DE60100648T2

DE60100648T2 - Verfahren für Kommunikation zwischen einer Basisstation und einer Mobilfunkstation, und eine Mobilfunkstation für die Verwendung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE60100648T2
Application number: DE2001600648
Authority: DE
Inventors: Rafael Alos
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2021-07-14
Also published as: DE60100648D1; EP1176841A1; FR2812513B1; ES2201022T3; FR2812513A1; EP1176841B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Basisstation und einem Mobiltelefon sowie ein Mobiltelefon, das für den Einsatz des Verfahrens verwendet werden kann. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine umfassendere Verwendung eines Mobiltelefons zu ermöglichen, auch wenn dieses Mobiltelefon einer niedrigeren Klasse angehört und von vorneherein nicht in der Lage ist, gewisse Funktionen zu gewährleisten. Ganz allgemein soll die Erfindung die Kosten der Mobiltelefone verringern und es elementaren Mobiltelefonen ermöglichen, zu geringen Kosten ebenso gut wie Mobiltelefone zu funktionieren, die mit Verbesserungen ausgestattet sind.
Genauer soll die Erfindung die gleichzeitige Verwendung eines Mobiltelefons im Stationsmodus und im Paketmodus ermöglichen. Typischerweise entspricht die Verwendung von Mobiltelefonen im Stationsmodus der Erstellung eines Schaltungskreises zwischen zwei Gesprächspartnern, eventuell zwischen zwei Datenübertragungsvorrichtungen. In diesem Zusammenhang wird das Mobiltelefon der Erfindung nicht nur in einer Telefonieverwendung benutzt, sondern kann insbesondere über einen Sockelstecker als Modem für eine solche Datenübertragung dienen. Zu diesem Zweck wird hier weiterhin diese Terminologie verwendet, obwohl sie nicht unbedingt für eine Telefonieverbindung gilt. Eine Funktion im Stationsmodus hat zur Folge, dass während der gesamten Dauer einer Kommunikation ein Kommunikationskanal für die Kommunikation reserviert ist. Folglich bezahlt der Benutzer die Miete dieses Kanals im Verhältnis dieser Kommunikationsdauer, unabhängig von der Entsendung und vom Empfang von Daten.
Ein weiterer bekannter Übertragungsmodus ist der Paketübertragungsmodus. In einem solchen Fall werden Pakete entsandt, und jedes Paket umfasst eine Bezeichnung seines Empfängers. Die Mobiltelefone, die nicht Empfänger der Information sind, bewahren in ihrem Speicher nicht den Inhalt der Pakete, die nicht für sie bestimmt sind. Überdies, um zu vermeiden, dass diese Mobiltelefone die Decodierungen aller empfangenen Pakete durchführen, auch jener, die nicht für sie bestimmt sind, koppeln von dem Sender entsandte Anzeigesignale die Empfänger zeitlich, damit diese nur die Decodierung der Signale, die für sie bestimmt sind, durchführen können. In die andere Richtung, für die Übertragungen von Signalen vom Mobiltelefon zu einer Basisstation, ermöglicht es ein Jeton- oder Reihungssystem zu vermeiden, dass verschiedene Mobiltelefone, die auf einem selben Kanal auf Empfang stehen, Sendekollisionen von zu entsendenden Datensignalen hervorrufen. Die wichtigste Folge des Paketübertragungsmodus ist natürlich, dass der Benutzer für den Kanal nur im Verhältnis der Paketmenge bezahlt, die für ihn bestimmt ist oder die er entsendet.
In der Praxis ist ein solches Mobiltelefon, das im Paketmodus funktioniert, ständig auf dem Paketübertragungskanal auf Empfang. Es wird zu einem diesen Kanal benutzenden Akteur nach einem Verfahren zur Herstellung einer Verbindung für Signalübertragungen auf diesem zweiten Kanal. Diese hergestellte Verbindung ist ein Anschluss des Typs TBF, Temporary Block Flow – temporärer Blockfluss. Diese Verbindung hat eine im Vorhinein bekannte begrenzte Dauer. Der Wert dieser Dauer wird in vorherigen Anzeigesignalen insbesondere in Abhängigkeit von der zu übertragenden Datenmenge vorgesehen. Wenn die zu übertragende Datenmenge zu groß ist, wird eine Basisdauer TBF eingerichtet, und diese Basisdauer wird wieder an ihren Ausgang zurückgeführt, bis die Gesamtheit der zu übertragenden Informationen übertragen ist. Schließlich bezahlt der Benutzer für eine Anzahl von Zeitdauern TBF, die er tatsächlich verwendet hat.
Ein Mobiltelefon für den Einsatz dieser Kommunikationsarten, im Stations- oder Paketmodus, kann von dreierlei Klassen sein. Die Klasse C, die den Mobiltelefonen mit der geringsten Leistungsfähigkeit entspricht, besitzt eine Steuerung, die vom Benutzer insbesondere mit Hilfe einer Tastatur betätigt wird, um das Mobiltelefon ausschließlich im Stationsmodus oder im Paketmodus zu betreiben. Je nach Vorwahl zum Zeitpunkt des Einschaltens und des Erkennens durch das Mobiltelefonnetz sendet das Mobiltelefon ein Signal des Typs Cc, um seine mögliche Verwendung im Stationsmodus anzuzeigen, oder ein Signal des Typs Cg (g – GPRS, Global Packet Radio System – globales Funkpaketübertragungssystem), um seine Ausführung als Paketempfänger anzuzeigen. In der nachfolgenden Beschreibung wird vorzugsweise von dem Paketmodus nach der GPRS-Norm gesprochen. Allerdings wäre es vorstellbar, im Rahmen der Erfindung einen Paketübertragungsmodus zu verwenden, der nicht der GPRS-Norm, sondern einer anderen Norm entspricht.
Im Gegensatz zu diesen Geräten der Klasse C, die ausschließlich in dem einen oder dem anderen Modus, je nach Betätigung durch den Benutzer funktionieren, erfolgt bei den Geräten der Klasse B die Umschaltung von einem Stationsmodus in einen Paketmodus automatisch. Die Kosten der Geräte der Klasse B unterscheiden sich wenig von den Kosten der Geräte der Klasse C. Mit einem Gerät der Klasse B ist es möglich, eine Funktion des Typs suspend-resume, einstellen-wiederaufnehmen, einzusetzen, bei der eine Kommunikation in einem Modus eingefroren, eine weitere in einem anderen Modus begonnen und dann zu der ersten zurückgekehrt werden kann, ohne die verbreiteten Informationen verloren zu haben. Insbesondere im GPRS-Modus kann auch eine Internet-Seite konsultiert und in den Sprachmodus während einer Kommunikation mit der Basisstation geschwenkt werden. Es ist nicht, wie mit dem Gerät der Klasse C, erforderlich, den Anschluss an die Basisstation zu unterbrechen und ihn wieder herzustellen, indem ein anderer Verwendungsmodus verkündet wird.
Zur Vereinfachung der Erklärungen wird hier angenommen, dass das Austauschprotokoll im Stationsmodus sowie im Paketmodus bei der Mobiltelefonie von demselben Typ sind, insbesondere vom Typ GSM. Für jeden von ihnen werden in der Umgebung einer gegebenen Basisstation Gesetze für die Frequenzen, Sendeniveaus, Sendeantizipationsdauern und Zuteilungen von Sende- und Empfangszeitfenstern definiert. Auch können Markierungswege unterschieden werden. In der Praxis führt der Mobilitätsverwaltungsmodus zu Schaltkreisen unterschiedlicher Funktionen im Stationsmodus, der insbesondere dazu bestimmt ist, diese Mobilität sicher zu stellen, jener des GPRS-Modus, des Paketmodus, für den die Mobilität ein zusätzliches Detail ist. Ein Mobiltelefon der Klasse B ist in der Praxis mit einem doppelten Kontrollsystem versehen, um herkömmliche Anrufe und GPRS-Dienstanforderungen zu erfassen. Dieses doppelte Kontrollsystem kann auf Befehl (ohne Neuinitialisierung) in dem einen oder dem anderen Modus funktionieren.
Für den Benutzer sind diese Funktionen unterschiedlich. Sie erfordern Praxis in den feststehenden Ausrüstungen von völlig unterschiedlicher Natur.
Um eine gleichzeitige Funktion in dem einen oder dem anderen Modus zu erzielen, sind Mobiltelefone der Klasse A vorgesehen. In der Praxis müssen diese Mobiltelefone der Klasse A mit einem doppelten Sender-Empfänger ausgestattet sein, um gleichzeitig in dem einen und dem anderen Modus senden und empfangen zu können. Natürlich sind die Kosten für diese Geräte der Klasse A wesentlich höher als jene für die Geräte der Klasse B und natürlich als jene für die Geräte der Klasse C.
Wertvolle Hinweise für die Verwendung des Übertragungsmodus befinden sich überdies in dem Buch "Réseaux GSM – DCS" von Xavier Lagrange, Philippe Godlevski und Sami Tabbane, Ausgabe Hermes, Frankreich, dritte Ausgabe, September 1997, Seite 326 und folgende.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Konstruktion der Mobiltelefone zu vereinfachen und es insbesondere, wie oben definiert, den Mobiltelefonen der Klasse B bzw. der Klasse C zu ermöglichen, wie die Telefone der Klasse A zu funktionieren. Der Unterschied zwischen den Mobiltelefonen der Klassen B oder C und den Mobiltelefonen der Klasse A besteht im Wesentlichen darin, dass die Mobiltelefone der Klassen B und C nur eine einzige Sende- und Empfangsvorrichtung umfassen.
Die Dokumente " WO 99 53704 A " und " WO 01 52566 A " beschreiben auch Mobiltelefone, die nur eine einzige Sende- und Empfangsvorrichtung besitzen und es ermöglichen, gleichzeitig Daten auszutauschen, die dazu vorgesehen sind, auf unterschiedlichen Kanälen im Stationsmodus und im Paketmodus ausgetauscht zu werden. Das Mobiltelefon des Dokuments " WO 99 53704 A " multiplext die verschiedenen Daten und überträgt sie auf einem gemeinsamen Kanal. Das Mobiltelefon des Dokuments " WO 01 52566 A " überträgt die Daten auf unterschiedlichen Kanälen, die aneinandergrenzende Zeitfenster verwenden.
Um nun bei der Erfindung die gleichzeitige Verwendung im Stationsmodus und im Paketmodus (GPRS) zu ermöglichen, ist vorgesehen, die Benutzung des Funktionsmodus GPRS auf die Verfügbarkeit von Zeitfenstern für ein gegebenes Frequenzgesetz auszulegen. Ohne nämlich sofort den Begriff der Frequenzagilität einzuführen, kann ein Kanal als die Zuteilung eines Zeitfensters in einem Rahmen (im Allgemeinen Rahmen mit acht Zeitfenstern) und einer Sende-(oder Empfangs-)trägerfrequenz definiert werden. Als Variante kann in einem Übertragungsmodus des Typs = CDMA (Coded Division Multiple Access – Mehrfachzugriff mit Verteilung durch Codierung) ein Kanal durch eine Zuteilung einer besonderen Codiersequenz definiert werden. Um eine Überlagerung von Signalen zu vermeiden und zahlreiche Kommunikationen mit Telefonen zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass während derselben Zeitfenster unterschiedliche Mobiltelefone unterschiedliche Trägerfrequenzen verwenden, oder für dieselben Trägerfrequenzen unterschiedliche Zeitfenster verwenden.
Bei der Erfindung wird zum Zeitpunkt der Erstellung eines Paketkommunikationskanals eine Verfügbarkeit für ein gegebenes Frequenzgesetz (das dem für ein Mobiltelefon geltenden Frequenzgesetz entspricht) gemessen, indem ein Antrag auf Paketübertragung entsandt wird. Es werden nun andere Zeitfenster als jene verwendet, die von dem Mobiltelefon für die anschließende Übertragung von Informationspaketen im Paketmodus verwendet werden.
In der Praxis werden eher, als es den GPRS-Ausrüstungen zu überlassen, Übertragungskanäle nach einem eigenen Zuteilungsmodus zuzuteilen, durch diese Ausrüstungen die Ausrüstungen des Übertragungsmodus im Stationsmodus abgefragt (in der Praxis BSC-Ausrüstungen – Base Station Controler – Basisstationskontroller). Diese Abfrage hat zum Ziel, dass diese Ausrüstungen die Bedingungen mitteilen, unter denen bereits ein in Kommunikation befindliches Mobiltelefon verkehrt.
Die Ausrüstungen zur Paketübertragung gemäß der Erfindung bestimmen nun, welche Zeitfenster für eine gegebene Frequenz verfügbar sind. Sie geben nun für die Paketkommunikation mit dem Mobiltelefon diese bestimmten Zeitfenster vor. Die Übertragungen nutzen auch das Frequenzgesetz, das das Mobiltelefon bereits in seinem Stationskommunikationsmodus praktiziert.
Auf diese Weise, insbesondere durch Beibehaltung eines selben Frequenzgesetzes, wird sichergestellt, dass während eines Rahmens während der Sende- oder Empfangszeiten sich das Mobiltelefon nicht um Frequenzsprünge zu kümmern braucht. Es ist somit sofort verfügbar. Es ist nun möglich, Übertragungen im Stationsmodus in einem Zeitfenster und Übertragungen im Paketmodus in sofort darauf folgenden Zeitfenstern ohne Zwischenzeitfenster durchzuführen. Die erforderlichen Ausrüstungen des Mobiltelefons sind nun nur sein einziger Sender-Empfänger, der während einer größeren Zahl von Zeitfenstern ohne besondere Schwierigkeit funktioniert.
Ferner bleibt auf diese Weise, in dem Maße, als die übertragenen Signale von einer selben BTS-Station – Base Transceiver Station – Sende-/Empfangsausrüstung der Basisstation – stammen, die Kanalcodierung dieselbe. So dass die Anpassung des Kanalfilters des Decoders des Mobiltelefons sofort erfolgt. Das Mobiltelefon muss höchstens von einem für einen Stationsmodus reservierten Zeitfenster an ein folgendes für einen Paketmodus reserviertes Zeitfenster oder umgekehrt einen Bearbeitungsmodus für die in jedem dieser Zeitfenster empfangenen Informationen mitteilen. Die in dem Stationsmodus empfangenen müssen einer Bearbeitung unterzogen werden, die der Verwendung im Stationsmodus entspricht. Die im Paketmodus empfangenen müssen einer dem Paketmodus entsprechenden Bearbeitung unterzogen werden.
In der Praxis ist der Stationsmodus meistens ein Telefoniemodus, während er auch ein Datenübertragungsmodus sein könnte. Im Gegensatz dazu ist der Paketübertragungsmodus eher für Verwendungen des Typs Konsultation einer Internet-Seite reserviert.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Basisstation und einem Mobiltelefon, um gleichzeitig erste Signale im Stationsmodus und zweite Signale im Paketmodus auszutauschen, wobei

– für einen Übertragungsrahmen den ersten Signalen ein erster Übertragungsrahmen zugeordnet wird, und
– für denselben Übertragungsrahmen den zweiten Signalen ein zweiter Übertragungskanal zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
– Auswahl des zweiten Kanals, so dass eine Trägerfrequenz für den Austausch in jedem Übertragungsrahmen dieselbe wie für den ersten Kanal ist und die Zeitfenster für den Austausch für die ersten und die zweiten Signale unterschiedlich sind.

Sie betrifft auch ein Mobiltelefon, das mit einer einzigen Sende- und Empfangsschaltung nach einem Mobiltelefoniemodus versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Programmspeicher ein Programm umfasst, um eine Kommunikation im Stationsmodus und eine Kommunikation im Paketmodus, die ein selbes Frequenzgesetz verwenden, zu erstellen.
Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung und der begleitenden Figuren besser verständlich. Diese haben nur hinweisenden Charakter und sind keinesfalls für die Erfindung einschränkend. Die Figuren zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems zwischen einer Basisstation und Mobiltelefonen, die für den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können;
2a und 2b Spektraldiagramme von Trägerfrequenzen, die in einem Stationsmodus bzw. einem Paketmodus verwendet werden;
3a bis 3c eine schematische Darstellung einer koordinierten Zuteilung der Zeitfenster, damit ein Mobiltelefon der Klasse B oder C als ein Mobiltelefon der Klasse A betrachtet werden kann: d.h. gleichzeitig im Stationsmodus und im Paketmodus funktionieren kann;
4 eine Darstellung von Tabellen, die in Speichern einer Kontrollschaltung einer Basisstation gespeichert sind und für den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können;
5 eine Abfolge von Schritten, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, im Vergleich mit Schritten, die nach dem Stand der Technik einzusetzen sind;
6 eine Darstellung eines Teils der Anzeigesignale, die bei dem Paketübertragungsmodus verwendbar sind.
1 zeigt ein System, das für den Einsatz des erfindungsgemäßen Kommunikationsverfahrens verwendet werden kann. Dieses System umfasst Mobiltelefone a, b, c, die mit einer Basisstation 1 in Verbindung treten können, um erste Signale im Stationsmodus und zweite Signale im Paketmodus auszutauschen. Zur Vereinfachung der Erklärung wird in der Folge angenommen, obwohl natürlich die umgekehrte Annahme absolut vorstellbar ist, dass die ersten Signale im Stationsmodus Stimmsignale sind (aber sie könnten auch Datensignale oder SMS-Signale sein). Es wird auch angenommen, dass die zweiten Signale im Paketmodus von der Konsultation einer Internet-Seite stammen. Im Rahmen der Konsultation einer solchen Internet-Seite führt nämlich die sporadische Signalübertragung dazu, dass eine große Informationsmenge während einer kurzen Dauer übertragen werden kann, gefolgt von einer relativ langen Dauer, während der der Benutzer auf dem Bildschirm seines Mobiltelefons Bilder untersucht, die von der Konsultation stammen. Während dieser relativ langen Dauer wird kein Austausch unternommen.
Um die Signale im Stationsmodus zu übertragen, sind Basisstationen, wie beispielsweise 1, mit BSC-Schaltungen, Base Station Controler – Basisstationskontroller, verbunden, die in der Praxis die Verwaltung der Ressourcen sowie die anzuwendende Anzeige verwalten, damit die Mobiltelefone a, b und c jeweils die Signale, die sie betreffen, von den Signalen, die die anderen Mobiltelefone betreffen, filtern können. Die BSC-Schaltungen leiten gleichzeitig von einer sogenannten Schnittstelle A stammend Signale, die von einem Telefonnetz RT, RNIS oder dergleichen stammen, weiter. Diese Signale werden an sie durch eine sogenannte NSS-Schaltung, Network Sub System – festes GSM-Unternetz – übertragen, die hauptsächlich Datenbasen bekannter Typen, HLR, VLR genannt, und einen Mobiltelefonumschalter MSC umfassen. Die Datenbasen HLR und VLR ermöglichen es einem Betreiber, die Teilnahmen der verschiedenen Benutzer in Abhängigkeit von ihren Kommunikationsdauern zu verwalten. Auf einem großen Gebiet, wie beispielsweise Frankreich, können mehrere Tausende Basisstation, wie beispielsweise 1, vorhanden sein. Es können hier ungefähr tausend BSS-Ausrüstzungen und ungefähr dreißig NSS-Ausrüstungen vorhanden sein, so dass jede dieser Ausrüstungen NSS mit ungefähr dreißig BSS-Ausrüstungen verbunden ist.
Neben den für die Übertragung im Stationsmodus erforderlichen Ausrüstungen sind für die Übertragung im Paketmodus erforderliche Ausrüstungen vorhanden. In einer solchen BSS- Ausrüstung sind die BSC-Schaltungen somit gleichwertig mit PCU-Schaltungen (Packet Control Unit – Paketkontrolleinheit). Die PCU-Schaltungen spielen global dieselbe Rolle wie die BSC-Schaltungen. Diese PCU-Schaltungen sind mit GSS-Schaltungen (Gateway Sub System – Untersystembrücke) verbunden, die als Pendant zu den NSS-Ausrüstungen dienen. Diese GSS-Ausrüstungen umfassen selbst SGSN-Schaltungen, Service GPRS Support Node – GPRS-Serviceknoten, Gateway GPRS Support Node – GPRS-Brückenknoten. Ein GGSN-Brückenknoten ist mit einem oder mehreren Datennetzen verbunden. Der GGSN-Knoten ist ein Router, der es den Paketen, die von externen Datennetzen stammen, ermöglicht, zu der SGSN-Ausrüstung des Empfängers geleitet zu werden. Dieser Router ist auch in der Lage, die weggehenden Pakete zu dem entsprechenden Datennetz zu senden. Das entsprechende Datennetz kann das Internet, ein Netz X 25, ein Netz CLNP und ganz allgemein jedes Netz im I.P.-Format, Internet Protocol, sein.
Die Begriffe GGSN und SGSN bezeichnen Funktionseinheiten. Diese Einheiten können in einer selben Hardware eingerichtet sein – auf dieselbe Weise, wie die MSC-Funktionen für die Umschaltung von Schaltkreisen von einem selben Umschalter sichergestellt werden – oder auch in einem MSC-Umschalter. Die Gesamtheit der Ausrüstungen GGSN, SGSN, der möglichen IP-Router und der Verbindungen zwischen den Ausrüstungen wird GPRS-Föderationsnetz genannt.
Es ist ferner erforderlich, über einen Lokalisationsaufzeichner zu verfügen, um die Mobilität sicher zu stellen. Dieser Lokalisationsaufzeichner, GPRS Register – GPRS-Register, enthält Routing-Informationen und bewahrt die Adressübereinstimmung in dem Datennetz – IMSI (International Mobile Subscriber Identification – Teilnehmeridentifikation des Mobiltelefonnetzes). Das GPRS-Register hat somit eine ähnliche Rolle wie das HLR-Register der NSS-Ausrüstung. Es kann sogar Teil desselben sein.
Das Mobiltelefon a umfasst einen Mikroprozessor 2, der mit einem Bus 3 an einen Datenspeicher 4 (der insbesondere die IMSI-Nummern enthält), an einen Programmspeicher 5 und an die physischen Ausrüstungen 6 des Mobiltelefons angeschlossen ist. Das Mobiltelefon a kann gleichzeitig in beiden Modi verwendet werden: unter Verwendung seines Bildschirms 7 zur Anzeige einer Internet-Konsultation beispielsweise, und unter gleichzeitiger Verwendung seines Lautsprechers und seines Mirkofons für eine Sprachübertragung (oder für eine Datenübertragung, indem es durch einen Sockelstecker an einen Mikrocomputer angeschlossen ist).
Die 2a und 2b und 3a und 3b zeigen eine normale Funktion eines Mobiltelefons der Klasse A, d.h. das insbesondere zwei Sender-Empfänger umfassen würde. In den 2a und 3a sind die Merkmale des Kommunikationskanals im Stationsmodus dargestellt. In den 2b und 3b sind dieselben Merkmale entsprechend einer Kommunikation im Paketmodus dargestellt. So nimmt in 2a für das Mobiltelefon a eine Trägerfrequenz, die im Stationsmodus fc verwendbar ist, nacheinander die Werte i, j, k und l an (nach einem Gesetz La der Datenfrequenz). Jede dieser vier Frequenzen wird pseudozufällig beansprucht. Eine größere Frequenzzahl kann zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme des Mobiltelefons a durch die Basisstation 1 vorgegeben werden, mit der dieses Mobiltelefon a in Verbindung getreten ist. 2a zeigt die Sendediagramme, in dem Beispiel im GSM-Modus, die zwischen 880 MHz und 915 MHz angeordnet sind, und das entsprechende Empfangsdiagramm, das zwischen 925 Hz und 960 MHz im GSM-Modus angeordnet ist. Bei einer weiteren Norm, DCS, PCS oder dergleichen, wären andere Werte anzutreffen.
In 3a ist zu sehen, dass für einen Rahmen 8 während einer Kommunikation ein Zeitfenster 9 für den Empfang von ersten Signalen zugeteilt wird, während ein Zeitfenster 10 für das Senden von ersten Signalen durch das Mobiltelefon zugeteilt wird. Auf bekannte Weise sind das Fenster 9 und das Fenster 10 durch ein Fenster 11 getrennt, während dessen das Mobiltelefon keinen Sende- oder Empfangsvorgang durchführt. Das Neutralisierungsfenster 11 dient dem Mobiltelefon zur Umschaltung seiner internen Ausrüstungen, um mit einem selben Satz von Oszillatoren von einem RX Empfangsband zu einem TX Sendeband überzugehen. Während einer Kommunikation 12 werden ein Fenster 9 und ein Fenster 10 dem Mobiltelefon a zugeteilt. Von einem Rahmen 8 zu einem folgenden Rahmen 13 wechselt die Trägerfrequenz von i zu j und dann zu k und so weiter nach dem Frequenzgesetz La. Von einem Rahmen zum nächsten hingegen bleiben die zugeteilten Fenster dieselben.
Die 2b und 3b zeigen, dass für einen selben Übertragungsrahmen 8 in einem Paketübertragungsmodus aufeinanderfolgende Zeitfenster 9, 11 und 10 für den Empfang von zweiten Signalen und ein einziges Zeitfenster 14 für das Senden zugeteilt werden konnten, die von dem Fenster 10 durch ein nicht verwendetes Fenster 15 getrennt sind. Das Fenster 14 spielt dieselbe Rolle wie das Fenster 11. Für die Übertragung der zweiten Signale wird während des Rahmens 13, der auf den Rahmen 8 folgt, eine selbe Fensteraufteilung für den Empfang bzw. das Senden beibehalten. In 2a hingegen ist auf Grund der Unabhängigkeit der BSC-Schaltungen für die Übertragung im Stationsmodus und PCU-Schaltungen für die Übertragung im Paketmodus das zugeteilte Frequenzgesetz unterschiedlich. Es setzt hier beispielsweise für die Trägerfrequenz fp (Paketfrequenz) die unterschiedlichen Werte m, n, o und p voraus. Von vorneherein unterscheidet sich die im Paketmodus verwendete Sequenz von dem Frequenzgesetz La im Stationsmodus.
Bei der Erfindung wird zur Lösung der Probleme der Kompatibilität der Verwendung eines Mobiltelefons der Klasse B als ein Mobiltelefon der Klasse A einerseits vorgesehen, dass das im GPRS-Paketmodus verwendete Frequenzgesetz dasselbe, La, ist, wie das im Stationskommunikationsmodus verwendete Frequenzgesetz. Es hätte auch das Gegenteil bestimmt werden können. Wichtig ist, dass die Gesetze dieselben sind. Jedoch da eine Kommunikation im Stationsmodus während der Kommunikation 12 länger dauern soll als eine Kommunikation im Paketmodus, deren Dauer auf eine kurze Dauer TBF 16 begrenzt ist, ist es vorzuziehen, das Frequenzgesetz des Stationsmodus zu berücksichtigen, das während der gesamten Kommunikationszeit 12 definiert ist.
Die 3a und 3b zeigen, dass ein Zeitfenster 9 beim Empfang in beiden Modi, aber auf unterschiedliche Weise, verwendet wurde, da das Frequenzgesetz unterschiedlich war. Bei Einsatz eines selben Frequenzgesetzes ist bei der Erfindung vorgesehen, Austauschzeitfenster beim Senden E und beim Empfang R zu verschieben, damit sie unterschiedliche Plätze als die einem anderen Modus entsprechenden einnehmen. Wie in 3c dargestellt, kann nun vorgesehen werden, dass das Fenster 9 weiterhin für den Empfang (durch das Mobiltelefon) im Stationsmodus dient, während die aufeinanderfolgenden Fenster 11, 10 und 15 für den Empfang im Paketübertragungsmodus bestimmt sind und das Fenster 14 neutralisiert ist. Dieses Fenster 14 ermöglicht die Umschaltung zwischen Senden und Empfangen. Ferner dienen die beiden folgenden Fenster 17 und 18 in demselben Rahmen dazu, das Fenster 10 der 3a bzw. das Fenster 14 der 3b zu ersetzen.
Es wäre vorstellbar, anders zu handeln, da in der Praxis hier sieben Fenster auf acht verfügbare Fenster aufgeteilt werden müssen, unter Berücksichtigung der Schutzzeit. Dennoch besteht das Interesse dieser Art zu handeln darin, einen zusätzlichen Schritt der Erfindung zu erklären, der nicht immer notwendig ist und darin besteht, das Sende fenster im Stationsmodus des Fensters 10 und das Fenster 17 zu verschieben.
3c ermöglicht es festzustellen, dass nacheinander in absteigende Richtung (beim Empfang) in direkt aufeinander folgende Fenster 9, 11, 10 und 15 eines selben Rahmens erste Signale und zweite Signale übertragen werden: R1 bzw. R2. Ebenso werden in aufsteigende Richtung in direkt aufeinander folgende Fenster 17 und 18 in einem selben Rahmen erste Signale E1 und zweite Signale E2 übertragen. Es war zu sehen, dass ein Empfangsende der zweiten Signale R2 (am Ende des Fensters 15) vom Beginn am Sendefenster 17 von ersten Signalen durch eine Dauer gleich einem Zeitfenster le 14 getrennt wurde. Es hätten auch die Signale E1 und E2 in den Fenstern 17 und 18 umgekehrt werden können.
Wenn die Verschiebung des Fensters 10 zum Fenster 17 hervorgerufen wird, kann auch das Bevorzugen von vorrangigen Zeitfenstern gewählt werden. Nahe Basisstationen, beispielsweise die Basisstation 19 nahe der Basisstation 1, können nämlich auf ihrem Nullfenster mit ihrer Markierungsfrequenz (feststehend) Signale mit einer höheren Leistung entsenden, die eine Rolle eines Störsenders für die Signale der anderen Basisstationen spielen. Aufgrund dessen, dass die Basisstation 19 nicht mit der Basisstation 1 synchronisiert ist, kann das Nullfenster dieser Basisstation Störungen auf gewissen spezifischen Zeitfenstern in den Rahmen 8 und 13 der Basisstation 1 hervorrufen. Es wird somit vermieden, diese gestörten Fenster den verschobenen Fenstern 17 zuzuteilen. Die Verschiebung des Fensters 10 zum Fenster 17 erfolgt mit Hilfe einer Hand Over Intracell, d. h. einer Umschaltung von einem inneren Kanal auf die Zelle, in der das Frequenzgesetz bewahrt wird. Bei einer solchen Umschaltung ändert sich nur die Bezeichnung des verwendeten Zeitfensters.
4 zeigt eine erste Tabelle 20, die in den BSC-Schaltungen aufgezeichnet wurde und es diesen Schaltungen ermöglicht, die erforderliche Lokalisierung zu speichern, um den Bestand an Mobiltelefonen a, b und c in Verbindung mit den Basisstationen 1 und 19, die an sie angeschlossen sind, zu verwalten. So umfasst die Tabelle 20 für die Basisstation 1 Aufzeichnungen, die zeigen, dass das Mobiltelefon a Signale im Stationsmodus, R1, während des ersten Zeitfensters jedes Rahmens nach einem Frequenzgesetz La empfangen wird. Ebenso zeigt die Tabelle 20, dass das dritte Zeitfenster jedes Rahmens für das Senden durch dieses Mobiltelefon a bestimmt ist.
Auf dieselbe Weise ist in den Ausrüstungen PCU eine Tabelle 21 mit denselben Informationstypen vorhanden. Die Besonderheit der Erfindung besteht in der Tatsache, dass die Zuteilungen der Zeitfenster in den PCU-Schaltungen für die Übertragungen im Paketmodus nicht nur in Abhängigkeit von Kriterien erfolgen, die der Übertragung im Paketmodus eigen sind, sondern auch in Abhängigkeit von den Benutzungsanforderungen der BSC-Ausrüstungen. So ist für das Mobiltelefon a zuerst ein Kanalwechsel 22 erforderlich, während dessen das Sendefenster von der dritten Position in dem Rahmen zu der sechsten Position des Rahmens übergeht. Dies befreit nun die zweite, dritte und vierte Position in dem Rahmen. Diese letztgenannten Positionen werden verwendbar, um darin den Empfang von sechsten Signalen im Paketmodus anzuordnen. Unter diesen Bedingungen wird die siebente Position in dem Rahmen der Entsendung durch das Mobiltelefon im Paketmodus zugeteilt. Mit anderen Worten fragt die PCU-Schaltung vorher die BSC-Schaltung (oder ihr Äquivalent) ab. Die PCU-Schaltung organisiert dann ihre Verteilung in Abhängigkeit von den Verfügbarkeiten im Rahmen. Gegebenenfalls fordert die PCU-Schaltung die BSC-Schaltung auf, eine Kanalumschaltung zu programmieren. Die PCU-Schaltung braucht nicht mit der BSC-Schaltung synchronisiert zu werden. Ihre Nullzeitfenster müssen nicht zur selben Zeit erfolgen. Wenn keine Synchronisierung vorhanden ist, müssen allerdings die Zeitfenster in einem Modus erfasst werden, um ihnen einen Rang in dem anderen Modus zu geben.
5 zeigt das Flussdiagramm der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Schritte. Während eines ersten Schrittes 23 wird das Mobiltelefon in Betrieb gesetzt. Auf diese Inbetriebnahme folgt zum gegebenen Zeitpunkt ein Protokollaustausch 24 zwischen dem Mobiltelefon a und der Basisstation 1, während dessen das Mobiltelefon eine Bezeichnung des zu verwendenden Frequenzgesetzes, La, sowie des zugeteilten Zeitfensters, Ta, empfängt, die für erste Signale im Stationsmodus zu verwenden sind. Der Protokollaustausch 24 findet direkt vor der Erstellung 25 einer Kommunikation für die Übertragung erster Signale auf dem ersten, auf diese Weise bestimmten Kanal statt. Für ein Mobiltelefon der Klasse B und der Klasse A wird der Protokollaustausch 24 durch einen Protokollaustausch 26 ergänzt, der es ermöglicht, die Übertragungsbedingungen der zweiten Signale, hier im Paketmodus, mit möglichen Frequenzgesetzen und Zeitfenstern zu kennen. Auf diesen Protokollaustausch 26 können Schritte 27 der Kommunikation (es ist noch keine Kommunikation erstellt) zur Übertragung von zweiten Signalen auf dem zweiten Kanal folgen. Der Schritt 27 kann gleichzeitig mit Schritt 25 bei einem Mobiltelefon der Klasse A erfolgen und nimmt den Platz des Schrittes 25 bei einem Mobiltelefon der Klasse B ein.
Bei der Erfindung wird bei einem Mobiltelefon der Klasse B vorgesehen, dass die Kommunikation für die Übertragung von zweiten Signalen nach einer Abfrage 28 bei Erstellung dieser Kommunikation für diese zweiten Signale erfolgt. Diese Kommunikation für zweite Signale erfolgt nun auf dem ersten Kanal, jenem, der für die Kommunikation der ersten Signale im Stationsmodus dient. Auf die Abfrage 28 folgt dann eine Anzeige der Empfangsbedingungen der zweiten Signale, dieses Mal auf dem ersten Kanal, auch mit einer Trägerfrequenz auf dem ersten Kanal.
In der Praxis werden während des Schrittes 29 auf dem ersten Kanal (d.h. mit Frequenzgesetz La, zugeteiltem Zeitfenster Ta und dem ersten Kanal entsprechender Markierungsfrequenz) Anzeigesignale an das Mobiltelefon gesandt, um ihm anzuzeigen, dass im Paketmodus das Frequenzgesetz ebenfalls La ist (hier wie für den Stationsmodus) und dass die Zeitfenster die Fenster 11, 10, 15 und 18 sind (siehe 3c). Die Übertragung der Anzeige erfolgt auf dem ersten Kanal, da im Stationsmodus das Mobiltelefon a auf dem ersten Kanal auf Empfang steht. Eventuell kann die Anzeige auf dem zweiten Kanal gesandt werden, da, wenn das Mobiltelefon ein Mobiltelefon der Klasse B ist, dieses auch auf der Markierungsfrequenz des zweiten Kanals wachsam ist. Allerdings bietet die Tatsache, dass der erste Kanal gewählt wird, den Vorteil, dass die Erfindung auch mit den Mobiltelefonen der Klasse C funktionieren kann, vorbehaltlich dessen, dass diese Mobiltelefone bei der Basisstation 1 als Benutzer im Stationsmodus angemeldet sind.
Nach Schritt 29 folgt Schritt 30, während dessen während einer Dauer 16 TBF die Kommunikation im Paketmodus auf der Trägerfrequenz des ersten Kanals erfolgt, während die Kommunikation im Stationsmodus nicht unterbrochen und normal weitergeführt wurde.
6 zeigt die Anzeigesignale, die an das Mobiltelefon a von der Basisstation 1 in den Zeitfenstern 9, 10 und 11, 3b, gesandt werden. Zusätzlich zu den nützlichen Informationen dient ein zweiter Übertragungskanal dazu, Anzeigesignale zu senden. Er dient somit als Pendant zum Markierungskanal des Stationsmodus. Er ermöglicht es, insbesondere Empfängerinformationen DEST, Informationen des Typs n+m zu senden, wobei n und m jeweils die Anzahl von dem Mobiltelefon für das Senden und Empfangen der zweiten Signale im Paket zugeteilten Zeitfenstern bezeichnen. Diese Anzeigesignale geben auch eine Markeninformation, die für die Möglichkeit steht, die dem Mobiltelefon gegeben wird, zu senden oder nicht zu senden (je nachdem, ob die Marke vorhanden ist oder nicht), um Kollisionen mit den Entsendungen im Paketmodus anderer Mobiltelefone auf demselben Frequenzweg zu vermeiden.
Erfindungsgemäß kann der GPRS-Modus oder Paketübertragungsmodus somit durch sein Frequenzgesetz für jedes Mobiltelefon geeignet sein. Dies hat zur Folge, dass die Anzeigeinformationen für die Mobiltelefone der Klasse A und B oder der Klasse C vorzugsweise durch den ersten Kanal weitergeleitet werden, so dass das Mobiltelefon davon informiert werden kann, auch wenn es nur auf diesem ersten Kanal auf Empfang ist. Wenn zumindest die Gleichzeitigkeit für die Mobiltelefone der Klasse B ermöglicht werden soll, kann die Anzeige auf dem zweiten Kanal erfolgen, wobei die Daten ihrerseits auf dem ersten Kanal übertragen werden.
4 zeigt, dass für ein Mobiltelefon der Klasse B auch gemäß der für das Mobiltelefon a getroffenen Wahl gewählt werden kann, ein Frequenzgesetz Lb zu verwenden und die Zeitfenster nach diesem Frequenzgesetz in Abhängigkeit vom Bedarf zwischen den Kommunikationen im Stationsmodus und den Kommunikationen im Paketmodus aufzuteilen. 4 zeigt auch, dass für ein Mobiltelefon z, das beispielsweise erste Signale während des fünften Zeitfensters im Stationsmodus nach dem Frequenzgesetz La empfängt und während des achten Zeitfensters Signale nach diesem selben Frequenzgesetz entsendet, es möglich ist, gleichzeitig einen Stationsmodus und einen Paketmodus bestehen zu lassen, indem auch das zweite, dritte und vierte Zeitfenster für den Empfang und das siebente Zeitfenster für die Entsendung von zweiten Signalen R2 bzw. E2 vorgesehen werden. In diesem Fall zeigt der rechte Teil der 4, dass die Fenster zwei, drei und vier mit demselben Frequenzgesetz La ver wendet werden, um Signale im Paketmodus gleichzeitig an das Mobiltelefon a und das Mobiltelefon z zu senden. In diesem Fall muss jedes der beiden Mobiltelefone die Empfängerinformation DEST decodieren, um zu wissen, ob die empfangenen Signale tatsächlich für dieses bestimmt sind oder nicht. Im Bedarfsfalle können diese Empfängerinformation und dieses Decodierverfahren durch eine vorherige Anzeigeinformation ersetzt werden, die dieselbe Wirkung der Warnung jedes der beiden Mobiltelefone a oder z, dass es zu empfangen hat oder nicht, oder zu entsenden hat, besitzt.
In dem Mobiltelefon a umfasst der Programmspeicher 5 ein Programm GSMC, um eine Mobiltelefongesprächsrunde im Stationsmodus einzusetzen, und ein Programm GSMP, um eine Gesprächsrunde im Paketmodus einzusetzen. Der Speicher 5 umfasst auch ein Unterprogramm REQ zur Abfrage, um einen Paketmodus auf einem ersten Kanal zu erstellen, der für erste Signale im Stationsmodus bestimmt ist. Das Unterprogramm REQ umfasst insbesondere Befehle, die den Schritten 28 bis 30 entsprechen. Bei Schritt 30 kippt das Unterprogramm 30 in Abhängigkeit vom Rang des laufenden Zeitfensters den an die empfangenen Daten anzuwendenden Bearbeitungstyp. Dies kann erfolgen, indem der Mikroprozessor 2 mit einem zweiten Arbeitsspeicher oder einem größeren Arbeitsspeicher versehen wird. Überdies wird in den von der Basisstation entsandten Anzeigesignalen eine Angabe über den Übertragungsmodus von dem Unterprogramm REQ decodiert.

Claims

Verfahren für die Kommunikation zwischen einer Basisstation (1) und einer Mobilfunkstation (a), wobei gleichzeitig erste Signale im Stationsmodus (BSC) mit ersten Schaltkreisen (NSS) und zweite Signale im Paketmodus (PCU) mit zweiten, von den ersten Schaltkreisen unabhängigen Schaltkreisen (GSS) ausgetauscht werden, wobei für einen Übertragungsrahmen (8) ein erster Kanal (La) den ersten Signalen für die Übertragung zugeordnet wird und für denselben Übertragungsrahmen den zweiten Signalen ein zweiter Übertragungskanal zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit den zweiten Schaltkreisen der zweite Kanal ausgewählt wird, so dass eine Trägerfrequenz für den Austausch in jedem Übertragungsrahmen die gleiche wie für den ersten Kanal ist und die Zeitfenster für den Austausch für die ersten (9, 17) und die zweiten (11, 10, 15, 18) Signale unterschiedlich sind.
Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass nacheinander in direkt aufeinander folgenden Zeitfenstern (9, 11) in demselben Rahmen erste Signale und zweite Signale in einer Richtung oder einer anderen übertragen werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in demselben Rahmen zwischen dem Ende des Empfangs von ersten Signalen und dem Beginn der Ausstrahlung von zweiten Signalen ein zeitlicher Abstand liegt, der die Länge eines Zeitfensters hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung (22) des Austauschkanals für die ersten Signale oder die zweiten Signale vorgenommen wird, bevor der zweite Kanal gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanal durch eine koordinierte Zuordnung (20, 21) bei Privilegierung bevorzugter Zeitfenster ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Signale im GPRS-Modus übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Signale als Sprachsignale oder SMS-Signale im Stationsmodus übertragen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Signale Datensignale im IP-Format sind.
Mobilfunkgerät (a) mit einem einzigen Sende-Empfangs-Schaltkreis für einen Mobiltelephonie-Modus, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Programmspeicher ein Programm, um eine Kommunikation in einem Stationsmodus und eine Kommunikation in einem Paketmodus einzurichten, wobei dieselbe Frequenzregel angewendet wird, Einrichtungen zum Verarbeiten von empfangenen Signalen im Stationsmodus während eines Zeitfensters bei einem Übertragungsrahmen und Einrichtungen zum Verarbeiten von empfangenen Signalen im Paketmodus in dem Übertragungsrahmen während Zeitfenstern, die sich an das Zeitfenster anschließen, umfasst.