in dieser Zelle zusammengesetzt,
um ein zusammengesetztes Digitalsignal zu bilden. An
schließend wird das zusammengesetzte Digitalsignal unter
Verwendung einer Form der QPSK-Modulation gesendet, die
gefiltert worden ist, um die Bandbreite des Signals zu
begrenzen. Wenn das gesendete Signal von einer Mobilsta
tion empfangen wird, wird das gewünschte Signal decodiert
und auf eine Datenrate von 9600 Bits/s zurückgesetzt.
Wenn die Codierung auf die Codes anderer Benutzer ange
wendet wird, ergibt sich keine Reduzierung, so daß das
empfangene Signal die Bandbreite von 1,2288 MHz beibe
hält. Das Verhältnis der gesendeten Bits oder Splitter zu
den Datenbits ist der Codierungsgewinn. Der Codierungsge
winn für ein North-American-CDMA-System beträgt 128 oder
21 dB. Aufgrund dieses Codierungsgewinns von 21 dB kann
für einen statischen Kanal eine Störung bis zu 18 dB
oberhalb des Signalpegels (3 dB unterhalb der Signal
stärke nach dem Codierungsgewinn) toleriert werden.
Alternative Digital-Zellenfunktelephonsysteme, die in den
Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, schließen ein:
globale Systeme für Mobilfunk (GSM), Mehrfachzugriff im
Zeitmultiplex (TDMA) sowie erweiterter TDMA (E-TDMA). GSM
ist in Europa und in vielen Ländern des Pazifikraumes
verbreitet. Es verwendet 200-kHz-Kanäle mit acht Benut
zern je Kanal, der TDMA verwendet, und weist eine Sprach
codierungsrate von 13 kBits/s auf. Die TDMA-Technik
verwendet 30-kHz-Kanäle, drei Benutzer je Kanal und weist
eine Sprachcodierungsrate von 8 kBits/s auf. Das E-TDMA-
System verwendet ebenfalls 30-kHz-Kanäle, weist jedoch
sechs Benutzer je Kanal bei einer Sprachcodierungsrate
von 4 kBits/s auf.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die Mobilstation 119 eine Zellenfunktele
phon-Teilnehmereinheit. Die Mobilstation 119 kann viele
Formen annehmen, die im Stand der Technik bekannt sind,
wie z. B. eine fahrzeugmontierte Einheit, eine tragbare
Einheit oder eine transportable Einheit. Gemäß der bevor
zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die
Mobilstation eine CDMA-Mobilstation, die mit dem CDMA-
Zellenfunktelephonsystem, wie es im obenerwähnten IS-95-
Standard beschrieben ist, kompatibel ist.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann das laufende Gespräch entweder Sprache
oder Datenaustausch zwischen der Mobilstation 119 und
einer Basisstation umfassen. Daher berücksichtigt die
vorliegende Erfindung allgemein die Verlustvermeidung
jedes Informationstyps, der zwischen der Mobilstation 119
und einer Basisstation übertragen wird.
Die vorliegende Erfindung kann im allgemeinen in jedem
Funktelephonsystem eingesetzt werden, in welchem die
Mobilstation die Fähigkeit hat, parallel zur Kommunikation
in einem laufenden Gespräch die Stärke der von
mehreren Basisstationen gesendeten Signale zu überwachen.
Da das Zellenfunktelephonsystem 100 der bevorzugten
Ausführungsform ein Digitalsystem ist, erlaubt es das
Digitalsystem-Nachrichtenformat der Mobilstation 119,
parallel zur Kommunikation in einem laufenden Gespräch
andere Funktionen auszuführen. Die vorliegende Erfindung
nutzt diesen Aspekt des digitalen Zellenfunktelephon
systems 100, um der Mobilstation 119 zu ermöglichen, das
Verfahren auszuführen, das einen Gesprächsverlust des
laufenden Gesprächs verhindert, wenn die Mobilstation 119
plötzlich vom ersten Überdeckungsbereich 121 in den
zweiten Überdeckungsbereich 122 überwechselt.
Fig. 1 zeigt zwei Beispiele dafür, wie eine Mobilstation
von den Sendesignalen einer Basisstation abgeschirmt ist.
In einem ersten Beispiel, wie es oben diskutiert worden
ist, ist die erste Mobilstation 119 durch das Gebäude 111
von den Sendesignalen der zweiten Basisstation abge
schirmt. In einem zweiten Beispiel befindet sich die
zweite Mobilstation 120 in einem laufenden Gespräch mit
der dritten Basisstation 117 im dritten Überdeckungsbe
reich 123 und ist von den Aussendungen der ersten Basis
station 115 im ersten Überdeckungsbereich 121 und der
zweiten Basisstation 116 im zweiten Überdeckungsbereich
122 weitgehend abgeschirmt. Wenn gemäß dem ersten Bei
spiel die erste Mobilstation 119 plötzlich vom ersten
Überdeckungsbereich 121 in den zweiten Überdeckungsbe
reich 122 überwechselt (wie durch den Pfeil 124 gezeigt),
nimmt die Mobilstation einen deutlichen Anstieg der
Sendesignale 126 der zweiten Basisstation 116 bezüglich
den Sendesignale 127 der ersten Basisstation 115 wahr.
Wenn der deutliche Anstieg der Sendesignale 126 der
zweiten Basisstation 116 über eine relativ kurze Zeit
spanne stattfindet, stören die Sendesignale 126 der
zweiten Basisstation 116 die Kommunikation zwischen der
ersten Mobilstation 119 und der ersten Basisstation 115,
was eine Gesprächsweiterleitungsbenachrichtigung verhin
dert und zu einem Gesprächsverlust führt. Auf ähnliche
Weise ergibt sich gemäß dem zweiten Beispiel ein ähnli
ches Ergebnis, wenn die Mobilstation plötzlich vom drit
ten Überdeckungsbereich 123 in den ersten Überdeckungsbe
reich 121 oder den zweiten Überdeckungsbereich 122 über
wechselt. Solche plötzlichen Übergänge zwischen Überdec
kungsbereichen werden in erster Linie durch eine schnelle
Veränderung der Abschattungsbedingungen verursacht. Zum
Beispiel kann ein solch plötzlicher Übergang durch die
Reisegeschwindigkeit der Mobilstation selbst verursacht
werden, wenn die Mobilstation an einer scharfen Gebäude
kante abbiegt oder in einen abgeschirmten Bereich wie
z. B. ein Gebäude mit der darin enthaltenen Mikrozelle
eintritt oder diesen verläßt.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer im Zellenfunktele
phonsystem der Fig. 1 verwendeten Mobilstation gemäß der
vorliegenden Erfindung. Die Mobilstation 119 umfaßt im
allgemeinen eine Empfängerschaltung 201, eine Sender
schaltung 202, eine Steuervorrichtung 203, einen Fre
quenzsynthetisierer 204, ein Zweiwegefilter 205 sowie
eine Antenne 206. Sowohl die Empfängerschaltung 201 als
auch die Senderschaltung 202 teilen sich die Funktionen
der Steuervorrichtung 203, des Frequenzsynthetisierers
204, des Zweiwegefilters 205 sowie der Antenne 206, wie
im Stand der Technik bekannt ist. Die Empfängerschaltung
201 umfaßt im allgemeinen einen Analog-CDMA-Empfänger
207, einen Analog/Digital-Umsetzer (A/D) 208, einen
Digital-CDMA-Demodulator 209, einen Pilotscanner 210,
einen Viterbi-Decodierer 211, einen Sprachdecodierer 212,
einen Digital/Analog-Umsetzer (D/A) 213, eine Datensenke
223 sowie einen Lautsprecher 214. Die Senderschaltung 202
umfaßt im allgemeinen eine Sprachquelle wie z. B. ein
Mikrophon 215 oder eine Datenquelle 224, einen A/D-Umsetzer
216, einen Sprachcodierer 217, einen Digital-CDMA-
Sender 218, einen D/A-Umsetzer 219, einen Analog-CDMA-
Modulator 220, einen Analog-CDMA-Sender 221, einen Lei
stungsverstärker 222 sowie ein Leistungsregelsystem 225.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind der Digital-CDMA-Demodulator 209, der
Pilotscanner 210, der Viterbi-Decodierer 211 sowie der
Digital-CDMA-Sender 218 in einer anwendungsspezifischen
integrierten Schaltung (ASIC) untergebracht, wie in "CDMA
Mobile Station Modem ASIC", Proceedings of the IEEE 1992
Custom Integrated Circuits Conference, Abschnitt 10.2,
Seiten 1-5, und in "CDMA Digital Cellular System an ASIC
Overview", Proceedings of the IEEE 1992 Custom Integrated
Circuits Conference, Abschnitt 10.1, Seiten 1-7, be
schrieben ist.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist der Analog-CDMA-Empfänger 207 im wesentli
chen ein Analogempfänger, der so ausgelegt ist, daß er
zur Bandbreite von 1,2288 MHz, die für den CDMA-Empfangs
betrieb erforderlich ist, kompatibel ist. Der Digital-
CDMA-Sender 218, der Analog-CDMA-Modulator 220, der
Analog-CDMA-Sender 221, der Leistungsverstärker 222 sowie
das Leistungsregelsystem 225 sind im obenerwähnten IS-95-
Standard allgemein spezifiziert. Die Steuervorrichtung
203 ist ein MC68332-Microcontroller, der von Motorola
Inc. hergestellt und vertrieben wird. Alternativ können
auch andere Microcontroller oder digitale Signalprozesso
ren (DSP) verwendet werden. Der digitale Signalprozessor
kann z. B. ein MC56156 sein, der von Motorola Inc. herge
stellt und vertrieben wird. Der Frequenzsynthetisierer
204, das Zweiwegefilter 205 sowie die Antenne 206 ent
sprechen im wesentlichen jenen, die in herkömmlichen
analogen Zellenfunktelephon-Mobilstationen eingesetzt
werden. Der Sprachdecodierer 212 sowie der Sprachcodierer
217 werden vorzugsweise mit dem digitalen Signalprozessor
ausgeführt, der nach TEA/EIA/IS-96-A, "Speech Service
Option Standard for Wideband Spread Spectrum Digital
Cellular Systems", programmiert ist.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist das Verfahren, das von der Mobilstation
ausgeführt wird, um einen Verlust des laufenden Gesprächs
zu verhindern, wenn die Mobilstation 119 plötzlich vom
ersten Überdeckungsbereich 121 in den zweiten Überdec
kungsbereich 122 überwechselt, als Softwareprogramm in
der Steuervorrichtung 203 der Fig. 2 verwirklicht. Bei
der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung empfängt die Steuervorrichtung 203 auf der Leitung
226 eine Empfänger-Signalstärkeinformation (RSSI), die
eine von der Mobilstation 119 empfangene Gesamtenergie
(Io) anzeigt, auf der Leitung 227 eine Pilotsignalstärke
information vom Pilotscanner 210, auf der Leitung 228
eine Signalstärkeinformation für das laufende Gespräch
vom Digital-CDMA-Demodulator 209 und auf der Leitung 229
Systemsteuernachrichten vom Viterbi-Decodierer 211. Die
Steuervorrichtung 203 sendet Systemsteuernachrichten auf
der Leitung 230 über den Digital-CDMA-Sender 218. Die von
der Mobilstation 119 durchgeführten und in der Steuervor
richtung 203 der Fig. 2 enthaltenen Verfahrensschritte
werden im folgenden mit Bezug auf die Fig. 3 bis 7-2
genauer beschrieben.
Fig. 3 zeigt Gesprächsbearbeitungszustände 300 für die
Mobilstation der Fig. 2 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt allgemein einen Einschaltzustand 301, einen
Mobilstation-Initialisierungs-Zustand 302, einen Mobil
station-Warte-Zustand 303, einen Systemzugriff-Zustand
304 sowie einen Zustand 305, in dem die Mobilstation den
Verkehrskanal kontrolliert. Beim Übergang 307 hat sich
die Mobilstation 119 vollständig an den Systemzeitablauf
angepaßt. Beim Übergang 308 empfängt die Mobilstation 119
eine Rufkanal-Nachricht, die eine Bestätigung oder eine
Antwort erfordert und ein Gespräch einrichtet oder eine
Registrierung durchführt. Am Übergang 309 wird der Mobil
station 119 ein Verkehrskanal zugewiesen. Am Übergang 312
beendet die Mobilstation 119 die Benutzung des Verkehrs
kanals. Am Übergang 310 empfängt die Mobilstation 319
eine Bestätigung für eine andere Zugriffkanalübertragung,
die keine Einrichtungsnachricht oder Pagemodus-Antwort
ist. Am Übergang 311 führt die Mobilstation 119 eine
Warte-Gesprächsweiterleitungsoperation durch, wobei
NGHBR_CONFIG gleich "011" ist, oder ist unfähig, eine
Rufkanal-Nachricht zu empfangen. Die Zustände 301 bis 305
der Fig. 3 und die Übergänge zwischen denselben sind in
der obenerwähnten IS-95-Norm, Abschnitt 6.6, allgemein
beschrieben, mit der Ausnahme eines Übergangs 306 vom
Zustand 305, bei dem die Mobilstation den Verkehrskanal
kontrolliert, in den Systemzugriff-Zustand 304. Am Über
gang 306 gibt die Mobilstation eine Wiederaufnahmeanfor
derungsnachricht aus. Im folgenden wird mit Bezug auf die
Fig. 4 bis 9 der Zustandsübergang 306 genauer beschrie
ben.
Fig. 4 zeigt Einzelheiten des Systemzugriff-Zustands 304
der in Fig. 3 gezeigten Gesprächsbearbeitungszustände
gemäß der vorliegenden Erfindung. Im Systemzugriff-Zu
stand 304 sendet die Mobilstation 119 auf Zugriff-Kanälen
Nachrichten an eine Basisstation und empfängt auf Rufka
nälen Nachrichten von der Basisstation. Fig. 4 umfaßt
allgemein einen Vorspanninformation-Auffrischungs-Unter
zustand 401, einen Pageantwort-Unterzustand 402, einen
Mobilstation-Einrichtungsversuch-Unterzustand 403, einen
Registrierungsversuch-Unterzustand 404, einen Mobilsta
tion-Nachrichtenübertragungs-Unterzustand 405 sowie einen
Mobilstation-Befehls/Nachrichtenantwort-Unterzustand 406.
Am Übergang 407 empfängt die Mobilstation 119 eine Nachricht
oder einen Befehl, der eine Bestätigung oder eine
Antwort erfordert. Am Übergang 408 erhält die Mobilsta
tion 119 einen Registrierungszugriff. Am Übergang 409
empfängt die Mobilstation 119 eine vom Benutzer erzeugte
Datenbündelnachricht. Am Übergang 410 startet die Mobil
station 119 die Bearbeitung eines vom Benutzer eingelei
teten Gesprächs. Am Übergang 411 empfängt die Mobilsta
tion 119 eine Page-Nachricht oder eine geschlitzte Page-
Nachricht. An den Übergängen 412 und 413 geht die Mobil
station 119 in den Zustand 305 der Fig. 3 über, in dem
die Mobilstation den Verkehrskanal kontrolliert, oder
wechselt in den Analogmodus. An den Übergängen 414 bis
416 geht die Mobilstation 119 in den Mobilstation-Warte-
Zustand 303 der Fig. 3 über. Die Zustände 401 bis 406 und
die Übergänge 407 bis 416 sind in der obenerwähnten
IS-95-Norm, Abschnitt 6.3, allgemein beschrieben, mit der
Ausnahme des Übergangs 306 in den Mobilstation-Einrich
tungsversuch-Unterzustand 403, in welchem die Mobilsta
tion eine Wiederaufnahmeanforderungsnachricht ausgibt.
Der Übergang 306 zeigt das Ziel des Übergangs 306 inner
halb des Systemzugriff-Zustands 304 der Fig. 3. Der
Zustandsübergang 306 wird im folgenden mit Bezug auf die
Fig. 5 bis 9 genauer beschrieben.
Fig. 5 zeigt Einzelheiten des Verkehrskanal-Zustands 305
der Gesprächsbearbeitungszustände der Fig. 3 gemäß der
vorliegenden Erfindung. Fig. 5 umfaßt allgemein einen
Verkehrskanal-Initialisierungs-Unterzustand 501, einen
Befehlserwartungs-Unterzustand 502, einen Mobilstation-
Antworterwartungs-Unterzustand 503, einen Konversations-
Unterzustand 504 sowie einen Trenn-Unterzustand 505. Am
Übergang 506 beendet die Mobilstation 119 das laufende
Gespräch und empfängt auf dem Vorwärts-Verkehrskanal
einen Basisstation-Bestätigungsbefehl. Am Übergang 507
empfängt die Mobilstation 119 einen Verwaltungsbefehl
oder eine Alarmnachricht mit Information. Am Übergang 508
beantwortet der Benutzer der Mobilstation 119 den Ruf. Am
Übergang 509 empfängt die Mobilstation 119 einen Verwal
tungsbefehl. Am Übergang 510 veranlaßt der Benutzer der
Mobilstation 119 eine Trennung oder empfängt einen Tren
nungsbefehl. Am Übergang 511 empfängt die Mobilstation
119 eine Alarmnachricht mit Information. An den Übergän
gen 512 und 513 empfängt die Mobilstation 119 einen
Trennungsbefehl. Am Übergang 514 richtet die Mobilstation
119 ein Gespräch ein und empfängt auf dem Vorwärts-Ver
kehrskanal einen Basisstation-Bestätigungsbefehl. Die
Zustände 501 bis 505 und die Übergänge 506 bis 514 sind
in der obenerwähnten IS-95-Norm, Abschnitt 6.6.4, allge
mein beschrieben, mit Ausnahme des Zustandsübergangs 306,
bei dem die Mobilstation die Wiederaufnahmeanforderungs
nachricht ausgibt. Der Übergang 306 zeigt den Ursprung
des Übergangs 306 innerhalb des Zustands 305 der Fig. 3,
bei dem die Mobilstation den Verkehrskanal kontrolliert.
Der Zustandsübergang 306 wird im folgenden mit Bezug auf
die Fig. 6 bis 9 genauer beschrieben.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Verfahren 605 zum
Verhindern von Gesprächsverlusten im Funktelephonsystem
100 beschreibt, das im Konversations-Unterzustand 504 der
Fig. 5 gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Das Verfahren 605, das von der Mobilstation 119 ausge
führt wird, verhindert, daß das laufende Gespräch verlo
rengeht, wenn die Mobilstation 119 plötzlich vom ersten
Überdeckungsbereich 121 in den zweiten Überdeckungsbe
reich 122 überwechselt. Im Schritt 600 nimmt das Verfah
ren an, daß die Mobilstation 119 sich anfangs in einem
laufenden Gespräch mit der Basisstation 115 im ersten
Überdeckungsbereich 121 auf einem ersten Verkehrskanal
befindet. Das Verfahren 605 der vorliegenden Erfindung
umfaßt allgemein vier Schritte 601 bis 604. Im folgenden
werden mit Bezug auf die Fig. 7-1 und 7-2 Einzelheiten
der vier Schritte 601 bis 604 beschrieben. Im Schritt 601
stellt die Mobilstation 119 fest, daß das laufende Ge
spräch in Gefahr ist, verlorenzugehen, als Antwort auf
das plötzliche Überwechseln der Mobilstation 119 vom
ersten Überdeckungsbereich 121 in den zweiten Überdec
kungsbereich 122. Im Schritt 602 benachrichtigt die
Mobilstation 119 die erste Basisstation 115, daß das
laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen, als
Antwort auf den Schritt 601 des Feststellens, daß das
laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen. Im
Schritt 603 stellt die Mobilstation 119 fest, daß das
laufende Gespräch mit der ersten Basisstation 115 im
Begriff ist, verlorenzugehen, als Antwort auf den Schritt
602 der Benachrichtigung der ersten Basisstation 115, daß
das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen. Im
Schritt 604 richtet die Mobilstation 119 das laufende
Gespräch mit der zweiten Basisstation 116 im zweiten
Überdeckungsbereich 122 ein, bevor das laufende Gespräch
mit der ersten Basisstation 115 verlorengeht, als Antwort
auf den Schritt 603 des Feststellens, daß das laufende
Gespräch mit der Basisstation 115 im Begriff ist, verlo
renzugehen.
Im Gegensatz zum obenerwähnten Patent US 4,811,380 des
Standes der Technik verbessert die vorliegende Erfindung
vorteilhaft den Stand der Technik, indem die Schritte 601
und 602 hinzugefügt werden. Wie oben beschrieben worden
ist, bemüht sich die Mobilstation des Standes der Technik
nur über eine vorgegebene Zeitspanne, nach dem Fehlen
einer Signalaussendung der Basisstation ein Gespräch
wiederaufzunehmen. Die Mobilstation nach Stand der Tech
nik kann die sich verändernden HF-Bedingungen, die eine
Selbststörungsbedingung im Funktelephonsystem verursa
chen, welche eine Gesprächsweiterleitung erfordert, nicht
vorhersagen. Die Schritte 601 und 602 der vorliegenden
Erfindung geben jedoch der Mobilstation 119 wirksam eine
frühzeitige Warnung vor einem Gesprächsverlust. Die
Mobilstation 119 kann die frühzeitige Warnung empfangen,
während die Mobilstation sich in einem laufenden Gespräch
befindet, da das Zellenfunktelephonsystem 100 ein Digi
talsystem ist. Das Digitalsystem erlaubt der Mobilstation
119, daß laufende Gespräch zu führen, während es die
Gefahr des Verlustes des laufenden Gespräches voraussagt.
Im Besitz dieser frühzeitigen Nachricht kann die Mobil
station 119 im Zusammenwirken mit den Basisstationen
erforderliche Schritte einleiten, um sich selbst im
Funktelephonsystem 100 zu positionieren, bevor der Vor
gang des Gesprächsverlustes begonnen hat. Ein Vorteil der
vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Verfahren
der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden kann,
indem die Mobilstation so konfiguriert wird, wie hier
beschrieben ist; es sind keine speziellen Veränderungen
jenes herkömmlichen Verfahrens erforderlich, das in den
Basisstationen 115, 116, 117 oder in der Vermittlungs
steuerung 114 ausgeführt wird. Die Mobilstation 119 der
vorliegenden Erfindung überwacht daher die sich verän
dernden HF-Bedingungen, wodurch entweder der Verlust
eines laufenden Gesprächs verhindert wird, bevor die
Gesprächsweiterleitungbenachrichtigung erfolgreich abge
schlossen werden kann, oder eine unannehmbare Zeitverzö
gerung bis zur Wiederaufnahme des verlorenen Gesprächs
vermieden wird.
Die Fig. 7-1 und 7-2 zeigen Einzelheiten des Flußdia
gramms der Fig. 6 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die
Schritte 601 bis 604 der Fig. 6 sind zur Verdeutlichung
umrandet. Schritt 601 der Fig. 6 umfaßt allgemein vier
Schritte 701 bis 704. Im Schritt 701 überwacht die Mobil
station 119 eine von der Mobilstation 119 empfangene
Gesamtenergie. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird die Gesamt
energie von der Steuervorrichtung auf der Leitung 226
empfangen. In Schritt 702 mißt die Mobilstation 119 eine
Signalenergie für das von der Mobilstation empfangene
laufende Gespräch. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird die Si
gnalenergie für das laufende Gespräch von der Steuervor
richtung auf der Leitung 228 empfangen. In Schritt 703
berechnet die Mobilstation 119 ein Verhältnis von Signal
energie zu Gesamtenergie. In Schritt 704 bestimmt die
Mobilstation 119, ob das Verhältnis ungünstig ist. Wenn
in Schritt 704 die Mobilstation 119 feststellt, daß das
Verhältnis ungünstig ist, was anzeigt, daß das laufende
Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen, geht die Bear
beitung zu Schritt 602 über. Wenn in Schritt 704 die
Mobilstation 119 feststellt, daß das Verhältnis günstig
ist, was anzeigt, daß das laufende Gespräch nicht in
Gefahr ist, verlorenzugehen, kehrt die Bearbeitung zu
Schritt 705 zurück.
Schritt 701 umfaßt allgemein vier Schritte 705 bis 708.
In Schritt 705 mißt die Mobilstation 119 die von der
Mobilstation 119 empfangene Gesamtenergie zu ausgewählten
Zeitpunkten, um Abtastwerte der Gesamtenergie zu erzeu
gen, die wenigstens einen vorangehenden Abtastwert sowie
einen laufenden Abtastwert der Gesamtenergie umfassen. In
Schritt 706 legt die Mobilstation 119 fest, daß der
laufende Abtastwert der Gesamtenergie um einen vorgegebe
nen Wert größer ist als der wenigstens eine vorangehende
Abtastwert der Gesamtenergie. In Schritt 706 speichert
die Mobilstation 119 den laufenden Abtastwert der Gesamt
energie in Schritt 718 und kehrt zu Schritt 705 zurück,
wenn die Mobilstation 119 feststellt, daß der laufende
Abtastwert der Gesamtenergie um einen vorgegebenen Wert
kleiner ist als der wenigstens eine vorangehende Ab
tastwert der Gesamtenergie. In Schritt 707 integriert die
Mobilstation 119 den laufenden Abtastwert der Gesamtener
gie in den wenigstens einen vorangehenden Abtastwert der
Gesamtenergie, um eine integrierte Gesamtenergie zu
erzeugen. In Schritt 708 speichert die Mobilstation 119
die integrierte Gesamtenergie, um eine gespeicherte
Gesamtenergie zu erzeugen. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird
die integrierte Gesamtenergie in dem in der Steuervor
richtung 203 vorhandenen Speicher gespeichert.
Der Schritt 602 der Fig. 6, in dem die erste Basisstation
benachrichtigt wird, daß das laufende Gespräch in Gefahr
ist, verlorenzugehen, wird im allgemeinen von der Mobil
station 119 ausgeführt, die an die erste Basisstation
eine Pilotsignalstärkenachricht sendet, die die Signal
stärken mehrerer Pilotsignale 127, 126, 128 anzeigt,
welche von den mehreren Basisstationen 115, 116, bzw. 117
gesendet werden. Wie in Fig. 2 gezeigt, sendet die Mobil
station 119 eine Pilotsignalstärkenachricht von der
Steuervorrichtung 203 über die Leitung 230 zum Digital-
CDMA-Sender 218.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung umfaßt das laufende Gespräch mehrere aufeinan
derfolgende Rahmen. Der Schritt 603 der Fig. 6, in dem
festgestellt wird, daß das laufende Gespräch mit der
ersten Basisstation im Begriff ist, verlorenzugehen,
umfaßt allgemein zwei Schritte 709 und 710. In Schritt
709 stellt die Mobilstation 119 fest, ob eine vorgegebe
nene Anzahl aufeinanderfolgender Rahmen des laufenden
Gesprächs unannehmbar ist. Wenn in Schritt 709 die Mobil
station 119 feststellt, daß eine vorgegebene Anzahl
unannehmbarer aufeinanderfolgender Rahmen empfangen
worden ist, bevor ein annehmbarer Rahmen empfangen wird,
fährt die Bearbeitung mit Schritt 711 fort, ansonsten
kehrt die Bearbeitung zu Schritt 705 zurück. In Schritt
711 sperrt die Mobilstation 119 den Digital-CDMA-Sender
218 über die Leitung 230 in Fig. 2 und fährt anschließend
mit Schritt 710 fort. In Schritt 710 bestimmt die Mobil
station 119, ob innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne
nicht zwei aufeinanderfolgende Rahmen der mehreren auf
einanderfolgenden Rahmen annehmbar sind. Wenn in Schritt
710 die Mobilstation 119 feststellt, daß innerhalb einer
vorgegebenen Zeitspanne zwei aufeinanderfolgende Rahmen
der mehreren aufeinanderfolgenden Rahmen annehmbar sind,
kehrt die Bearbeitung zu Schritt 705 zurück. Wenn in
Schritt 710 die Mobilstation 119 feststellt, daß inner
halb einer vorgegebenen Zeitspanne nicht zwei aufeinan
derfolgende Rahmen der mehreren aufeinanderfolgenden
Rahmen annehmbar sind, fährt die Bearbeitung mit Schritt
716 fort.
Der Schritt 604 des Einrichtens des laufenden Gesprächs
mit der zweiten Basisstation 116 im zweiten Überdeckungs
bereich 122 umfaßt allgemein vier Schritte 712 bis 715.
Im Schritt 712 identifiziert die Mobilstation 119 die
zweite Basisstation 116. In Schritt 713 sendet die Mobil
station 119 eine Wiederaufnahmeanforderungsnachricht an
die zweite Basisstation 116 als Antwort auf den Schritt
712 der Identifizierung der zweiten Basisstation 116. Wie
in Fig. 2 gezeigt, sendet die Mobilstation 119 die Wie
deraufnahmeanforderungsnachricht über den Digital-CDMA-
Sender und die Leitung 230 an die zweite Basisstation
116. Wie in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt, sendet die
Mobilstation 119 die Wiederaufnahmeanforderungsnachricht
an die zweite Basis 116, wie durch den Übergang 306
gezeigt ist. Das Format der Wiederaufnahmeanforderungs
nachricht wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 8 genauer
beschrieben. In Schritt 714 stellt die Mobilstation 119
fest, ob eine Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht von der
zweiten Basisstation 116 innerhalb einer vorgegebenen
Zeitspanne empfangen worden ist, als Antwort auf den
Schritt 713 des Sendens einer Wiederaufnahmeanforderungs
nachricht an die zweite Basisstation. Wenn in Schritt 714
die Mobilstation 119 feststellt, daß eine Wiederaufnahme
erlaubnisnachricht von der zweiten Basisstation 116
innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne empfangen worden
ist, fährt die Bearbeitung mit Schritt 715 fort, ansonsten
kehrt die Bearbeitung zum Mobilstation-Initialisie
rungs-Zustand 302 zurück. Wie in Fig. 2 gezeigt, empfängt
die Mobilstation 119 die Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht
von der zweiten Basisstation 116 über den Viterbi-Deco
dierer 211 auf der Leitung 229. Im folgenden wird mit
Bezug auf Fig. 9 das Format der Wiederaufnahmeerlaubnis
nachricht genauer beschrieben.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird der Schritt
714 des Empfangens einer Wiederaufnahmeanforderungsnach
richt von der Mobilstation 119 bewerkstelligt, die die
Wiederaufnahmeanforderungsnachricht auf einem Rufcode-
Kanal empfängt. Im Schritt 715 führt die Mobilstation 119
das laufende Gespräch im zweiten Überdeckungsbereich 122
mit der zweiten Basisstation 116 auf einem zweiten Ver
kehrskanal fort als Antwort auf den Schritt 714 des
Empfangens einer Wiederaufnahmeerlaubisnachricht von der
zweiten Basisstation 116.
Der Schritt 712 der Identifizierung der zweiten Basissta
tion 116 umfaßt allgemein zwei Schritte 716 und 717. Im
Schritt 716 sucht die Mobilstation 119 nach mehreren
Pilotsignalen 126, 127, 128, die von mehreren Basissta
tionen 115, 116 bzw. 117 gesendet werden. Wie in Fig. 2
gezeigt, sucht die Mobilstation 119 nach mehreren Pilot
signalen, die vom Pilotscanner 210 empfangen werden und
auf der Leitung 227 an die Steuervorrichtung 203 gesendet
werden. In Schritt 717 wählt die Mobilstation 119 unter
den mehreren Pilotsignalen ein Pilotsignal 126 mit der
stärksten Signalstärke aus, wobei das Pilotsignal 126 mit
der stärksten Signalstärke dem Pilotsignal entspricht,
das von der zweiten Basisstation 116 gesendet wird.
Fig. 8 zeigt das Wiederaufnahmeanforderungsnachricht-
Format, das gemäß der vorliegenden Erfindung in den
Fig. 3, 4, 5 und 7-2 verwendet wird. Die Mobilstation-
Nachrichtenformate sind in der obenerwähnten IS-95-Norm
Abschnitt 6.7, allgemein beschrieben. Die Wiederaufnahme
anforderungsnachricht ist der Einrichtungsnachricht
ähnlich, wie sie in der obenerwähnten IS-95-Norm be
schrieben ist. Das Nachrichtentypfeld 801 (MSG_TYPE)
besitzt acht Bits und hat einen Binärwert von "00000111".
Die Felder 802 bis 821 entsprechen genau einer Einrich
tungsnachricht, wie sie im obenerwähnten IS-95-Standard
beschrieben ist. Das Zeitreferenz-PN-Folge-Versatz-Feld
822 (REF_PN) ist neun Bits lang und bezeichnet die Pilot
phase, die die Mobilstation 119 derzeit für seine Zeitre
ferenz verwendet. Das Pilotstärke-Feld 823
(PILOT_STRENGTH) ist sechs Bits lang und gibt die Pilot
stärke des Pilotsignals an, das die Mobilstation derzeit
für seine Zeitreferenz verwendet. Das Verkehrskanal-
Referenz-Feld 824 (TCH_REF) ist sechs Bits lang und
bezeichnet den Verkehrskanal, der für die Kommunikation
mit der ersten Basisstation 115 verwendet wird. Das
Pilot-Phasenmessung-Feld 825 (PILOT_PN_PHASE) ist 15 Bits
lang und beschreibt die Phase eines erfaßten Pilotsignals
bezüglich dem Null-Offest-PN-Pilotsignal. Das Pilot
stärke-Feld 826 (PILOT_STRENGTH) ist sechs Bits lang und
bezeichnet die Pilotstärke des im Feld 825 bezeichneten
Pilotsignals. Die Felder 825 und 826 werden wiederholt,
bis alle erfaßten Pilotsignale beschrieben worden sind.
Fig. 9 zeigt das Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht-Format,
das gemäß der vorliegenden Erfindung in Fig. 7-2 verwen
det wird. Die Basisstation-Nachrichtenformate sind in der
obenerwähnten IS-95-Norm, Abschnitt 7.7, allgemein
beschrieben. Die Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht ist der
Kanalzuweisungsnachricht ähnlich, wie sie in der obener
wähnten IS-95-Norm beschrieben ist, ist jedoch durch
Entfernen einiger Felder vereinfacht, da "ASSIGN_MODE"
bekannt ist. Das Nachrichtentypfeld 901 ist acht Bits
lang und besitzt einen Binärwert von "00001111". Die
übrigen Nachrichtenfelder 902 bis 915, die bei der Wie
deraufnahmeerlaubnisnachricht verwendet werden, sind bei
der Kanalzuweisungsnachricht der obenerwähnten IS-95-Norm
vollständig beschrieben. Diese Felder versorgen die
Mobilstation 119 mit der gesamten Information, die erfor
derlich ist, um einen neuen Verkehrskanal mit der zweiten
Basisstation 116 zu belegen.
Somit schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren,
das von der Mobilstation ausgeführt wird, um zu verhin
dern, daß ein laufendes Gespräch verlorengeht, wenn die
Mobilstation plötzlich vom ersten Überdeckungsbereich in
den zweiten Überdeckungsbereich überwechselt. Die vorlie
gende Erfindung stellt der Mobilstation 119 vorteilhaft
eine vorzeitige Nachricht über die sich verändernden HF-
Bedingungen zur Verfügung, bevor das Gespräch beginnt,
verlorenzugehen. Dieser Vorteil wird allgemein durch die
Mobilstation geschaffen, die die Schritte des Feststel
lens 601, daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlo
renzugehen, als Antwort darauf, daß die Mobilstation 119
plötzlich vom ersten Überdeckungsbereich 121 in den
zweiten Überdeckungsbereich 122 überwechselt, und den
Schritt 602 der Benachrichtigung der ersten Basisstation
115, daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzu
gehen, als Antwort auf den Schritt des Feststellens 601,
daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen,
ausführt. Mit der vorliegenden Erfindung können die
Probleme eines Gesprächsverlustes vor der erfolgreichen
Durchführung einer Gesprächsweiterleitungbenachrichtigung
oder der unannehmbaren Zeitverzögerung für die Wiederauf
nahme eines verlorenen Gesprächs im Stand der Technik im
wesentlichen überwunden werden.
Claims (7)
1. Verfahren für ein Zellenfunktelephonsystem (100), mit wenigstens einer
Vermittlungssteuerung (114), mehreren Basisstationen (115, 116) einschließlich
erster (115) und zweiter (116) Basisstationen, sowie wenigstens einer Mobilstation
(119), wobei eine Vermittlungssteuerung (114) mit den ersten (115) und zweiten
(116) Basisstationen verbunden ist, um über erste (121) bzw. zweite (122)
Überdeckungsbereiche eine Funktelephonkommunikation zu ermöglichen, wobei
eine Mobilstation (119) sich in einem laufenden Gespräch mit der ersten Basisstation
(115) im ersten Überdeckungsbereich (121) auf einem ersten Verkehrskanal befindet
und von Sendesignalen der zweiten Basisstation (116) im zweiten
Überdeckungsbereich (122) weitgehend abgeschirmt ist, und wobei das Verfahren
von der Mobilstation (119) ausgeführt wird, um zu verhindern, daß das laufende
Gespräch verlorengeht, wenn die Mobilstation (119) plötzlich vom ersten
Überdeckungsbereich (121) in den zweiten Überdeckungsbereich (122) überwech
selt,
wobei das Verfahren (605) die Schritte enthält:
Überwachen (701) einer von der Mobilstation (119) empfangenen Gesamtenergie (226);
Messen (702) einer von der Mobilstation (119) empfangenen Signalenergie (228) für das laufende Gespräch;
Berechnen (703) eines Verhältnisses von Signalenergie (228) zur Gesamtenergie (226); und
Frühzeitiges Erkennen (704), daß das Verhältnis ungünstig ist, um anzuzeigen, daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen;
Benachrichtigung (602) der ersten Basisstation (115), daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen, als Antwort auf den Schritt des frühzeitigen Erkennenens (704), daß das Verhältnis ungünstig ist;
Feststellen (603), daß das laufende Gespräch mit der ersten Basisstation (115) im Begriff ist, verlorenzugehen, als Antwort auf den Schritt der Benachrichtigung (602) der ersten Basisstation (115), daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen; und
Einrichtung (604) des laufenden Gesprächs mit der zweiten Basisstation (116) im zweiten Überdeckungsbereich (122), bevor das laufende Gespräch mit der ersten Basisstation (115) verlorengeht, als Antwort auf den Schritt des Feststellens (603), daß das laufende Gespräch mit der ersten Basisstation (115) im Begriff ist, verlorenzugehen.
wobei das Verfahren (605) die Schritte enthält:
Überwachen (701) einer von der Mobilstation (119) empfangenen Gesamtenergie (226);
Messen (702) einer von der Mobilstation (119) empfangenen Signalenergie (228) für das laufende Gespräch;
Berechnen (703) eines Verhältnisses von Signalenergie (228) zur Gesamtenergie (226); und
Frühzeitiges Erkennen (704), daß das Verhältnis ungünstig ist, um anzuzeigen, daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen;
Benachrichtigung (602) der ersten Basisstation (115), daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen, als Antwort auf den Schritt des frühzeitigen Erkennenens (704), daß das Verhältnis ungünstig ist;
Feststellen (603), daß das laufende Gespräch mit der ersten Basisstation (115) im Begriff ist, verlorenzugehen, als Antwort auf den Schritt der Benachrichtigung (602) der ersten Basisstation (115), daß das laufende Gespräch in Gefahr ist, verlorenzugehen; und
Einrichtung (604) des laufenden Gesprächs mit der zweiten Basisstation (116) im zweiten Überdeckungsbereich (122), bevor das laufende Gespräch mit der ersten Basisstation (115) verlorengeht, als Antwort auf den Schritt des Feststellens (603), daß das laufende Gespräch mit der ersten Basisstation (115) im Begriff ist, verlorenzugehen.
2. Verfahren (605) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des
Überwachens (701) der von der Mobilstation (119) empfangenen Gesamtenergie die
Schritte enthält:
Messen (705) der von der Mobilstation (119) empfangenen Gesamtenergie (226) zu ausgewählten Zeitpunkten, um Abtastwerte der Gesamtenergie zu erzeugen, die wenigstens einen vorangehenden Abtastwert und einen laufenden Abtastwert der Gesamtenergie umfassen;
Feststellen (706), dass der laufende Abtastwert der Gesamtenergie um einen vorgegebenen Wert größer ist als der wenigstens eine vorangehende Abtastwert der Gesamtenergie;
Integrieren (707) des laufenden Abtastwerts der Gesamtenergie in den wenigstens einen vorangehenden Abtastwert der Gesamtenergie, um eine integrierte Gesamt energie zu erzeugen; und
Speichern (708) der integrierten Gesamtenergie, um eine gespeicherte Gesamtenergie zu erzeugen.
Messen (705) der von der Mobilstation (119) empfangenen Gesamtenergie (226) zu ausgewählten Zeitpunkten, um Abtastwerte der Gesamtenergie zu erzeugen, die wenigstens einen vorangehenden Abtastwert und einen laufenden Abtastwert der Gesamtenergie umfassen;
Feststellen (706), dass der laufende Abtastwert der Gesamtenergie um einen vorgegebenen Wert größer ist als der wenigstens eine vorangehende Abtastwert der Gesamtenergie;
Integrieren (707) des laufenden Abtastwerts der Gesamtenergie in den wenigstens einen vorangehenden Abtastwert der Gesamtenergie, um eine integrierte Gesamt energie zu erzeugen; und
Speichern (708) der integrierten Gesamtenergie, um eine gespeicherte Gesamtenergie zu erzeugen.
3. Verfahren (605) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schritt des Benachrichtigens (602) der ersten Basisstation (115), dass das
laufende Gespräch in Gefahr ist, verloren zu gehen, den Schritt enthält:
Senden (602) einer Pilotsignalstärkenachricht (230) an die erste Basisstation (115), die die Signalstärke mehrerer Pilotsignale (126, 127, 128) angibt, die von den mehreren Basisstationen (115, 116, 117) gesendet werden.
Senden (602) einer Pilotsignalstärkenachricht (230) an die erste Basisstation (115), die die Signalstärke mehrerer Pilotsignale (126, 127, 128) angibt, die von den mehreren Basisstationen (115, 116, 117) gesendet werden.
4. Verfahren (605) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das laufende
Gespräch mehrere aufeinanderfolgende Rahmen umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schritt des Feststellens (603), dass das laufende Gespräch mit der ersten
Basisstation (115) im Begriff ist, verloren zu gehen, die Schritte enthält:
Feststellen (709), dass eine vorgegebene Anzahl der mehreren aufeinanderfolgenden Rahmen unannehmbar ist; und
Feststellen (710), dass innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nicht zwei aufeinanderfolgende Rahmen der mehreren aufeinanderfolgenden Rahmen annehmbar sind.
Feststellen (709), dass eine vorgegebene Anzahl der mehreren aufeinanderfolgenden Rahmen unannehmbar ist; und
Feststellen (710), dass innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nicht zwei aufeinanderfolgende Rahmen der mehreren aufeinanderfolgenden Rahmen annehmbar sind.
5. Verfahren (605) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass der Schritt des Einrichtens (604) des laufenden Gesprächs mit der zweiten
Basisstation (116) im zweiten Überdeckungsbereich (122) die Schritte enthält:
Identifizieren (712) der zweiten Basisstation (116);
Senden (713) einer Wiederaufnahmeanforderungsnachricht (230, 306) an die zweite Basisstation (116) als Antwort auf den Schritt der Identifizierung (712) der zweiten Basisstation (116);
Empfangen (714) einer Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht von der zweiten Basisstation (116) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Antwort auf den Schritt des Sendens (713) einer Wiederaufnahmeanforderungsnachricht an die zweite Basisstation (116); und
Fortsetzen (715) des laufenden Gesprächs im zweiten Überdeckungsbereich (122) mit der zweiten Basisstation (116) auf einem zweiten Verkehrskanal als Antwort auf den Schritt des Empfangens (714) einer Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht von der zweiten Basisstation (116).
Identifizieren (712) der zweiten Basisstation (116);
Senden (713) einer Wiederaufnahmeanforderungsnachricht (230, 306) an die zweite Basisstation (116) als Antwort auf den Schritt der Identifizierung (712) der zweiten Basisstation (116);
Empfangen (714) einer Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht von der zweiten Basisstation (116) innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Antwort auf den Schritt des Sendens (713) einer Wiederaufnahmeanforderungsnachricht an die zweite Basisstation (116); und
Fortsetzen (715) des laufenden Gesprächs im zweiten Überdeckungsbereich (122) mit der zweiten Basisstation (116) auf einem zweiten Verkehrskanal als Antwort auf den Schritt des Empfangens (714) einer Wiederaufnahmeerlaubnisnachricht von der zweiten Basisstation (116).
6. Verfahren (605) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des
Identifizierens (712) der zweiten Basisstation (116) die Schritte enthält:
Suchen (716) nach mehreren Pilotsignalen (126, 127, 128), die von den mehreren Basisstationen (115, 116, 117) gesendet werden; und
Auswählen (717) eines Pilotsignals (126) mit der höchsten Signalstärke unter den mehreren Pilotsignalen (126, 127, 128), wobei das Pilotsignal (126) mit der höchsten Signalstärke dem Pilotsignal entspricht, das von der zweiten Basisstation (116) gesendet wird.
Suchen (716) nach mehreren Pilotsignalen (126, 127, 128), die von den mehreren Basisstationen (115, 116, 117) gesendet werden; und
Auswählen (717) eines Pilotsignals (126) mit der höchsten Signalstärke unter den mehreren Pilotsignalen (126, 127, 128), wobei das Pilotsignal (126) mit der höchsten Signalstärke dem Pilotsignal entspricht, das von der zweiten Basisstation (116) gesendet wird.
7. Verfahren (605) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schritt des Empfangens (714) einer Wiederaufnahmeanforderungsnachricht den
Schritt enthält:
Empfangen (714) der Wiederaufnahmeanforderungsnachricht (230, 306) auf einem Rufcode-Kanal.
Empfangen (714) der Wiederaufnahmeanforderungsnachricht (230, 306) auf einem Rufcode-Kanal.
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