DE69112087T2

DE69112087T2 - Verfahren für das Umlegen einer Verbindung in einem Funktelefon-Netz.

Info

Publication number: DE69112087T2
Application number: DE69112087T
Authority: DE
Inventors: Edouard Issenmann; Jean Reysset
Original assignee: Nokia Inc
Current assignee: Nokia Inc
Priority date: 1990-01-18
Filing date: 1991-01-14
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2011-01-15
Also published as: DK0438099T3; EP0438099A1; EP0438099B1; FR2657211A1; US5289525A; AU639516B2; ES2075905T3; ATE126649T1; CA2034411C; DE69112087D1; JPH0686358A; AU6836490A; CA2034411A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Weiterschaltung einer Nachrichtenverbindung in einem Funktelefonnetz und insbesondere in einem zellenförmigen Funktelefonnetz.
Die zellenförmigen Funktelefonnetze sind bekannt und wurden in zahlreichen Aufsätzen behandelt, unter denen hier die das künftige gesamteuropäische System betreffenden Aufsätze erwähnt seien:
- Der Aufsatz "Le systeme cellulaire numérique européen de communication avec les mobiles" von B. Ghillebaert et al, erschienen in "Echo des Recherches", 1. Trimester 1988.
- Der Aufsatz "Le systeme radio-mobile ECR 900" von M. Ballard et al, der in der Zeitschrift "Telecommutant" No 4, Juni 1989 erschienen ist.
Ganz allgemein ist der geographische Bereich eines solchen Netzes in Zellen mit je einem Sender-Empfänger unterteilt, der in Funkverbindung mit sich in dieser Zelle befindlichen beweglichen Stationen treten kann. Die Sender- Empfänger mehrerer Zellen gehören zu einer gemeinsamen Basisstation. Benachbarte Basisstationen sind an eine Mobilfunk-Vermittlungszentrale angeschlossen. Die verschiedenen Mobilfunk-Vermittlungszentralen sind miteinander über das allgemeine Fernsprechnetz verbunden. Eine Funktelefonverbindung wird über das Fernsprechnetz, eine Mobilfunk-Vermittlungszentrale, eine Basisstation und einen Sender-Empfänger aufgebaut, der mit der betreffenden beweglichen Station verkehrt.
Da diese Station in Bewegung ist, kann sie die Zelle verlassen, in der sie sich bis dahin befand. Die Nachrichtenverbindung, die über einen ersten Sender-Empfänger, der zu einer ersten Basisstation gehört, aufgebaut wurde, muß über einen zweiten Sender-Empfänger fortgeführt werden, der ggf. zu einer zweiten Basisstation gehört, die ihrerseits ggf. an eine andere Mobilfunk-Vermittlungszentrale angeschlossen ist.
Nimmt man an, daß dieser Sender-Empfänger zur gleichen Basisstation wie der erste Sender-Empfänger gehört, dann muß eine Übergabe der Nachrichtenverbindung durch Leitwegänderung vom ersten Sender-Empfänger zum zweiten in der Basisstation erfolgen, während ein ähnliches funkelektrisches Umlegen auch in der beweglichen Station durchgeführt werden muß.
In einem Funktelefonnetz mit einem Synchrontakt für das ganze Netz, wie beispielsweise in der Druckschrift EP-A-0 174 419 beschrieben, erfolgen die Leitwegänderung und die Umlegung gleichzeitig, um die Dauer der für den Benutzer merkbaren Unterbrechung der Nachrichtenverbindung in Grenzen zu halten. Das eingesetzte Mittel ist die synchrone Auslösung dieser beiden Operationen mithilfe des synchronen Takts. Dies ist teuer und schwierig durchzuführen.
Ein bekanntes Verfahren, mit dem Steueroperationen vermieden werden, die einen synchronen Takt bei der Durchführung einer solchen Verbindungsweitergabe erfordern würden, besteht darin, in der Basisstation eine Konferenzschaltung mit drei Zugängen einzufügen, von denen zwei für die Funktelefonverbindung verwendet werden, d.h. einer, der über einen ersten Zweig zum öffentlichen Fernsprechnetz führt, während ein zweiter über einen zweiten Zweig zum ersten Sender-Empfänger führt. Wenn eine Weitergabe erforderlich wird, um die Leitwegänderung der Nachrichtenverbindung vorzubereiten, wird eine Abzweigung ausgehend vom dritten Zugang der Konferenzschaltung hergestellt, der zum zweiten Sender-Empfänger führt. Die Mobilstation kann dann die Nachrichtenverbindung vom zweiten Zweig auf die Abzweigung in einem beliebigen Augenblick übergehen, ohne daß die Funktelefonverbindung mehr unterbrochen werden müßte, als für die Durchführung dieser funkelektrischen Umlegung notwendig ist. Wenn dann die Funktelefonverbindung über den zweiten Sender-Empfänger erstellt ist, wird die Konferenzschaltung aus der Verbindung entfernt.
Die Weiterschaltung einer Verbindung zu einer Zelle einer zweiten Basisstation erfolgt nach demselben Verfahren durch Abzweigung in Höhe der Mobilfunk-Vermittlungszentrale mit Hilfe einer Konferenzschaltung, in der die Abzweigung dann zur zweiten Basisstation und in dieser zum zweiten Sender-Empfänger führt.
Die Weiterschaltung einer Verbindung zu einer Zelle einer zweiten Basisstation, die ihrerseits an eine andere Vermittlungszentrale angeschlossen ist, erfolgt wieder nach dem gleichen Verfahren durch Abzweigung in Höhe der ersten Mobilfunk-Vermittlungszentrale mit Hilfe einer Konferenzschaltung, wobei der dritte Zweig sich in diesem Fall dann zur zweiten Mobilfunk-Vermittlungszentrale und durch diese hindurch zur zweiten Basisstation und zum zweiten Sender- Empfänger erstreckt.
Ein solches Weitergabesystem für Funktelefongespräche ist der Kritik ausgesetzt, selbst wenn der Funktelefonverkehr ein Gesprächsverkehr ist. Die Einfügung einer Konferenzschaltung und deren Entfernung erfordern aber zwei Unterbrechungen der Verbindung, die, wenn auch kurz, so doch hörbar sind und zu den Folgen der Umlegung in der Mobilfunkstation noch hinzukommen. Diese Umlegung, die eine längere Unterbrechung der Verbindung bedingt, erfolgt unter Bedingungen, die durch die Prozeduren zum Aufbau von Mobilfunkverbindungen bestimmt werden, so daß diese Umlegung nicht komprimierbar ist.
Die Funktelefonverbindungen müssen aber wie die Verbindungen zwischen ortsfesten Teilnehmern auch die Datenübertragung ermöglichen. Die Verwendung von Konferenzschaltungen kann dann nicht akzeptiert werden, zumindest in gewissen Fällen, da die Konferenzschaltung bei der Verbindung zweier Eingangskanäle mit einem gemeinsamen Ausgang diese beiden Eingänge so kombiniert, daß aus der Sicht der Datenübertragung nicht mehr verwertbare Ausgangsdaten geliefert werden.
Ohne auf einen Synchrontakt erfordernde Operationen zurückgreifen zu müssen, ist Ziel der Erfindung, die mehrfachen Unterbrechungen der Verbindung bei der Weiterschaltung von Funktelefonverbindungen zu vermeiden, um die Störungen zu verringern, die diese Unterbrechungen in den Gesprächsverbindungen erzeugen, sowie die Weiterschaltung von Verbindungen durchzuführen, ohne auf Konferenzschaltungen zurückzugreifen, da diese für Datenübertragungen störend sind.
Die Erfindung erreicht dieses Ziel, indem ein Verfahren zur Weiterschaltung von Funktelefonverbindungen vorgesehen wird, bei dem die Leitwegänderung der Verbindung vor dem Durchschalten und vor der Funkkanaländerung durch Reservierung des neuen Leitwegs vorbereitet wird, ohne daß dieser an die aufgebaute Verbindung angeschlossen würde. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Umlegebefehl, der die Umlegeoperation auslöst und an die Mobilstation übertragen wird, sowie die Leitwegänderung auf den neuen Leitweg abhängig von einem Weitergabebefehl so durchgeführt werden, daß die relativ kurze Unterbrechung, die sich aus der Leitwegänderung ergeben könnte, während des definierten Schaltzeitintervalls erfolgt.
Genauer betrachtet wird die Durchführung der Leitwegänderung um eine Zeit verzögert, deren Dauer durch die zeitliche Lage und die Dauer des definierten Trennzeitintervalls nach dem Umlegebefehl sowie durch die Verzögerung bedingt ist, die zwischen der Aussendung des Befehls zur Leitwegänderung und der Durchführung der Leitwegänderung abläuft.
Vorzugsweise ist die zeitliche Lage der Unterbrechung, die durch die Leitwegänderung bedingt ist, so gewählt, daß sie sich in der Mitte des definierten Unterbrechungszeitintervalls befindet.
Die verschiedenen Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden nun im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Figur 1 zeigt ein zellenförmiges Funktelefonnetz und dient der Erläuterung der Operationen bei der Weiterschaltung einer Verbindung.
Figur 2 zeigt den zeitlichen Ablauf der erfindungsgemäßen Leitwegänderungs- und Umlegeoperationen.
Das in Figur 1 gezeigte Funktelefonnetz, das in dem oben an zweiter Stelle genannten Aufsatz erwähnt ist, enthält Funktelefonsender-Empfänger BTS, die je eine geographische Zone abdecken, wie z.B. die Zelle cel1. Solche Zellen können insgesamt ein ganzes Land abdecken. Sie überdecken sich teilweise.
Eine bewegliche Station, wie z.B. die Station sm1, die sich in der Zelle cel1 befindet, kann Funktelefonverbindungen über den Sender-Empfänger BTS dieser Zelle aufbauen.
Sender-Empfänger BTS mehrerer benachbarter Zellen gehören zu einer gemeinsamen Basisstation, die eine Steuerund Vermittlungseinrichtung wie z.B. BSC1, BSC2 usw. aufweist.
Benachbarte Basisstationen sind an die gleiche Funktelefon-Vermittlungszentrale MSC1, MSC2 usw. angeschlossen und die Funktelefon-Vermittlungszentralen sind mit dem allgemeinen Fernsprechnetz RTP verbunden.
Eine typische Verbindung, die von einer beweglichen Station sm1 verlangt, oder für sie bestimmt ist, wird über einen Nachrichtenkanal ve aufgebaut, der einen betroffenen Teilnehmer über das allgemeine Telefonnetz RTP mit einer Mobilfunk-Vermittlungszentrale MSC1, einem Vermittlungsweg in der Zentrale MSC1, einen Nachrichtenkanal vc1 von der Zentrale MSC1 zur Steuer- und Vermittlungsanlage BSC1 einer Basisstation, einem Schaltweg in der Anlage BSC1, einen Nachrichtenkanal vc1a von der Anlage BSC1 zum Sender-Empfänger BTS einer Zelle und einem Funkkanal sowie einer beweglichen Station sm1 verbindet.
Diese bewegliche Station verläßt bei ihrer Fahr die Zelle cel1 und gelangt in eine Nachbarzelle, wie z.B. die Zelle cel2. Die in diesem Augenblick laufende Nachrichtenverbindung soll über den Sender-Empfänger BTS der Zelle cel2 fortgesetzt werden. Dies erfordert eine Weiterschaltung der Funktelefonverbindung von einer Zelle zur nächsten, d.h. von einem Sender-Empfänger zum nächsten. Eine solche Weitergabe erfordert den Aufbau eines anderen Vermittlungswegs in der Basisstation BSC1, der über einen anderen Nachrichtenkanal vc1b bis zum Sender-Empfänger der anderen Zelle führt.
Wenn die bewegliche Station eine Zelle erreicht, die zu einer anderen Basisstation gehört, umfaßt die durchzuführende Umschaltung einen Leitweg in der Vermittlungszentrale MSC1, der über einen Nachrichtenkanal vc2 bis zu dieser anderen Basisstation, zum Beispiel BSC2, und über einen Leitweg in der Basisstation BSC2 bis zu einem Nachrichtenkanal, z.B. vc2a, führt, über den der Sender-Empfänger der Zelle erreicht wird.
Wenn diese andere Basisstation an eine andere Vermittlungszentrale angeschlossen ist, erfordert die Weiterschaltung den Aufbau eines Leitwegs in der Vermittlungszentrale MSC1, der über einen Nachrichtenkanal, z.B. vc3, bis zur betreffenden Basisstation BSC3 führt, in der ein Leitweg zu einem Nachrichtenkanal wie z.B. vc3a und bis zum Sender- Empfänger der betreffenden Zelle führt.
In obigen Ausführungen wurden die in dem Netz durchgeführten Umschaltoperationen beschrieben, um die Weiterschaltung der Funktelefonverbindung gemäß der Ortsveränderung der beweglichen Station sm1 durchzuführen. Jede dieser Schaltoperationen erfordert gemäß der bekannten Technik in den Vermittlungseinrichtungen die Vorbereitung einer Abzweigung durch Reservierung der Leitwege und Verbindungskanäle ausgehend von der Schaltebene, die durch das Symbol einer Schaltmatrix in einer Basisstation oder einer Vermittlungszentrale dargestellt ist. Dann wird ein Befehl zur Leitwegänderung gegeben, der den bisherigen Leitweg freigibt und den neuen Leitweg anschließt. Zwischen der Freigabe eines Wegs einerseits und dem Anschluß des anderen andererseits erfolgt eine kurze Unterbrechung der Verbindung, die man mit einigen 30 Millisekunden ansetzen kann.
In der beweglichen Station sm1 selbst erfordert der Übergang von einer Zelle zur anderen eine Umlegeoperation. Diese Umlegeoperation wird durch die Basisstation gesteuert, mit der die bewegliche Station vor der Umschaltung in Verbindung stand. Sie wird durch die Überwachung des Empfangspegels von Pilotsignalen in der beweglichen Station ausgelöst, die nicht nur von dem Sender-Empfänger der Zelle stammen, in der sich die bewegliche Station befindet, sondern auch von den Sender-Empfängern von umgebenden Zellen. Die Basisstation kann also selbst bestimmen, ob es notwendig ist, die für diese bewegliche Station gerade laufende Nachrichtenverbindung von der derzeit aktuellen Zelle an eine Nachbarzelle weiterzuschalten. Dies führt zu einem Umlegebefehl, der der beweglichen Station den Funkkanal (dieser Nachbarzelle) bezeichnet, auf den sich die bewegliche Station anschließen soll. Die Verbindung wird also kurz unterbrochen. Die bewegliche Station stellt dann die Verbindung mit der Basisstation her (die dieselbe wie bisher sein kann oder auch nicht), und zwar über diesen letztgenannten Kanal, worauf die Verbindung wiederhergestellt wird. Die Dauer der Unterbrechung der Verbindung aufgrund der Umschaltung beträgt 150 ms, wie sie durch die Empfehlung No 0208 "Qualité de Service", Kapitel A 1.9, Punkte a und b der Groupe Spécial Mobile des CEPT festgelegt ist.
Die vorliegende Erfindung, wie sie aus Figur 2 hervorgeht, sieht vor, daß der Umlegebefehl der beweglichen Station unter solchen Bedingungen gegeben wird, daß es zu einer Unterbrechung der Verbindung in einem definierten Unterbrechungsintervall kommt und daß der Befehl zur Ausführung der Leitwegänderung auf die Abzweigung unter solchen Bedingungen gegeben wird, daß die Unterbrechung der Verbindung, die durch diese Leitwegänderung verursacht sein könnte, während des definierten Unterbrechungsintervalls erfolgt.
Genauer betrachtet wird die Entscheidung über die Weiterschaltung der Verbindung, die auf einer beliebigen Ebene des Netzes in Figur 1 getroffen wurde, mit RCP bezeichnet. Diese Entscheidung führt zu einem Leitwegänderungsbefehl oa, der eine Zeitverzögerungsoperation RCPT startet. Bei Ablauf dieser Zeitverzögerung wird die eigentliche Leitwegänderung SJO gestartet. Figur 2 zeigt die Zeitverzögerung rcpt; nach einer gestrichelt angedeuteten Zeitverzögerung, die im Vergleich sehr kurz sein kann, folgt die Zeitdauer sjo der Durchführung der Leitwegänderung. Die entsprechende Unterbrechung der Verbindung ist mit sw rechts von der Zeitdauer sj aus Gründen der Klarheit der Beschreibung dargestellt, wenngleich diese beiden im wesentlichen gleichzeitig ablaufen können.
Die gleiche Entscheidung RCP führt zu einem Umlegebefehl ob, der die Umlegeoperation HOC auslöst. Die Dauer dieser Umlegeoperation ist mit hoc bezeichnet. Die entsprechende Unterbrechung der Verbindung ist mit msw rechts von der Zeit hoc dargestellt, um im gleichen Zeitmaßstab wie die Unterbrechung sw lokalisiert zu werden.
Selbstverständlich muß unabhängig von dem Niveau, auf dem die Entscheidung zur Weiterschaltung der Verbindung getroffen wird, die Zeitdauer rcpt so gewählt werden, daß die Ausführung der Leitwegänderung wesentlich schneller als die Umlegung der Funkverbindung erfolgt. Es ist daher möglich, die Unterbrechung der Verbindung sw aufgrund der teilnehmerseitigen Umlegung unter den Nennbetriebsbedingungen der Vermittlungsanlage in die Mitte der Unterbrechung der Verbindung zu legen, die durch die Umlegung unter den Nennbetriebsbedingungen der beweglichen Station und der Basisstationen bedingt ist. Auf diese Weise kann die Unterbrechung sw in Figur 2 um 60 ms in der einen oder anderen Richtung bezüglich der Unterbrechung mws aufgrund von ungünstigen Umständen bei der Ausführung der Leitwegänderungen oder der Umlegung verschoben werden, ohne daß die beiden miteinander koinzidieren.
Schätzungen erlauben die Aussage, daß dies in den allermeisten Fällen zutrifft, so daß die Erfindung dazu führt, die Unterbrechung der Verbindung bei einer Weiterschaltung einer Nachrichtenverbindung auf nur die Unterbrechung zu begrenzen, die durch die Umlegung der funkelektrischen Verbindung bedingt ist.
Es sei bemerkt, daß die Erfindung außer den Konferenzschaltungen den Aufwand in Form der Betriebszeit der Steuerorgane einspart, die für die Einfügung und die Wiederentfernung der Konferenzschaltungen erforderlich sind. Außerdem vermeidet die Erfindung die Verzögerung in der Ausführung der Weiterschaltung, die durch die Einfügung einer Konferenzschaltung begründet ist, wobei alle Arten von Nachrichtenverbindungen, ob sie nun Sprache oder Daten übertragen, in gleicher Weise behandelt werden.

Claims

1. Verfahren zur Weiterschaltung von Nachrichtenverbindungen in einem Funktelefonnetz und insbesondere in einem zellenförmigen Funktelefonnetz, in dem eine Funktelefonverbindung mit einer beweglichen Station (sm1) über einen ersten Sender-Empfänger einer ersten Zelle (cel1) aufgebaut wird, wobei die Weiterschaltung darin besteht, auf einer Vermittlungsebene die Nachrichtenverbindung aufgrund eines Leitbefehls (oa) über einen Leitweg auf einen zweiten Sender- Empfänger einer zweiten Zelle (cel2) zu lenken, der die bewegliche Station (sm1) erreicht, und in der beweglichen Station (sm1) vom ersten Sender-Empfänger eine Umlegung auf den zweiten Sender-Empfänger aufgrund eines an die bewegliche Station übertragenen Umschaltbefehls (ob) zu veranlassen, der die Umlegung auslöst, wobei diese Umlegung zu einer Unterbrechung der Nachrichtenverbindung während eines relativ langen definierten Unterbrechungszeitintervalls führt und der neue Leitweg (vc1b) vor der Ausführung der Vermittlungs- und Umschaltoperationen durch Reservierung des Leitwegs vorbereitet wird, ohne daß dieser an die aufgebaute Nachrichtenverbindung angeschlossen würde, dadurch gekennzeichnet, daß der Befehl zur Leitwegänderung (oa) durch eine Zeitverzögerung (RCPT) verzögert wird, deren Dauer (rcpt) von der zeitlichen Lage und der Dauer des definierten Trennzeitintervalls (msw) nach dem Umschaltbefehl und von der Zeit abhängt, die zwischen der Aussendung des Befehls zur Leitwegänderung und der Ausführung dieser Änderung verstreicht, so daß die relativ kurze Unterbrechung der Verbindung (sw), die aus der Leitwegänderung resultieren könnte, während des definierten Unterbrechungszeitintervalls abläuft.

2. Verfahren zur Weiterschaltung von Nachrichtenverbindungen in einem Funktelefonnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Lage der durch die Ausführung der Leitwegänderung hervorgerufenen Unterbrechung (sw) so liegt, daß sie nominal in der Mitte des definierten Unterbrechungszeitintervalls (msw) zu liegen kommt.