MOBILE RADIO NETWORK

Abstract: 1. A mobile radio network (FN) featuring network-wide synchronisation, with a number of radio concentrators (FUKO) mutually arranged in the manner of a cellular system with overlapping radio ranges (1, 2...7) which are determined by the frequency channels which they are allocated in the framework of the cellular system, wherein a predetermined number of radio ranges (1, 2...7) immediately adjacent each other form a group of radio ranges (FBG) in which the frequency channels available overall are repeated, wherein moreover the frequency distribution plan for the radio concentrators (FUKO) is specified to be such that same-channel interference in the radio range in question, including an extended edge zone, are largely eliminated, and wherein at least the signalling in digital form is carried out between the stationary radio concentrators (FUKO) and the mobile subscriber stations (TLW) via organisation channels (OK) designed for duplex operation, characterised in that the radio concentrators (FUKO) of a plurality of radio range groups (FBG) are commonly assigned at least one organisation channel (OK) which represents a multiple access channel with a periodic frame (RN1...RN4), that moreover this frame includes at least a number of consecutive time slots (S1...S8) corresponding to the number of radio ranges (1, 2...7) within a group of radio ranges (FBG), and each of the time slots (S1...S8) is simultaneously assigned, for the transfer of radio range-related information blocks (1', 2'...8'), to a radio range (1, 2...7) in a plurality of radio range groups (FBG1...FBG5) which is adequately decoupled in terms of radio technology from the corresponding radio range of the other radio range groups.

Description: Mobiles Funknetz Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Funknetz mit einer Anzahl Funkkonzentratoren in gegenseitiger räum- licher Anordnung nach Art eines Cellularsystems mit sich überlappenden Funkbereichen, bei dem jeweils eine fest vorgegebene Anzahl von einander unmittelbar benachbarten Funkbereichen eine Fnnkbereichsgruppe bilden, in denen sich.die insgesamt zur Verfügung stehenden Frequenzkanäle wiederholen, bei dem ferner der Frequenzverteilungsplan für die Funkkonzentratoren so festgelegt ist, dass Gleichkanalstörungen im jeweiligen Funkbereich einschliesslich einer erweiteren Randzone weitgehend ausgeschlossen sind und bei dem wenigstens die Signalisierung in digitaler Form zwischen den ortsfesten Ftmkkonzentratoren und den beweglichen Teilnehmerstationen über für Dubl exbetri et ausgelegte Organisationskanäle vorgenommen ist. Ein mobiles Funknetz dieser Art ist beispielsweise durch die DE-AS 26 59 635 bekannt. Jeder Funkkonzentrator verfügt bei diesem bekannten Funknetz huber einen zentralen Organisationskanal, in dem die Informationen der verschiedenen Organisationsfunktionen, wie Kennung, Anmeldung, Ummeldung, Anwesenheitsprüfung, Belegung und Ruf zeitgestaffelt übertragen werden. Die digitale Form dieser Information gibt ein HöchstmaB an Resistenz und ermöglicht darüber hinaus ein direktes Mass für die Verbindungsqualität, bzw. den jeweiligen Geräuschabstand, über eine Messung des Phasenjitters zu erhalten. Für die Aufrechterhaltung eines ungestörten Betriebs müssen die Teilnehmerstationen bei dem bekannten System neben dem Organisationskanal des Funkkonzentrators, bei dem sie angemeldet sind, ständig auch die Organisationskanäle benachbarter Funk bereiche überwachen, um sich notfalls über einen anderen Funkkonzentrator anzumelden, wenn im funkbereichsüberschreitenden Verkehr die Verbindung zum Funkkonzentrator unbrauchbar wird. Dies bedeutet einen nicht unerheblichen Aufwand an Steuer- und Schaitmitteln bei den be beweglichen Teilnehmerstationen. Der Erfindung liegt die Aussgabe zugrunde, für ein mobiles Funknetz der einleitend geschilderten Art eine weitere Lösung für die Ubertragung der die Organisations- funktionen beinhaltenden Informationen zwischen den Funkkonzentratoren und den beweglichen Teilnehmerstationen anzugeben, die insbesondere auf seiten der Teilnehmerstationen mit einem wesentlich geringeren Aufwand an Steuer- und Umschaatmittel: auskommt und zwar unter Ein beziehung der für den bereichsüberschreitenden Verkehr notwendigen Trends der Veränderungen der Erreichbarkeit infolge der eigenen Fahrzeugbewegung. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass den Funkkonzentratoren mehrererFunkbereichsgruppen wenigstens ein Organi sati onskanal gemeinsam zugeordnet ist, der unter Einsatz einer netzweiten Synchronisation als Mehrfachzugriffkanal mit einem periodischen Rahmen gestaltet ist, dass ferner dieser Rahmen wenigstens eine der Anzahl der Funkbereiche einer Funkbereichsgruppe entsprechende Zahl aufeinanderfolgender Zeitschlitze umfasst und dass jeder der Zeitschlitze gleichzeitig solchen Funkbereichen mehrerer Funkbereichsgruppen für die Übermittlung funkbereichsbezogener Informationsblöcke zugeordnet ist, die funktechnisch ausreichend voneinander entkoppelt sind. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass in einem nach Art eines Cellularsystems aufgebauten Mobil funknetz die jeweils gleiche Frequenzkanale benutzenden Funkbereiche verschiedener Funkbereichsgruppen funktechnisch voneinander ausreichend entkoppelt sind, so dass für die verschiedenen Funkbereichsgruppen ein und derselbe Organisationskanal gleichzeitig dann verwendet werden kann, wenn zu einem vorgegebenen Zeitschlitze innerhalb des Rahmens dieses OrganisatiUnsanals jeweils nur solche Funkbereiche verschiedener Funkbereichsgruppen gleichzeitig mit ihren lnformationsblöcken zugreifen, die entsprechend dem Frequenzverteilungsplan in diesem Cellularsystem jeweils gegeneinander funktechnisch ausreichend entkoppelt sind. Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform ist jeder der Zeitschlitze eines Rahmens des Organisationskanals gleichzeitig einem Funkbereich mehrerer Funkbereichsgruppen für die Übermittlung funkbereichsbezogener Informationsblökke zugeordnet. Dabei sind diese Funkbereiche durch die ihnen im Rahmen des Cellularsystems zugeteilten Frequenzkanäle bestimmt. Zweckmässig übersteigt die Anzahl der Zeitschlitze eines Rahmens des OrgantsationskÅanals die Anzahl der Funkbereiche einer Funkbereichsgruppe. Die hierdurch erhaltene Reserve von einem oder mehreren Zeitschlitzs gibt diev Möglichkeit, an funkgeografisch ungünstigen Orten Funkbereiche mit relativ kleinen Sendeleistungen der Funkkonzentratoren überschneidungsfrei einzufügen, wobei die Zahl der Einfügungen pro Funkbereichsgruppe aufgrund der kleinen Leistungen relativ hoch sein kann. Ein oder mehrere Reservezeitschlitze ermöglichen aber auch, sofern dies erforderlich ist, einen Kapazitätszuschlag zu einem oder mehreren der Funkbereiche innerhalb einer Funkbereichsgruppe. In bestimmten Grenzgebieten eines mobilen Funknetzes- wie es dem Erfindungsgegenstand zugrundeliegt besteht die Notwendigkeit, den vorgegebenen Frequenzabstand der beiden Frequenzen des Frequenzkanalpaares des Organisationskanals zu ändern. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, für die aufeinanderfolgenden Rahmen des Organisationskanals in der einen Ubertragungsrich tung von denen in der anderen Ubertragungsrichtung einen gegenseitigen Zeitversatz vorzusehen, der die Grösse eines Zeitschlitzes übersteigt. Auf diese Weise ist es nämlich möglich, das Umschalten des Synthesizers beim Funkkonzentrator und bei den beweglichen Teilnehmerstationen in ADhangigkeit eines¯8berganges von Senden auf Empfangen und umgekehrt durchzuführen, ohne dass an die Umschaltgeschwindigkeit dieser Synthesizer besondere Anforderungen gestellt werden müssen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Zeitversatz zwei Zeitschlitze gross. Um den Organisationskanal im Rinblick auf eine möglichst flexible Weise für erforderliche Kapazitätsausweitungen der Funkbereiche zu gestalten, ist es sinnvoll, zwei und mehr aufeinanderfolgende Rahmen des Organisationskanals, zu einem Uberrahmen zu. gestalten. Auf diese Weise ist es möglich, dass einFunkbereich einer Funkbereichsgruppe,bei beispielsweise einem Reservezeitschlitz pro RahmeL,zur Kapazitätsausweitung sämtliche Reservezeitschlitze innerhalb eines Uberrahmen zusätzlich in Anspruch nehmen kann. Der grosse Vorteil eines Oragnisationskanals mit Mehr fachzugriff, bei dem den Funkbereichen innerhalb einer Rahmenperiode aufeinanderfölgende Zeitschlitze znge- ordnet sind, besteht unter anderen darin, dass der Organisationskanal von einer bei einem Funkbereich angemeldeten TeilnehmerstationlauSer in dem diesem Fnnk- bereich zugeordneten Zeitschlitz, auch in den übrigen Zeitschlitzen zur Erkennnng von Trends hinsichtlich der Erreichbarkeit benachbarter Funkbereiche und zur gegebenenfalls erforderlichen Ummeldung zu einem anderen Funkbereich abgehört werden kann. In diesem Falle ist es sinnvoll,-dass ein Funkbereich bei Erreichen seiner vollen Kapazitätsauslastung innerhalb des bzw. der ihm in einem Organisationskanal zugeordneten Zeitschlitze in diesen Zeitschlitzen eine Signalinformation überträgt, die einer sich anmeldenden Teilnehmerstation mitteilt, auf welchen weiteren Organisationskanal sie für die Anmeldung und den weiteren funkorganisatorischen Informationsaustausch überwechseln soll. Um es in diesem Falle einem Funkbereichen zu ermöglichen, innerhalb einer Rahmenperiode zwei und mehr einem Funkbereich einer Funkbereichsgruppezugehörige Informationsblöcke in zeitlich voneinander getrennten Zeitschlitzen der zwei und mehr Organisationskanäle zu übertragen, ist es erforderlich, dass die Rahmen der zwei und mehr Organi sationskanäle einen gegenseitigen Zeitversatz aufweisen. Um auch in diesem Falle hohe Anforderungen an die Umschaltgeschwindigkeit der Synthesizer der Funkgarnituren zu vermeiden, ist es sinnvoll, zwischen den die Tnformationsblöcke eines bestimmten Funkbereiches innerhalb einer Rahmenperiode enthaltenden Zeitschlitzen von zwei und.mehr Organisationskanälen jeweils eine Zeitlücke, beispielsweise in der Grösse eines Zeitschlitzes, vorzusehen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Anspruche 6, 7 und 15 angegeben. Anhand von in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungs- beispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 die schematische Earstellung einer Funkbereichs- gruppe, Fig. 2 die schematische Darstellung eines aus mehreren Fnnkbereichsgruppen bestehenden Fuxiknetzes nach Art eines Cellularsystems, Fig. 3 die schematische Darstellung eines AusfUhrungs- beispieles der Rahmenfolge eines Organisations kanals nach der Erfindung, Fig. 4 eine weitere Darstellung des Organisationskanals, Fig. 5 die schematische Darstellung der beiden Ubertra gungswege eines Organisationskanals zwischen Funkkonzentrator und Teilnehmerstation in einem Blockschaltbild, Fig. 6 ein erstes usführungsbeispiel für zwei Organi sationskanäle nach der Erfindung, Fig. 7 eine Darstellung der Zeitintervall-Frequenzum- stimmung bei Verwendung von zwei Organisations kanälen nach Fig. 6, Fig. 8 die Darstellungen von die Fig. 6 und 7 ergänzenden Zeitdiagrammen für die Synthesizerumschaltung, Fig. 9 ein zweites Ausfuhrungsbeispiel für zwei Organisa tionskanäle nach der Erfindung Fig. 10 eine schematische Darstellung der Zeitintervall Frequenzumstimmung beim Ausführungsbeispiel mit zwei Organisationskanälen nach Fig. 9, Figw 11 ein Fig. 9 und 10 ergänzendes Zeitdiagramm der Synthesizerumschaltung, Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel für drei Organisations kanäle nach der Erfindung. Die in Fig. 1 dargestellte Fnnkbereichsgruppe FBG besteht aus sieben Funkbereichen 1, 2, ...7 die sich in den Rand zonen geringfügig überlappen und in deren Zentrum jeweils ein Fnkkonzentrator angeordnet ist, der die räumliche Lage des betreffenden Funkbereichs bestimmt. Die Funkbereichsgruppe FBG stellt eine Organisationseinheit innerhalb des in Fig. 2 dargestellten Funknetzes FN dar. Dieses Funknetz EKumfasst hierbei fünf solcher Funkbereichsgruppen FBG1...FBG5. Innerhalb einer solchen Funk bereichsgruppe FBG können sämtliche innerhalb des Netzes verfügbaren Frequenzkanäle maximal einmal zugeteilt werden. Das Fkmknetz FN arbeitet mit einer netzweiten Synchronisation. Die Sprechkanäle und der wenigstens eine Organisationskanal sind für Duplexbetrieb ausgelegt, d.h., dass jedem Kanal ein Frequenzkanalpaar zugeordnet ist. Hierbei ist der gegenseitige Frequenzabstand zwischen den beiden Frequenzen eines Frequenzkanalpaares für alle Kanäle bis auf noch zu besprechende Ausnahmen konstant. Dies wird dadurch erreicht, dass von dem zur Verfügung stehenden Frequenzvorrat, beispielsweise in einem Oberband von 461,3 bis 465,74 MEz und einem dem Oberband zugeordneten Unterband im Bereich von 451,3 bis 455,74 Nliz jeweils eine Frequenz gemeinsam ein Frequenzkanalpaar mit einem gegenseitigen Frequenz stand von 10 NHz bilden. Das Frequenzraster im Ober- wie im Unterband weist dabei beispielsweise einen Rasterabstand von 20 fz.auf. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Funkbereichsgruppen FBG 1... FBG5 innerhalb des Funknetzes FN so angeordnet, dass die die gleiche Kennzahl aufweisenden Funkbereiche räumlich voneinander den grösstmöglichen Abstand haben. Der Frequenzverteilplan in eism solchen Funknetz entspricht dabei der Bezifferung der Funkbereiche, d.h., dass Funkbereichen mit der gleichen Kennzahl gleiche Frequenzkanäle zugeordnet sein können. Durch die räumliche Trennung dieser Funkbereiche mit gleicher Kennzahl werden auf diese Weise Gleichkanalstörungen auch bei eventuell aufretenden Überreichweiten mit Sicherheit unterbunden. Nach der Erfindung ist nun einem solchen Funknetz FN nach Fig. 2 wenigstens ein Organisationskanal 0K zuge-..- ordnet, von dem eine zweckmässige Ausführungsform in Fig. 3 dargestellt ist. Der Überrahmen URN dieses Organisationskanals besteht im Ausfilhrnngsbefspiel nach Fig. 3 aus vier Rahmen RN1 RN2, RN3 und RN4 mit jeweils acht Zeitschlitzen S1, S2 ... S8 für die Übertragung von lnformationsblöcken 1', 2' .. 8' der Funkbereiche 1, 2 ...7 der Funkbereichsgruppen FBG1 ...FBG5. Die Informationsblo.-cke lt 2' ... 7' sind hierbei entsprechen der Numerierung den Funkbereichen 1, 2...7 zugeordnet, während der Zeitschlitz S8 einen Informationsblock 8' hat, der entweder einem der Funkbereiche 1, 2 ...7 noch zusätzlich zur Verfügung gestellt EMI8.1 oder aber für sonstige Signalübertragungen freigehalten werden kann. Eine Moglichkeit der Verwendung dieses Reservezeitschlitzes S8 besteht auch darin, an funkgeografisch ungünstigen Orten Funkbereiche mit relativ kleinen Sendeleistungen der Funkkonzentratoren iiberschneidungsfrei in den Organisa-' tionskanal einzufügen, wobei die Zahl der Eiziftigungen pro Funkbereichsgruppe auf Grund der kleinen Leistungen relativ hoch sein kann. Der Organisationskanal OK nach Fig. 3 ist also, wie die in Fig. 2 angegebenen Pfeile verdeutlichen, hinsichtlich seiner Zeitschlitzzuweisung so gestaltet, dass bei der geografischen Nummerierung der jeweils sieben Funkbereiche 1, 2 ...7 der verschiedenen Funkbereichsgruppen FBG1...FBG5 eine Zeitschlitzrotationsbewegung entsteht, die im gesamten Funknetz FN rotationssynchron abläuft. Damit ist die zeitliche Überschneidungsfreiheit gewähr- leistet und der räumliche Kanalwiederholabstand eingehalten. Somit können alle Funkbereiche 1 der verschiedenen F'uI1kbereichsgruppgleichzeitig zum Zeitschlitz sl, alle Funkbereiche 2 zum Zeitschlitz S2 usw. zugreifen, und in diesen Zeitschlitzen ihre funkbereichsbezogenen Informationsblöcke Ubertragen, ohne dass hierdurch gegenseitige Überschneidungen bzw. Übertragungsstörungen auftreten können. Bei einer Auslegung des Funknetz für den Frequenzbereich um 450 MEz, beträgt die Länge eines Rahmens RN beispielsweise 600 ms, so dass sich für den vier Rahmen umfassenden Überrahmen URN eine Periode von 2400 ms ergibt. Bei einer Aufteilung eines Rahmens RN in acht gleich grosse Zeitschlitze ergibt sich für einen Zeitschlitz eine Zeitdauer von 75 ms in der bei einer Bitrate von 5,28 Ebit/s 396 Bit in Form eines Informationsblocks übertragen werden können. Wie der in Fig. 4 dargestellte Organisationskanal erkennen lässt, ist jeder der Informationsblöcke 1', 2' ...8' in zwei gleichlange Teilblocke, nämlich einen Rufblock R und eine Meldeblock M unterteilt, die bei der beispielhaft angegebenen Zeitdauer eines Zeitschlitzes von 75 ms jeweils 37,5 ms gross sind. Der Rnfblock dient dabei hauptsächlich den Verbindungsaufbau, während der Meldeblock die notwendige Signalisierung für die Anwesenheitsprüfung darstellt. Bei den in Fig. 4 dargestellten Rahmen RN1 und RN2 des Organisationskanals stellt das obere Teilbild das Senden S eines Funkkonzentrators FUKO und das Empfangen E der Teilnehmer TLN im Oberband OB und das untere Teilbild das Senden S der Teilnehmer TLN und das Empfangen E eines Funkkonzentrators FUKO im Unterband UB dar. Wie Fig. 4 weiter zeigt, haben die Rahmen RN des Organisationskanals im Oberband OB und im Unterband UB gegeneinander einer Zeitversatz OT, dessen Dauer der Dauer zweier Zeitschlitze entspricht0 Dieser Zeitversatz ermöglicht, sofern beim Übergang von Senden auf Empfangen oder umgekehrt ein Umschalten des Synthesizers der Funkgarnitur des Funkkonzentrators FUKO oder einer beweglichen Teilnehmerstation TLN erforderlich ist, nur geringe Anforderungen an dessen Umschaltgeschwindigkeit > weil für einen solchen Umschaltvorgang jeweils die Zeitdauer eines Zeitschlitzes zur Verfügung steht. Wie bereits ausgeführt, wird ein Umschalten des Synthesizers beim Ubergsng von Senden auf Empfangen und umgekehrt in bestimmten Grenzgebieten eines solchen Funk netzes dann erforderlich, wenn der vorgegebene Frequenzabstand eines Frequenzkanalpaares nicht eingehalten werden kann und deshalb für die Übertragungseinrichtung von der mobilen Teilnehmerstation TLN zum Funkkonzentrator FUKO eine andere Radiofrequenz verwendet werden muss. Die Änderung des Frequenzabstandes bei einen Frequenzkanalpaar wird grundsätzlich nur durch Ändern der Radiofre- quenz für die Übertragungsrichtung und Ubertragungs dauer von der mobilen Teilnehmerstation zum Funkkonzentrator vorgenommen, um auf diese Weise den mobilen Teilnehmerstationen zu ermöglichen, die Funkkonzentratoren in den Zeitschlitzen der aufeinanderfolgenden Rahmen auch in solchen Grenzgebieten stets auf der innerhalb des Funknetzes vorgegebenen Radiofrequenz des Organisationskanals im Oberband zu empfangen. Das in Fig. 5 dargestellte Blockschaltbild veranschaulicht den Verkehr einer mobilen Teilnehmerstation TLN mit einem Funkkonzentrator FUEO. Der Funkkonzentrator weist eine Funkdatensteuerung und eine.ttberleiteinrich- tung FDS + ULE auf, die mit der Funkkanalsteuerung FKS zusammenarbeitet. Die Funkkanalsteuerung liefert dem Sender SR im Rhythmus der aufeinanderfolgenden Rahmen RN des Organisationskanals den in einem zugeordneten Zeitschlitz zu übertragenden Informationsblock im Oberband OB, Dieser besteht, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 4 ausgeftUirt worden ist, aus zwei Teilblöcken, nämlich dem Rufblock R und dem Meldeblock M. Im Rufblock R werden die Verbindnngswilnsche und im Meldeblock die MeldeaGfrufe an die mobilen Teilnehmerstationen TLN über des Funkfeld FF gesendet. Der Empfänger ER der mobilen Teilnehmerstation TLS leitet die empfangenen Informationsblöcke dem Systemsteuerteil ST zu, dem das Bedienteil BT und der Sender SR der Teilnehmerstation nachgeschaltet sind. Der Sender SR der Teilnehmerstation TLN sendet im Unterband UB im Rufblock R Erstmeldungen und Ummeldungen soweit die mobile Teilnehmerstation TLN gesprächsbereit ist, und quittiert im Meldeblock M den Meldeaufruf des Funkkonzentrators. An- und Abmeldung einer Teilnehmerstation, sowie der periodisch erfolgende Meldeaufruf und dessen Quittierung erfolgt in der gleichen Weise wie dies bereits in der genannten DE-AS 26 59 635 ausführlich beschrieben ist. Da ein Funkkonzentrator FUEO im Regelfall innerhalb eines Rahmens RN lediglich in dem ihm zugeordneten Zeitschlitz den Informationsblock absetzt, kann die gleiche Funkgarnitur auch für das Senden von Informationsblöcken in einem Reservezeitschlitz des gleichen Rahmens verwendet werden und auf diese Weise eine Eapazitätsaus- weitung eines Funkbereiches herbeigeführt werden. Bei erforderlichen Kapazitätsausweitungen von zwei und mehr Funkbereichen sowie bei sehr grossen Kapazitätsausweitungen eines einzelnen Funkbereichs können, wie Fig. 6 zeigt, anstelle eines, zwei Organisationskanäle OKI und ORII vorgesehen werden. Ein eine Kapazitätsauswei- tung benötigender Funkbereich hat hier die Möglichkeit, neben der Belegung des ihm zugeordneten Zeitschlitzes im Rahmen RN des Organisationskanals OKI weitere Zeitschlitze im Organisationskanal OEII zu belegen. Hierbei kann diese Mehrfachbelegung wiederum ton ein und derselben Funkgarnitur des Funkkonzentrators vorgenommen werden. Der Rahmenversatz im Organisationskanal 0K I und im Organisationskanal OE II zwischen Oberband OB und Unter band UB beträgt wiederumT. Darüberhinaus haben auch die Rahmen des Organisationskanals 0K II gegenüber den Rahmen des Organisationskanal OK I den ZeitversatzA T', der hierbei vier Zeitschlitze umfasst, Auf diese Weise ist es beispielsweise für den Funkbereich 1 möglich, innerhalb einer Rahmenperiode im Organisationskanal OK I und im Organisationskanal OK II jeweils eisnTnformations- block 1' im Oberband OB zu senden und im Unterband UB zn empfangen. Entsprechendes gilt für die restlichen der sieben Funkbereiche. Bei diesem Übertragungsschema hat, wie das Diagramm der Zeitintervall-Frequenzumstim mung ZI-t f nach Fig. 7 zeigt, der Synthesizer der Funkgarnitur für eine gegebenenfalls erforderliche Umschaltung zwischen Senden und Empfangen innerhalb eines Organisationskanals sowie für die hier stets erforderliche Umschaltung zwischen dem Organisationskanal OK I und dem Organisationskanal OK II jeweils ein Zeitintervall L von der Grösse eines Zeitschlitzes zur Verfügung. Die Synthesizernmschaltung zwischen den Frequenzen f? und f2 ist in Diagramm SU1 der Fig. 8 für den Fall dargestellt, dass lediglich eine Umschaltung zwischen den beiden Organisationskanäien erforderlich ist. Das darunter dargestellte Zeitdiagramm SU2 für vier Frequenzen fl, f2, f3 und f4 der Fig. 8 zeigt den Fall, in dem zusätzlich eine Umschaltung in Abhängigkeit eines aber ganges von Senden auf Empfangen und umgekehrt innerhalb eines Organisationskanals erforderlich ist. Der beispielsweise angeführte Funkbereich 1 wird den ihm zusätzlich im Organisationskanal OK II zur Verfügung stehenden Zeitschlitz im allgemeinen erst dann für die Ubertragung eines Informationsblockes 7' in Anspruch nehmen, wenn sein Verkehrsaufkommen dies erfordert. Ist seine ihm im Organisationskanal 0K I zur Verfügung stehende Kapazität ausgeschöpft, so wird er im Informationsblock 1' dieses Organisationskanals eine Information für sich weiterhin anmeldende Teilnehmer stationen übertragen, die diesen mitteilt, dass sie für die Anmeldung und den weiteren funkorganisatorisdieilnformationstausch auf den Organisationskanal 0K II überwechseln soll. Das Fig. 6 entsprechende weitere Ausführungsbeispiel für zwei Organlsationskanäle OK I und OK II nach Fig. 9 stellt einen Fall dar, bei dem innerhalb eines Ballungsgebietes, beispielsweise einer Grossstadt, die Kapazitätsbelastung eines Punkbereiches, beim Ausführungsbeispiel der Funkbereich 1, sehr gross ist, und somit für diesen Funkbe-reich innerhalb einer Rahmenperiode mehr als zwei Zeitschlitze für Senden und zwei Zeitschlitze für Empfangen zur Verfügung sein müssen. Beim Ausruhrungsbeispiel nach Fig. 9 ist dies so gelöst, dass der Funkbereich 1, nunmehr bezogen auf den Überrahmen URN, in den Rahmen RN 1, RN2 und RN3 jeweils im Reservezeitschlitz zusätzlich einen Informationsblock lt überträgt und darüber hinaus im Organisationskanal 0K II im Rahmen RN1 zusätzlich einen lnformationsblock und in den Rahmen RN2, RN3 und RN4 zu-. sätzlich jeweils zwei Informationsblöcke 1' überträgt. Anstelle von normalerweise vier Tnformationsblöcken lt innerhalb eines Uberrahmens URN stehen also hier des Funkbereich 1 insgesamt vierzehn Zeitschlitze für die Ubertragung von Informationsblöcken zur Verfügung. Fig. 10 zeigt wiederum das zugehörige Diagramm ZI- bf der Zeitintervall-Frequenzumstimmung der Synthesizer. Hier steht für eine Umschaltung zwischen der Synthesizer frequenz fl des Organisationskanals OK I und der Synthesizerfrequenz f2 des Organisationskanals OK II und, um- gekehrt im allgemeinen. kein Zeitintervall in der Grösse eines Zeitschlitzes zur Verfügung. Die Funkgarnitur des Funkkonzentrators muss in diesem Falle entweder mit einem zweiten Synthesizer ausgestattet werden oder aber der Synthesizer muss für eine sehr hohe Umschaltgeschwindigkeit ausgelegt sein. Dieser Sachverhalt wird im Zeitdiagramm SU der Fig. 11, das den Ablauf der Umschaltung zwischen den Frequenz f7 und f2 darstelltnoch besonders. verdeutlicht. Fig. 12 schliesslich z-eigt ein weiteres Ausführungsbei spiel mit drei Organisationskanälen OK I. OK II und 0K III. Die Rahmen RN1, RN2, RN3 und RN4, die gemein sam den Überrahmen URN bilden, sind beim Organisationskanal 0K I in zieren ersten sieben Zeitschlitzen mit den Informationsblöcken 1', 2' ...7' der Fhnkbereiche 1, 2..7 der Funkbereichsgruppen FBG1 ...FBG5 nach Fig. 2 belegt, während, der Reservezeitschlitz mit dem. Informationsblock 8t für Funkkonzentratoren sehr kleiner Leistung in funkgeografisch schwierigem Gelände belegt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass der Funkbereich 1 einer Funkbereichsgruppe und der Funkbereich 2 einer anderen Funkbereichsgruppe einen Funkkonzentrator aufweisen, wie er für Ballungsgebiete mit grosser Teilnehmerzahl erforderlich ist. Die hierfür erforderliche Eapazi- tätsausweitung wird für den genannten Funkbereich 1 im zweiten Organisationskanal OK II und für den betreffenden Funkbereich 2 im Organisationskanal OK III berAck- sichtigt. Wie Fig. 12 zeigt, stehen dem betreffenden Funkbereich 1 für Informationsblöcke 1' im zweiten Organisationskanal OK II einundzwanzig Zeitschlitze zur VerfU- gung. Entsprechendes gilt für den genannten Funkbereich 2, dem im dritten Organisationskanal OK III für die Ubertragung von Informationsblöcken 2' siebzehn Zeit schlitze zur Verfügung stehen. Insgesamt stehen dem genannten Funkbereich 1 in den drei Organisationskanälen sechsundzwanzig Zeitschlitze zur Verfügung. Dies entspricht bei einer Bitrate von 5,28 Kbit/s und einer Länge des Überrahmens von 2400 ms einer maximalen Funkteilnehmerzahl von 3466, die auf diese Weise bedient werden können. Jede Teilnehmerstation kann auf jedem der im Beispiel gezeigten Organi sationskanäle die Erreichbarkeit aller Nachbarfunkbereiche überprüfen. Da hier aber in den einzelnen Organisationskanälen teilweise gleichzeitig gesendet und empfangen wird, wird auch bei solcha3-t Gross- funkkonzentratoren für den Betrieb der Organisationskanäle nur eine Fonkgarnitur mit unabhängigen Synthesizern für Sender und Empfänger benötigt. Dieser geringe zusätzliche Aufwand wird jedoch nur erforderlich, wenn die Teilnehmerkapazität im Zuge des Ausbaus eines solchen Funknetzes in Ballungsgebieten die Bedienung einer so hohen Anzahl von Teilnehmerstationen erforderlich macht. Ein hervorstchendg Vorteil der Erfindung ist, dass mit der Anzahl der verwendeten Organisationskanäle der Steuerund Umschaltaufwand bei den Teilnehmerstationen nicht ansteigt. Der Teilnehmerstation wird der Ubergang auf einen anderen Organisationskanal mittels der systemeigenen Signalisierung vom Funkkonzentrator mitgeteilt. 1g Patentansprüche 12 Figuren

Claims: Patentansrtiche 1. Mobiles Funknetz mit einer Anzahl Funkknzentratoren in gegenseitiger räumlicher Anordnung nach Art eines Cellularsystems mit sich überlappenden Fnnkbereichen, bei dem jeweils eine fest vorgegebene Anzahl von einander tlnmittelbar benachbarten Funkbereichen eine Funkbereichsgruppe bilden, in denen sich die insgesamt zur Verfügung stehenden Frequenzkanäle wiederholen, bei dem ferner der Frequenz-verteilungsplan für die Funkkonzentratoren so festgelegt ist, dass Gleichkanalstörnngen im jeweiligen Funkbereich einschliesslich einer erweiterten Randzone weitgehend ausgeschlossen sind und bei dem wenigstens die Signali ajerung in digitaler Form zwischen den ortsfesten Funkkonzentratoren und den beweglichen Teilnehmerstationen über für Duplexbetrieb ausgelegte Organisationskanäle vorgenommen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass den Funkkonzentratoren mehrerer Funkbereichsgruppen wenigstens ein Organisationskanal (OR) gemeinsam zugeordnet ist, der unter Einsatz einer netzweiten Synchronisation als Mehrfachzugriffkanal mit einem periodischen Rahmen (RN1..RN4) gestaltet ist, dass ferner dieser Rahmen wenigstens eine der Anzahl der Funkbereiche (1,2..7) einer Funkbereichsgruppe (FBG) entsprechende Zahl aufeinanderfolgender Zeitschlitze (51.58) umfasst und dass jeder der Zeitschlitze gleichzeitig solchen Funkbereichen mehrerer Funkbereichsgruppen (FBGI. . FBG5) für die Übermittlung funkbereichsbezogener Informationsblöcke t1', 2'..8') zugeordnet ist, die untereinander funktechnisch ausreichend voneinander entkoppelt sind. 2. Mobiles Funknetz nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder der Zeitschlitze (S1..S8) gleichzeitig einem Funkbereich (1,2..7) mehrerer Funkbereichsgruppen (FBG1..FBG5) für die Übermittlung funkbereichsbezogener Informationsblöcke (1',2'..8') zugeordnet ist und dass diese Funkbereiche durch die ihnen im Rahmen des Cellularsystems zugeteilten Frequenzkanäle bestimmt sind. 3. Mobiles Funknetz nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anzahl der Zeitschlitze (S1..S8) eines Rahmens (RN1..RN4) des Organisationskanals (OK) die Anzahl der Funkbereiche (1,2..7) einer Funkbereichsgruppe (FBG) übersteigt. 4. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden An sprache, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die aufeinanderfolgenden Rahmen (RNI. .RN4)'des Or ganisations-kanals(OK) in der einen Übertragungsrichtung von denen in der anderen Übertragungsrichtung einen gegen seitigen Zeitversatz (# T) aufweisen, der die Grosse eines Zeitschlitzes (S1..S8) übersteigt. 5. Mobiles Funknetz nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gegenseitige Zeitversatz 0 T) zwei Zeitschlitze (S1..S8) gross ist. 6. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass jede Funkbereichsgruppe (FBG1..FBG5) sieben Funkbereiche (1,2..7) und jeder Rahmen (RN1..RN4) des Organisationskanals (0K) acht gleichlange Zeitschlitze (S1..S8) aufweist. 7. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden Anspruche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die in den Zeitschlitzen (S1...S8) einer Rahmenperiode des Organisationskanals (0K) übertragenen funk bereichsbezogenen Informationsblöcke (1'F2'..8') sich aus einem die verkehrs spezifische Signalisierung enthaltenen Rufblock (R) und einem die Signalisierung für die An wesenheitsprüfung enthaltenden Meldeblock (M) zusammensetzen. 8. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass zwei und mehr aufeinanderfolgende Rahmen (RNl..RN4) des Organisationskanals tg6)einen Überrahmen (ÜRN) darstellen. 9. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Funkbereich (1,2..7) einer Funkbereichsgruppe (FBG1..FBG5) zur Kapazitätsausweitung innerhalb eines Rahmens (RN1..RN4) bzw. Überrahmens (URN) mehr als einen bzw. mehr als vier Zeitschlitze (S1..S8) mit Informationsblocken (1',2'..8') belegen kann. 10. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass der Organisationskanal von einer bei einem Funkbereich (1,2.7) angemeldeten Teilnehmerstation (TLN) ausser in dem diesem Funkbereich zugeordneten Zeitschlitz (S1..S7) auch in den übrigen Zeitschlitzen zur Erkennung von Trends hinsichtlich der Erreichbarkeit benachbarter Funkbereiche und zur gegebenenfalls erforderlichen Ummeldung zu einem anderen Funkbereich abhört. 11. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass für funkbereichsbezogene Rapazitätsausweitungen zwei und mehr Organisationskanäle (oKI, OKII, OKIII) mit gleichem Rahmen (RN1..RN4) bzw. Überrahmen (URN) vorgesehen sind. T2. Mobiles Funknetz nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Funkbereich (1,2..7) bei Erreichen seiner vollen Kapazitätsauslastung innerhalb des bzw. der ihm in einem Organisationskanal (OKI, OKII, ORIII) zugeordneten Zeitschlitze (S1..S8) in diesen Zeitschlitzen eine Signalinformation überträgt, die einer sich anmeldenden Teilnehmerstation (TLN) mitteilt, auf welchen weiteren Organisationskanal sie für die Anmeldung und den weiteren funkorganisatorischen Informa tionsaustausch überwechseln soll. 13. Mobiles Funknetz nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rahmen (RN1..RN4) der zwei und mehr Organisationskanäle (OKI, OKII, OKIII) einen gegenseitigen Zeitversatz (AT') aufweisen und dass innerhalb einer Rahmenperiode zwei und mehr einem Funkbereich (1.2..7) einer Funkbereichsgruppe (FBGI..FBG5) zugehörigen Informationsblöcke (1',2'..8') in zeitlich voneinander getrennten Zeitschlitzen der zwei und mehr Organisationskanäle übertragen sind. 14. Mobiles Funknetz nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen den die Informationsblöcke (1',2'..8') eines bestimmten Funkbereiches (1,2..7) innerhalb einer Rahmenperiode enthaltenden Zeitschlitzen (S1..S8) von zwei und mehr Organisationskanäen (OKI, OKII, OKIII) jeweils eine Zeitlücke (L), beispielsweise in der Grösse eines Zeitschlitzes, vorhanden ist. 15. Mobiles Funknetz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die beiden Frequenzen (f1/f2,f3/f4) des jedem Organisationskanal (OKI, OKII, OKIII) für beide Ubertra- gungsrichtungen zugeordneten Frequenzkanalpaares einen vorgegebenen für alle Frequenzkanalpaare gleichen gegenseitigen Abstand haben und dass eine aus lokalen funktech-- nischen Gegebenheiten erzwungene Änderung dieses vorgegebenen Frequenzabstandes bei einem Frequenzkanalpaar ausschliesslich durch eine Linderung der für die Richtung vom Funkteilnehmer zum Funkkonzentrator vorgesehenen Frequenz herbeigeführt ist.

Inventors: HECHFELLNER, KURT, DIPL.-ING., KAMMERLANDER, KARL
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: H04Q7
IPC codes: H04L5, H04B7, H04J3, H04W88