DE3855491T2 - Steuerung für eine abgesetzte vox-einheit in einem zellularen system - Google Patents

Description

STEUERUNG EINER ENTFERNTEN VOX-EINHEIT IN EINEM ZELLULAREN SYSTEM Hintergrund der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft im allgemeinen zellulare Funktelefon-Kommunikationssysteme, die tragbare entfernte Einheiten bedienen können, und im besonderen das Verfahren und die Vorrichtung zum Bestimmen, ob die Beschaffenheit des von der tragbaren entfernten Einheit empfangenen Signals so ist, daß eine Änderung in der Konfiguration des Funkweges erforderlich ist.
• Mobiler Funktelefondienst steht seit einiger Zeit zur Verfügung und ist traditionell durch eine zentrale Station gekennzeichnet, die mit hoher Leistung an eine begrenzte Zahl von mobilen oder tragbaren entfernten Einheiten in einem großen geographischen Bereich sendet. Wegen ihrer geringeren Sendeleistung wurden die Sendungen der mobilen oder tragbaren Einheiten bei früheren Systemen im allgemeinen durch ein Netz von der Zentralstation entfernt gelegener Empfänger empfangen, und die empfangene Sendung wurde anschließend zur Verarbeitung an die Zentralstation zurückgeleitet Bei früheren Systemen stand nur eine begrenzte Zahl von Funkkanälen zur Verfügung, wodurch die Zahl der Funktelefongespräche in einer ganzen Stadt auf die begrenzte Zahl verfügbarer Kanäle eingeschränkt wurde.
• Moderne zellulare Funktelefonsysteme besitzen eine ziemlich große Zahl verfügbarer Funkkanäle, die durch Wiederverwendung der Kanäle in einem Großstadtbereich weiter wirksam vervielfacht werden kann, indem der Funkbedeckungsbereich in kleinere Bedeckungsbereiche (Zellen) unterteilt wird, die Sender mit kleiner Leistung und in der Bedeckung beschränkte Empfänger verwenden. Solche Zellensysteme werden weiter in den US-Patenten Nr. 3,906,166, 4,485,486 und 4,549,311 beschrieben, die jeweils an den Zessionar der vorliegenden Erfindung abgetreten sind. Der begrenzte Bedeckungsbereich macht es möglich, die in einer Zelle verwendeten Kanalfrequenzen nach einem vorbestimmten Plan in einer anderen geographisch getrennten Zelle wiederzuverwenden. Funkfrequenzenergie kann von einer Mehrzahl zentral gelegener Feststationen gesendet und empfangen werden, und die Wiederverwendung von Frequenzen wird in einem vorbestimmten sich wiederholenden Zellenmuster erreicht. Alternative Zellenkonfigurationen und -muster können verschiedene Sektoren einer Zelle ausleuchten oder können eine Zelle von anderen Stellen als der Mitte ausleuchten.
• Ein Zellensystem benutzt typischerweise einen Duplex-Frequenzpaarkanal (ein Signalisierungskanal) in jeder Zelle, um Service-Anforderungen von mobilen und tragbaren entfernten Einheiten zu empfangen, ausgewählte mobile oder tragbare entfernte Einheiten zu rufen und mobile oder tragbare entfernte Einheiten anzuweisen, sich auf einen anderen Kanal abzustimmen, wo ein Gespräch stattfinden kann. Diesem Signalisierungskanal ist fortlaufend die Aufgabe des Empfangens und Sendens von Daten zugeteilt, um die Aktionen der entfernten Einheiten während des Anrufaufbaus zu steuern.
• Weil die Zellen eine relativ kleine Größe aufweisen können, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß sich eine entfernte Einheit zwischen Sektoren oder aus einer Zelle heraus in eine andere Zelle bewegt. Der Vorgang des Umschaltens des hergestellten Anrufs von einem Sektor auf einen anderen oder von einer Zelle auf eine andere ist als Übergabe bekannt. Die Übergabe erfordert in der Regel spezialisierte Empfangseinrichtungen, z.B. einen "Abtast-Empfänger, der angewiesen werden kann, sich auf jeden der in jedem der Sektoren der Zelle in Gebrauch befindlichen Kanäle abzustimmen, um die Signalstärke jeder aktiven mobilen oder tragbaren entfernten Einheit zu messen. Wenn die gemessen Signalstärke oder -beschaffenheit unter einem vorbestimmten Pegel liegt, kann die zellulare Steuereinrichtung eine von mehreren Maßnahmen ergreifen, um die Signalgüte der entfernten Einheit zu verbessern. Die Sendeleistung der entfernten Einheit kann erhöht werden, indem die Steuereinrichtung auf dem benutzten Kanal einen Anweisung sendet. Die von der festen Einrichtung verwendete Antenne kann gegen eine optimalere Antenne getauscht werden (wenn der Systemaufbau so konfiguriert ist). Außerdem kann die entfernte Einheit an eine andere Zelle übergeben werden, um den Anrufin der anderen Zelle auf einer anderen Frequenz fortzusetzen.
• Ein Problem tritt auf, wenn eine tragbare entfernte Einheit einen Sender verwendet, der sich in Abhängigkeit davon ein- und ausschaltet, ob ein zu sendendes Signal z.B. Sprache vorhanden ist. Ein sprachgesteuerter Sender (VOX) verringert den von einer notwendigerweise kleinen Batterie der tragbaren entfernten Einheit gezogenen Strom wesentlich und verlängert im hohem Maße die Lebensdauer der Batterie. Wenn aber die Steuereinrichtung eine Messung der Signalgüte benötigt, während der Sender der tragbaren entfernten Einheit ausgeschaltet ist, wird zweifellos eine fehlerhafte Bestimmung der Signalgüte vorgenommen werden. Vorschläge, die die Implementierung eines Systems betreffen, das eine tragbare entfernte Einheit mit einem VOX-Zusatz ünterstützen würde, können in MOTOROLA TECHNICAL DEVELOPMENTS, Band 2, Januar 1982, Schaumburg, Illinois, USA: L. Puhl: "Supervision of Portable Radiotelephones with Voice-Actuated Transmission" gefunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es zu ermöglichen, eine korrekte Messung der Signalgüte einer entfernten Einheit mit VOX-Fähigkeit vorzunehmen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine übermäßige Benutzung des Senders der Vox-fähigen entfernten Einheit nur zur Messung der Signalgüte zu verhindern.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Messung der Signalgüte durch die Steuereinrichtung so einzureihen, daß eine zuverlässige Signalmessung durchgeführt wird.
• Diese und andere Aufgaben werden folglich in der vorliegenden Erfindung verwirklicht, die ein Funkübertragungssystem nach Anspruch 1 um-
• In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren in einem Funkübertragungssystem zum Messen der Signalgüte nach Anspruch 6 zur Verfügung gestellt.
• Eine exemplarische Ausführung der Erfindung wird nun mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Funktelefon-Kommunikationssystems, das die vorliegende Erfindung vorteilhaft einsetzen kann.
• Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der Einrichtung, die in einer festen Zellenstation gefunden werden kann und Basisstations-Sprachempfänger, Abtastempfänger, Signalisierungsempfänger, Sprachkanal sender, Signalisierungssender und Basisstations-Steuereinheiten enthält.
• Fig. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E und 3F, die wie in Fig. 4 angeordnet sind, sind ein Flußdiagramm, das den in der vorliegenden Erfindung verwendeten Prozeß darstellt.
• Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, das die Systemantwort auf den Prozeß der vorliegenden Erfindung veranschäulicht.
• Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das die Systemantwort auf den Prozeß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wenn sich die empfangene Sigalstärke der entfernten Einheit ändert.
• Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm, das die Systemantwort auf den Prozeß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, wenn kein Signal von der entfernten Einheit empfangen wird.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
• Fig. 1 zeigt ein zellulares Funktelefon-Kommunikationssytem des Typs, der in den US-Patenten Nr. 3,663,762. und 3,906,166, in einer experimentellen zellularen Funktelefonsystemanmeldung, eingereicht unter FCC-Aktenzeichen Nr. 18262 bei der 'Federal Communications Commission' durch Motorola und American Radiotelephone Service, Inc., im Februar 1977, und kürzlich in einer Systembeschreibung mit dem Titel "Motorola DYNATEC Cellular Radiotelephone Systems", veröffentlicht von Motorola, Inc., Schaumburg, Ill., in 1982, beschrieben wird. Solche zellularen Systeme liefern Telefonbedeckung für mobile und tragbare Funktelefone, die sich überall in einem großen geographischen Gebiet befinden. Tragbare Funktelefone können zu dem Typ gehören, der in den US-Patenten Nr. 3,962,553, 3,906,166 und 4,486,624 beschrieben wird, und mobile Funktelefone können von dem Typ sein, der im Motorola Bedienungshandbuch Nr. 68P81039E25, herausgegeben von Motorola Service Publications, Schaumburg, Illinois, in 1979, beschrieben wird. Das geographische Gebiet kann in die Zellen 10, 20 und 30 unterteilt sein, die je ein Basisstations-Funkgerät 111, 121 und 131 und eine zugehörige Basisstations-Steuereinheit 112, 122 und 132 umfassen können. Die Basisstations-Steuereinheiten 112, 122 und 132 sind jeweils durch Daten- und Sprechverbindungen mit einem Funktelefon-Steuerendgerät 140 verbunden, das änhlich den in den US-Patenten Nr. 3,663,762; 3,764, 915; 3,819,872; 3,906,166 und 4,268,722 und in der US-Patenanmeldung Nr. 830,390, eingereicht am 18. Februar 1986 betitelt "Interface Method and Apparatus for a Cellular System Site Controller" und erfunden von Barry Menich et al., beschriebenen Endgeräten sein kann. Diese Daten- und Sprechverbindungen können durch überlassene Drahtleitungen, pulscodemodulierte Trägerleitungen, Mikrowellen-Funkkanäle oder andere geeignete Kommunikationsverbindungen bereitgestellt werden. Das Steuerendgerät 140 ist wiederum mit einer herkömmlichen Telefonzentrale 150 verbunden, um Telefonanrufe zwischen mobilen und tragbaren Funktelefonen und Festleitungs-Telefonen durchzuschalten.
• Jedes Basisstations-Funkgerät 111, 121 und 131 in Fig. 1 enthält eine Mehrzahl von Sendern und Empfängern, die auf wenigstens einem Duplex- Signalisierungskanal und einer Mehrzahl von Duplex-Sprechkanälen arbeiten. Die Basisstations-Funkgeräte 111, 121 und 131 können von dem Typ sein, der im Motorola Bedienungshandbuch 68P81060E30, herausgegeben von Motorola Service Publications, Motorola, Inc., Schaumburg, 111., in 1982, oder in der US-Patentanmeldung Nr. 4,694,484 beschrieben wird. Die Basisstations-Funkgeräte 111, 121 und 131 befinden sich im wesentlichen in der Mitte jeder der entsprechenden Zellen 10, 20 und 30. Die Basistationssender können auf einer ungerichteten Antenne kombiniert werden, während die Basisstationsempfänger mit zwei oder mehr gerichteten oder ungerichteten Antennen verbunden sein können. In Fig. 1 umfassen die Basisstations-Funkgeräte 111, 121 und 131 je sechs 60º Sektorantennen. Jede Sektorantenne bedeckt hauptsächlich einen Teil einer Zelle, z.B. den Teil 21 der Zelle 20, und weist typischerweise einen Bedeckungsbereich auf, der sich mit dem Bedeckungsbereich angrenzender Sektorantenen überschneidet Da der Signalisierungskanal ein ungerichtetes Empfangsmuster benötigt, können die durch die sechs Sektorantennen empfangenen Signale durch einen Maximalverhältnis-Vordetektions-Diversitykombinator kombiniert werden, wie im US-Patent Nr. 4,369,520 und in der vorerwähnten US-Patentanmeldung Nr. 4,694,484 beschrieben. Außerdem kann die Bedeckung eines Teils einer Zelle bereitgestellt werden, indem die durch zwei oder mehr der Sektorantennen empfangenen Signale kombiniert werden. Die Sektorantennen und die zugehörigen Empfangsgeräte können von dem in den US-Patenten Nr. 4,101,836 und 4,317,229 beschriebenen Typ sein.
• Um festzustellen, ob ein mobiles oder tragbares Funktelefon eine Zelle z.B. Zelle 20 verläßt und eine andere z.B. 10 oder 30 betritt oder nicht, muß die Signalstärke des mobilen oder tragbaren Funktelefons von der Basisstations-Steuereinheit 122 Überwacht werden. Wenn die Signalstärke eines mobilen oder tragbaren Funktelefons zu schwach wird, kann die empfangende Sektorantenne gewechselt werden, die Stärke seines gesendeten Signals durch ein von der Basisstations-Steuereinheit 122 gesendetes Steuersignal erhöht werden, oder das mobile oder tragbare Funktelefon kann an eine Basisstations-Steuereinheit 112 oder 132 in einer anderen Zelle übergeben werden. Die Übergabe umfaßt das übertragen des mobilen oder tragbaren Funktelefons von einem Duplex- Sprechkanal in einer Zelle auf einen Duplex-Sprechkanal in einer anderen Zelle. Die Signalstärke jedes mobilen oder tragbaren Funktelefons kann schnell und genau gemessen werden, indem die in den US-Patenten Nr. 4,549,311 und 4,704,734 und in der US-Patentanmeldung Nr. 830,166, eingereicht am 18. Februar 1986, betitelt "Scanning Receiver Allocation Method and Apparatus for Cellular Radiotelephone Systems" und erfunden von Barry Menich et al. beschriebenen Erfindungen benutzt werden, so daß eine korrektive Aktion ergriffen werden kann, bevor übertragungen infolge schwacher Signalzustände verschlechtert oder unterbrochen werden. Außerdem nimmt, sowie sich ein mobiles oder tragbares Funktelefon näher zu einem Basisstations-Funkgerät 111, 121 oder 131 bewegt, die Stärke des in dem Basisstations-Funkgerät von dem mobilen oder tragbaren Funktelefon empfangenen HF-Signals zu und kann Störungen mit anderen Übertragungen herbeiführen. Wenn die Signalstärke zu groß wird, kann folglich eine Basisstations-Steuereinheit ein Steuersignal an das einzelne mobile oder tragbare Funktelefon senden, um es zu veranlassen, die Stärke seines gesendeten Signals zu verringern. Ein Überwachendes Signalisierungsschema und Vorrichtung dafür, das solche Steuersignale liefert, wird in den US-Patenten Nr. 3,906,166, 4,025,853, 4,029,900, 4,302,845 und 4,312,074 und den darin zitierten Verweisungen beschrieben. Außerdem können die Leistungspegel der mobilen und tragbaren Funktelefone als Teil des Übergabevorgangs eingestellt werden, wie im US-Patent Nr. 4,696,027 beschrieben.
• Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild von Einrichtungen, die zur Verwendung in den in Fig. 1 gezeigten Basisstations-Funkgeräten 111, 121 und 131 und den zugehörigen Basisstations-Steuereinheiten 112, 122 und 132 geeignet sind. Die Basisfunkanlage ist durch Verweiszeichen zwischen 200 und 300 bezeichnet, und die Basisstations-Steueranlage ist durch Verweiszeichen zwischen 300 und 400 bezeichnet. Die Basisstations-Funkgeräte können z.B. einen Abtastempfänger 240, einen Signalisierungs- Transceiver 250, eine Mehrzahl von Sprech-Transceivern 220 und 230, die jeweils mit Simplex-Sende- und -empfangssignalen des Steuerendgerätes 140 in Fig. 1 verbunden sind, einen Senderkombinator 210, der die Sender der Sprech-Transceiver und Signal isierungs-Transceiver kombiniert und das kombinierte Signal mit einer ungerichteten Sendeantenne 212 verbindet, und eine Mehrzahl von Sektorantennen 214 umfassen, die mit dem Abtastempfänger 240 und den Empfängern der Sprech-Transceiver 220 und 230 und des Signalisierungs-Transceivers 250 verbunden sind. Wie vorangehend erklärt können die Sende- und Empfangssignale von den Sprech-Transceivern 220 und 230 über Modems und überlassene Drahtleitungen mit dem Steuerendgerät 140 in Fig. 1 verbunden werden. Der Signal isierungs-Transceiver 250, die Sprech-Transceiver 220 und 230 und der Abtastempfänger 240 können durch die in dem vorerwähnten Motorola Bedienungshandbuch Nr. 68P81060E30 beschriebenen Einrichtungen bereitgestellt werden. Andere zellulare Konfigurationen, wie diejenigen, die jeden Sektor mit einem oder mehreren unabhängigen Sendem ausleuchten, oder solche, die umprogrammierbare Sprech-Transceiver als Abtastempfänger verwenden, können gleichfalls Nutzen aus der vorliegenden Erfindung ziehen.
• Die Funktion des Signalisierungs-Transceivers 250, der Sprech-Transceiver 220 und 230 und des Abtastempfängers 240 werden durch eine Basisstations-Steuereinheit gesteuert, die einen oder mehrere Mikroprozessoren 358, Peripherie-Schnittstellenadapter (PIAs) 352, 354 und 356, einen Analog/Digital-Umsetzer (ADC) 346 und zugehörigen Oszillator 348, einen Festspeicher (ROM) 362, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 364 und eine Datenschnittstelle 366 umfassen kann, die den Mikroprozessor 358 über ein Modem und eine überlassene Drahtleitung mit dem Steuerendgerät 140 in Fig. 1 verbindet. Wenn die Zahl der Sprechkanäle erhöht wird, können der Basisstations-Steuereinheit weitere Mikroprozessoren und zugehörige Schnittsteilen-Schaltkreise hinzugefügt werden, um sich in die Überwachungs-Arbeitslast zu teilen. Das Verteilen der Arbeitslast auf mehrfache Mikropozessoren kann Zeiteinsparungen bringen, da verschiedene Mikroprozessoren gleichzeitig an verschiedenen Teilen einer Aufgabe arbeiten können.
• Die Sprech-Transceiver 220 und 230 in Fig. 2 können je einen Sender 236, einen Empfänger 234 und einen Antennenselektor 232 umfassen, der eine oder mehrere Sektorantennen 214 mit dem Empfänger 234 verbindet. Der Mikroprozessor 358 steuert den Betrieb der Sprech-Transceiver 220 und 230 mit Hilfe von Steuersignalen, die von dem PIA 352 geliefert werden. Um eine der sechs Sektoradressen 214 auszuwählen, werden drei Steuersignale von dem PIA 352 mit dem Antennenselektor 232 verbunden. Weitere von dem PIA 352 bereitgestellte Steuersignale aktivieren den Sender 236, um Steuersignale oder mit Sprachsignalen modulierte HF- Signale zu senden und den Ausgang des Empfängers 234 stummzuschalten, wenn kein HF-Signal empfangen wird. Wenn z.B. ein Überwachungs-Audioton verwendet wird, um anzuzeigen, daß ein gewünschtes HF-Signal vorhanden ist, kann der Empfänger 234 stummgeschaltet werden, wann immer der Überwachungs-Audioton nicht erfaßt wird. Das HF-Signal des Senders 236 ist mit dem Senderkombinator 210 verbunden, wo es mit den HF-Signalen der anderen Sprech-Transceiver zum Anlegen an die ungerichtete Antenne 212 kombiniert wird. Der Senderkombinator 210 kann irgendein herkömmlicher HF-Signalkombinator sein, wie z.B. der im US- Patent Nr. 4,375,622 beschriebene Kombinator. In einigen Funktelefon- Kommunikationssystemen kann es erwünscht sein, das HF-Signal der Sender in den Sprech-Transceivern 220 und 230 mit getrenten gerichteten oder ungerichteten Antennen 212 zu verbinden, um so die Notwendigkeit des Senderkombinators 210 zu beseitigen.
• Der Abtastempfänger 240 in Fig. 2 umfaßt einen Antennenselektor 242, der mit den sechs Sektorantennen 214 verbunden ist, und einen Empfänger 244, der mit dem Ausgang des Antennenselektors 242 verbunden ist. Drei Steuersignale vom PIA 354 veranlassen den Antennenselektor 242, eine der sechs Sektorantennen 214 mit dem Empfänger 244 zu verbinden. Der Empfänger 244 kann ein herkömmlicher Synthesizer-Empfänger sein (z.B. der Empfänger des in dem erwähnten Motorola Bedienungshandbuch Nr. 68P81039E25 beschriebenen mobilen Funktelefons), dessen Empfangsfrequenz durch ein 11-Bit Datensignal bestimmt werden kann, das durch den PIA 354 an den Empfänger 244 angelegt wird. Ein Ausgang des Empfängers 244, der proportional zu der Stärke des empfangenen HF-Signals ist (z.B. der gefilterte Ausgang eines Hüllkurven-Detektors), ist mit dem ADC 346 verbunden, der die Größe des Empfängerausgangs in ein 8- Bit Datensignal umwandelt. Der ADC 346 wird durch den PIA 356 gesteuert, der ein Startsignal an den ADC 346 anlegt, um den Analog/Digital- Umwandlungsvorgang einzuleiten. Der ADC 346 ist ferner mit dem 600 kHz Oszillator 348 verbunden und vollendet eine Umwandlung in etwa 120 µs. Wenn die Analog/Digital-Umwandlung vollendet ist, sendet der ADC 346 ein Vollendet-Signal an den PIA 356. Der ADC 346 kann irgendein geeigneter herkömmlicher Analog/Digital-Umsetzer sein, z.B. ein von National Semiconductor Corporation hergestellter ADC0803.
• Der Signal isierungs-Transceiver 250 umfaßt gleichermaßen einen Sender und einen Empfänger (nicht gezeigt), die auf jeden gewünschten Signalisierungskanal in dem einzelnen Funktelefon-Kommunikationssystem abstimmbar sind. Der Sender des Signalisierungs-Transceivers 250 kann mit dem Senderkombinator 210 verbunden sein, und der Empfänger des Signalisierungs-Transceivers 250 kann mit einem Maximalverhältnis- Vordetektions-Diversitykombinator des in dem vorerwähnten US-Patent Nr. 4,369,520 beschriebenen Typs verbunden sein, der die Signale von den Sektorantennen 214 kombiniert, um ein ungerichtetes Empfangsmuster zu erzeugen. Der Signalisierungs-Transceiver 250 sieht die übertragung von digitaler Überwachungssignal isierung zwischen dem Mikroprozessor 358 und den mobilen oder tragbaren Funktelefonen in seiner Zelle vor. Mittels des PIA 352 werden Steuersignale an den Signalisierugs-Transceiver 250 angelegt und Datensignale davon empfangen. Sobald ein Telefongespräch im Gange ist, kann der Mikroprozessor 358 Steuersignale mittels der Sender in den Sprech-Transceivern 220 und 230 an ein aktives mobiles oder tragbares Funktelefon senden. Ein geeignetes Überwachungs-Signal isierungsschema wird in den vorerwähnten US-Patenten Nr. 3,906,166, 4,025,853, 4,029,900, 4,302,845 und 4,312, 074 beschrieben.
• Wie oben erläutert wird der Betrieb der Sprech-Transceiver 220 und 230 und des Abtastempfängers 240 durch den Mikroprozessor 358 gesteuert. Der Mikroprozessor 358 kann irgendein geeigneter herkömmlicher Mikroprozessor sein, z.B. ein Mikroprozessor des Typs Motorola MC6800, MC6801 oder MC6802. Der Mikroprozessor 358 kann geeignet programmiert werden, um das Flußdigramm in Fig. 3A, 3B, 3C, 3D und 3E auszuführen, um Duplex-Sprechkanäle zuzuweisen, die den mobilen oder tragbaren entfernten Einheiten in der Zelle zugwiesenen Duplex-Sprechkanäle abzutasten und diejenigen entfernten Einheiten, die VOX verwenden, zu veranlassen, ihre Sender bei einer für die Signalgütemessung optimal gewählten Zeit einzuschalten.
• Fig. 3A, 38, 3C, 3D und 3E, die wie in Fig. 4 gezeigt angeordnet sind zeigen ein Flußdiagramm, das die Kanalzuweisungs- und -abtastverfahren der vorliegenden Erfindung verkörpert. In den Kanalzuweisungsteil des Flußdiagramms bei dem START-Block 402 in Fig. 3A eintretend geht die Programmsteuerung zu Block 404, wo der Mikroprozessor 358 in Fig. 2 den Signalisierungskanal auf Kanalanforderungssignale von mobilen oder tragbaren Funktelefonstationen Überwacht. Wenn keine Station einen Kanal anfordert, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 406 zum Block 414 genommen. Andernfalls wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 406 zum Block 408 genommen, wo festgestellt wird, ob diese Zelle Frequenz-Wiederverwendung besitzt. Zellen, die geographisch genügend getrennt sind, können beide dieselben Funkfrequenzkanäle verwenden. Wenn diese Zelle Frequenz-Wiederverwendung aufweist, wird der JA-Zweig zum Block 412 genommen, wo ein Kanal aus einer ersten Gruppe von Funkkanälen einer anfordernden Station zugewiesen wird. Zum Beispiel angenommen, daß jede Wiederverwendungszelle denselben Satz von Kanälen besitzt, die jeweils verschiedene HF-Signalfrequenzen aufweisen und denen in jeder Wiederverwendungszelle dieselbe Nummer zugewiesen ist, dann können der ersten Gruppe von Kanälen in einer der Wiederverwendungszellen Kanäle mit geradzahligen Nummern zugewiesen werden, während der ersten Gruppe von Kanälen in der anderen Wiederverwendungszelle Kanäle mit ungeraden Nummern zugewiesen werden können. Die Gleichkanal störung zwischen Wiederverwendungskanälen wird somit unter Bedingungen minimiert werden, wenn nur Kanäle der ersten Gruppe benutzt werden, um Telefonanrufe in den Wiederverwendungszellen zu akkomodieren, weil beide Wiederverwendungszellen verschiedene Frequenzkanäle verwenden. Um sicherzustellen, daß alle Kanäle periodisch gebraucht werden, kann das Gerade/Ungerade-Kanalmuster einmal pro Stunde in den Wiederverwendungszellen gewechselt werden. Wenn eine Zelle keine Wiederverwendung besitzt, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungs- Block 408 zum Block 410 genommen, wo Kanäle den anfordernden Stationen nacheinander auf einer umlaufenden Basis zugewiesen werden.
• Als nächstes werden bei Block 414 Zeitgeber, die mit jeder aktiven entfernten Einheit verbunden sind, jedes vorbestimmte Zeitintervall, z.B. alle 50 ms, um eins erhöht. Die Stationszeitgeber zeigen an, wielange es her ist, seit die entsprechende Station das letzte Mal abgetastet wurde, um ihre Signalstärke zu bestimmen. Die Stationszeitgeber können folglich Überwacht werden, um festzustellen, ob irgendeine Aktion ergriffen werden muß oder nicht, um eine Verschlechterung in den übertragungen mit den aktiven Stationen zu vermeiden. Als nächstes wird im Entscheidunsblock 416 festgestellt, ob es an der Zeit ist, die aktiven entfernten Einheiten abzutasten. Diese aktiven Einheiten müssen in periodischen Abständen abgetastet werden, um sicherzustellen, daß jede aktive Einheit eine angemessene Signalstärke aufweist, um gute Sprechverbindungen bereitzustellen. Das Zeitintervall zwischen dem Abtasten von aktiven Einheiten hängt von einer Anzahl von Dingen ab, die die Zeit, die der Abtastempfänger 240 in Fig. 2 benötigt, um sich auf die Frequenz einer ausgewählten Station abzustimmen, die Zeit, die der Abtastempfänger braucht, um auf eine andere Sektorantenne zu schalten, die Anzahl der für jede Sektorantenne genommenen Signalstärkeproben und die Zeit zwischen dem Nehmen jeder Signalstärkeprobe einschließen. Angenommen, daß das Abtasten jeder aktiven Einheit alle sieben Sekunden für eine Zelle von zehn Meilen Durchmesser angemessen ist, dann müßten etwa sechsmal pro Sekunde Abtastungen durchgeführt werden, um eine Zelle mit 32 Sprechkanälen zu handhaben. Mit anderen Worten, 42 Einheiten, einschließlich denen in angrenzenden Zellen, die Kandidaten zum Übergeben an die abtastende Zelle sind, könnten in dem Zeitintervall von sieben Sekunden abgetastet werden. Auf der vorangehenden Basis kann bei den meisten Funktelefon-Kommunikationssystemen die Zeit zwischen dem Abtasten jeder Zelle auf etwa 170 ms gesetzt werden. Wenn seit der letzten Abtastung keine 170 ms vergangen sind, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungs- Block 416 zurück zum Block 404 genommen, um das Überwachen des Signalisierungskanals auf Kanalanforderungssignale wiederaufzunehmen. Wenn seit der letzten Abtastung 110 ms oder mehr vergangen sind, wird der JA-Zweig zum Block 418 genommen, wo in den Abtastteil des Flußdiagramms eingetreten wird. Wenn im Entscheidungsblock 415 eine Notabtastanforderung festgestellt wird, wird in 419 die Station, die die Abtastung benötigt, ausgewählt, und der Abtastteil des Prozesses wird sofort betreten.
• Das Abtastverfahren der vorliegenden Erfindung nimmt schnell und wirkungsvoll Signalstärkemessungen auf jeder Sektorantenne für eine ausgewählte entfernte Einheit vor und ergreift auf der Basis der gemessenen Signalstärke entweder keine weitere Aktion, wechselt Sektorantennen, erhöht oder vermindert die Leistung des von der ausgewählten Einheit gesendeten Signals oder übergibt die ausgewählte Einheit an eine andere Zelle, um ihre Signalstärke für gute Sprechverbindungen zu optimieren. Parameter, die durch das Abtastverfahren benutzt werden, können in jeder Zelle verändert werden, um Sprechverbindungen in einem einzelnen Funktelefon-Kommunikationssystem zu optimieren. Zum Beispiel können Parameter benutzt werden, um die minimal und maximal zulässigen Signalstärken für jede Zelle oder für jeden Sektor einer Zelle festzulegen. Mit anderen Worten, verschiedene Zellen oder selbst verschiedene Sektoren einer Zelle können verschiedene minimal und maximal zulässige Signalstärkeparameter besitzen. Außerdem können Parameter variiert werden, um zu bestimmen, wieviele Außer-Reichweite- Signalstärkeablesungen vorgenommen worden sein müssen, bevor Sektorantenen gewechselt, die Ausgangsleistung einer Station geändert oder eine Einheit an eine andere Zelle übergeben wird. Wenn z.B. die Signalstärke einer ausgewählten Einheit unter dem minimal zulässigen Pegel liegt, kann zuerst versucht werden, die Sektorantenne zu wechseln, die im Empfänger des der ausgewählten Einheit zugewiesenen Sprech- Transceivers verwendet wird. Wenn keine andere Sektorantenne ein stärkeres Signal von der ausgewählten Station empfängt oder das Wechseln von Sektorantennen keine Signalstärke größer als die minimal zulässige Signalstärke zur Folge hatte, dann kann ein Versuch gemacht werden, die Ausgangsleistung der ausgewählten Einheit zu erhöhen. Die Ausgangsleistung der ausgewählten Einheit kann in einer oder mehreren Stufen zwischen einem Minimalpegel und einem Maximalpegel erhöht werden. Wenn die ausgewählte Einheit bereits mit optimaler Leistung sendet und ihre Signalstärke immer noch unter der minimal zulässigen Signalstärke liegt, kann ein Versuch gemacht werden, die ausgewählte Einheit an eine andere Zelle zu übergeben. Umgekehrt kann, wenn die Signalstärke einer ausgewählten Einheit die maximal zulässige Signalstärke übersteigt, die Ausgangsleistung der ausgewählten Einheit in einer oder mehreren Stufen reduziert werden, um eine Überlastung des Empfängers in dem der entfernten Einheit zugewiesenen Sprech-Transceiver zu verhindern.
• Jedesmal, wenn bei Block 418 der Abtastteil des Flußdigramms in Fig. 3A betreten wird, wird eine aktive Einheit verarbeitet. Zu übergebende Einheiten erhalten Vorrang vor allen anderen aktiven Einheiten, einschließlich Notabtastanforderungen, weil eine Übergabeeinheit sich höchstwahrscheinlich bereits außerhalb der Zelle befindet, von der sie momentan bedient wird. Im Entscheidungsblock 418 wird deshalb geprüft, ob eine Anforderung von einer anderen Zelle empfangen wurde eine Übergabeeinheit abzutasten. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Block 454 in Fig. 3C genommen, um die Signalstärke der Übergabeeinheit zu messen. Die Sektorantenne, die das stärkste Signal von der Übergabeeinheit empfängt, wird in den Blöcken 454, 456 und 458 identifiziert. Dann wird beim Entscheidungsblock 460 der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 468 genommen, wo die größte Signalstärkenprobe mit der von der anfordernden Zelle empfangenen Probe verglichen wird. Wenn die größte Signalstärkenprobe größer als die Probe der anfordernden Zelle plus einem Versatzwert ist, wird der JA-Zweig zum Block 470 (Fig. 3E) genommen, wo die Übergabeeinheit angenommen und ihr anschließend ein Kanal zugewiesen wird. Wenn die größte Signalstärkenprobe nicht größer als die Probe der anfordernden Zelle plus einem Versatz ist, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 468 zum Block 472 genommen, wo die Übergabestation zurückgewiesen wird. Eine Nachricht, die die Annahme oder Rückweisung anzeigt, wird über den Steueranschluß 140 in Fig. 1 an die anfordernde Zelle zurückgegeben. Ein alternativer Weg, Übergabestationen zu handhaben, besteht darin, einen direkten Vergleich zwischen der größten Signalstärkenprobe und einem Schwellenwert vorzunehmen, der durch einen gespeicherten Parameter bestimmt werden kann. Von den Blöcken 470 und 472 kehrt die Programmsteuerung zum Überwachen des Signalisierungskanals zurück.
• Zurück zum Entscheidungsblock 418 in Fig. 3A. Wenn keine Übergabeanforderungen vorliegen, wird der NEIN-Zweig zum Block 420 genommen, wo auf den Zeitgeber der ersten aktiven Station zugegriffen wird. Als nächstes wählt der Teil des Flußdiagramms, der in Fig. 3B bei Block 422 beginnt, im Grunde die Station aus, die den größten Zeitgeber besitzt, der anzeigt, daß die seit ihrer letzten Abtastung vergangene Zeit größer als die jeder anderen aktiven Station ist. Im Entscheidungsblock 422 wird der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, mit einem mit SCANSU bezeichneten Parameter verglichen, der eine Zeitdauer darstellt, während der die nachfolgende Abtastung unterdrückt wird. Bei der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist SCANSU so gewählt worden, daß er mehrere Sekunden beträgt. Wenn der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, kleiner als SCANSU ist, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 428 genommen, wo festgestellt wird, ob auf die Zeitgeber aller aktiven Stationen zugegriffen worden ist und sie geprüft worden sind. Wenn nicht, wird der NEIN-Zweig zum Block 430 genommen, wo auf den Zeitgeber der nächsten aktiven Station zugegriffen wird, und der Prozeß wird vom Entscheidungsblock 422 an wiederholt.
• Wenn der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, größer als SCANSU ist, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 422 in Fig. 3B zum Entscheidungsblock 424 genommen, wo der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, mit einem als SCANPL bezeichneten Parameter verglichen wird. SCANPL ist die maximal zulässige Zeit von der vorangehenden Abtastung einer ausgewählten Station. Bei der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist SCANPL so gewählt worden, daß er sieben Sekunden beträgt. Wenn der Zeitgeber, auf den zugegriffen wurde, kleiner als SCANPL ist, wird der NEIN-Zweig zum Block 426 genommen, wo, wenn die entsprechende Station noch aktiv ist und ein HF-Signal sendet, ihr Zeitgeber mit einem vorher ausgewählten Zeitgeber verglichen und der größere der zwei ausgewählt wird. Wenn auf die Zeitgeber aller aktiven Stationen zugegriffen worden ist und sie geprüft worden sind, sendet die bei Block 426 ausgewählte Station gegenwärtig ein HF-Signal und besitzt einen Zeitgeber, der größer als SCANSU, aber kleiner als SCANPL ist.
• Wenn ein Stationszeitgeber größer als SCANPL ist, wird der JA-Zweig vom Ehtscheidungsblock 424 in Fig. 3B zum Entscheidungsblock 431 genommen, wo die entfernte Einheit mit dem Stationszeitgeber mit der Zeit größer als SCANPL ausgewählt wird. Der Abtastteil des Prozesses wird dann in Fig. 3C betreten.
• Wenn ein RETURN-Block erreicht wird, bevor auf alle Stationszeitgeber zugegriffen worden ist und sie durch die Blöcke 422, 424, 426, 428 und 430 in Fig. 3B verarbeitet worden sind, kehrt die Programmsteuerung zurück, um den Signalisierungskanal auf Kanalanforderungen von mobilen und tragbaren Funktelefoneinheiten zu Überwachen. Wenn der Entscheidungsblock 428 erreicht wird und auf alle Stationszeitgeber zugegriffen worden ist und sie geprüft worden sind, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 452 in Fig. 3C genommen, wo festgestellt wird, ob im Block 426 eine aktive sendende Einheit ausgewählt worden ist oder nicht. Wenn keine Station ausgewählt wurde, wird der NEIN-Zweig genommen, und die Programmsteuerung kehrt zurück, um den Signalisierrungskanal zu Überwachen. Wenn eine Einheit ausgewählt wurde, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 452 zum Block 454 genommen, um den Prozeß zum Messen der Signalstärke der ausgewählten Einheit zu begin nen.
• Als nächstes wird bei Block 454 in Fig. 3C der Abtastempfänger 240 in in Fig. 2 mit der Frequenz des Kanals geladen, auf dem die ausgewählte Station arbeitet. Dann wird bei Block 456 die Signalstärke des durch jede Sektorantenne empfangenen Signals N-mal gemessen, wo N ein Parameter größer als eins ist. In einer exemplarischen Ausführung kann N auf 32 gesetzt werden, so daß 32 Signalstärkenproben von jeder der sechs Sektorantennen genommen werden. Dann speichert bei Block 458 der Mikroprozessor 358 in Fig. 2 die größte im Block 456 genommene Signalstärkenprobe und ihre entsprechende Sektorantennennummer und speichert für die restlichen Sektorantennen die nächstgrößte Signalstärkenprobe und ihre entsprechende Sektorantennennummer.
• Nach dem Speicherungsschritt von Block 458 wird geprüft, ob der passende Überwachungs-Audioton (SAT) durch die entfernte Teilnehmerstation zurückgesendet wird (bei 457). Wenn der geeignete SAT empfangen wird, wird im Entscheidungsblock 459 eine Prüfung der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Notabtastanforderung vorgenommen. Wenn durch eine vorherige Aktion die Anforderung nicht vorgenommen wurde, geht der Ablauf normal weiter, um im Entscheidungsblock 460 in Fig. 3E zu entscheiden, ob eine Übergabe erforderlich ist. Die Übergabeentscheidung entscheidet, ob die in Verarbeitung befindliche Station eine Übergabestation ist oder nicht. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Block 468 genommen, wo festgestellt wird, ob die Übergabestation anzunehmen ist oder nicht. Wenn die Station keine Übergabestation ist, wird der NEIN- Zweig vom Entscheidungsblock 460 zum Entscheidungsblock 462 genommen, wo festgestellt wird, ob der der ausgewählten Station zugewiesene Sprech-Transceiver die Sektorantenne benutzt, die das stärkste Signal empfängt. Mit anderen Worten, wenn die Sektorantenne, die durch den der ausgewählten mobilen Station zugewiesenen Sprech-Transceiver 220 oder 230 in Fig. 2 momentan benutzt wird, nicht das stärkste Signal empfängt, kann die mit dem Sprech-Transceiver verbundene ausgewählte Antenne gewechselt werden, um die Qualität von Sprechverbindungen zu verbessern. Wenn der der ausgewählten Station zugewiesene Transceiver nicht die Sektorantenne mit der größten Signalstärkenprobe benutzt, wird der NEIN-Zweig zum Entscheidungsblock 464 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand J oder mehr Mal vorgekommen ist, wo J ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Block 466 genommen, wo der der ausgewählten Station zugewiesene Sprech-Transceiver auf die Sektorantenne mit der größten Signalstärkenprobe geschaltet wird. Indem es erforderlich ist, daß dieser Zustand J oder mehr Mal auftritt, wird übermäßiges Schalten zwischen Sektorantennen vermieden. Die Programmsteuerung geht vom NEIN-Zweig des Entscheidungsblocks 464 und vom Block 466 zum Stationszeitgeber- Rückstellschritt 494 in Fig. 3F, wo der Zeitgeber der ausgewählten Station auf null zurückgesetzt wird. Der Zeitgeber der ausgewählten Station wird im Block 494 zurückgesetzt, so daß die ausgewählte Sta- tion erst nach einem Zeitintervall der Länge SCANSU wieder abgetastet wird. Wenn zu oft abgetastet werden würde, würde sowohl unnötiges Overhead erzeugt werden als auch können aufeinanderfolgende Signalstärkeablesungen zu stark korreliert sein. Die Abtasthäufigkeit sollte deshalb hoch genug sein, um sicherzustellen, daß jede Station, die sich mit höchster Geschwindigkeit durch die übergangszone zwischen Zellen bewegt, wenigstens die M Male abgetastet wird, die für die Übergabe im Block 486 in Fig. 3E erforderlich sind. Übermäßiges Abtasten wird daher durch die Verwendung des Verzögerungsparameters SCANSU verhindert, der den minimalen Zeitbetrag festlegt, der vergehen muß, bevor eine Station berechtigt ist, erneut abgetastet zu werden.
• Wenn die ausgewählte Station die Sektorantenne mit der größten Signalstärkenprobe bereits benutzt, wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 462 in Fig. 3E zum Probenwert-Entscheidungsblock 474 genommen, wo festgestellt wird, ob die größte Signalstärkenprobe größer als die maximal zulässige Signalstärke ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 480 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand N oder mehr Mal aufgetreten ist, wo N ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 482 genommen, wo festgestellt wird, ob die ausgewählte Station bereits auf kleinster Ausgangsleistung ist oder nicht. Wenn nicht, wird der NEIN- Zweig zum Block 484 genommen, wo der Mikroprozessor 358 in Fig. 2 ein Steuersignal an die ausgewählte Station sendet, das sie anweist, ihre Ausgangsleistung zu verringern. Das Verringern der Ausgangsleistung kann in einer oder mehr Stufen erfolgen, bis die minimale Ausgangsleistung erreicht wird. Die Programmsteuerung geht weiter vom NEIN- Zweig des Entscheidungsblocks 480, vom JA-Zweig des Entscheidungsblocks 482 und vom Block 484 zum Block 494, wo der Zeitgeber der ausgewählten Station auf null zurückgesetzt wird.
• Wenn die größte Signalstärke nicht größer als die maximal zulässige Signalstärke ist, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 474 in Fig 3E zum Mindestprobenwert-Entscheidungsblock 476 genommen, wo die größte Signalstärkenprobe mit der minimal zulässigen Signalstärke vergleichen wird. Der NEIN-Zweig zum Block 494 in Fig. 3F wird genommen, wo der Zeitgeber der ausgewählten Station zurückgesetzt wird. Andernfalls wird der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 476 zum Entscheidungsblock 478 genommen, wo festgestellt wird, ob die ausgewählte Station mit der besten Ausgangsleistung sendet oder nicht. Wenn die ausgewählte Station bereits mit der besten Ausgangsleistung der Systemkonfiguration sendet, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 486 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand M oder mehr Mal aufgetreten ist oder nicht, wo M ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Entscheidungsblock 488 genommen, wo eine übergabeanforderung über den Steueranschluß 140 in Fig. 1 an andere angrenzende Basisstations-Steuereinheiten gesendet wird. Wie oben erläutert tasten die anderen angrenzenden Basisstations-Steuereinheiten die Übergabestation ab, um festzustellen, ob eine von ihnen die Übergabestation annehmen wird. Die Programmsteuerung geht vom NEIN-Zweig des Entscheidungsblocks 486 und vom Block 488 zum Block 494, wo der Zeitgeber der ausgewählten Station zurückgesetzt wird.
• Wenn die ausgewählte Station noch nicht mit maximaler oder optimaler Ausgangsleistung sendet, wird der NEIN-Zweig vom Entscheidungsblock 478 in Fig. 3E zum Entscheidungsblock 490 genommen, wo festgestellt wird, ob dieser Zustand K oder mehr Mal aufgetreten ist oder nicht, wo K ein Parameter größer als eins ist. Wenn ja, wird der JA-Zweig zum Block 492 genommen, wo der Mikroprozessor 358 in Fig. 2 ein Steuersignal an die ausgewählte Station sendet, das sie anweist, ihre Ausgangsleistung zu erhöhen. Die Ausgangsleistung kann in einer oder mehr Stufen erhöht werden, bis die höchste Ausgangsleistung erreicht wird. Die Programmsteuerung geht vom NEIN-Zweig des Entscheidungsblocks 490 und vom Block 492 zum Block 494, wo der Zeitgeber der ausgewählten Station zurückgesetzt wird. Danach kehrt die Programmsteuerung zurück, um den Signalisierungskanal abzutasten.
• Ein besonderes Problem, das durch die vorliegende Erfindung angesprochen wird ist das mögliche Fehlen eines empfangenen Signals von einer tragbaren entfernten Station, die sprachgesteuerte Sender- (VOX) Schaltkreise verwendet, um den von einer notwendigerweise kleinen Batterie der tragbaren Station gezogenen Strom zu minimieren. Die VOX- Schaltkreise arbeiten in einer bekannten Weise, um den tragbaren Sender auszuschalten, wenn keine Sprachsignale zu senden sind, und den Sender zu aktivieren, wenn ein zu sendendes Sprachsignal erfaßt wird. Da das Erscheinen eines Signals von der tragbaren Station vom vorhandensein von Sprache in der tragbaren Station abhängt und keinen Bezug zu dem Abtastprozeß in der Basisstation hat, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, daß während einer Abtastperiode kein Signal an der Basisstation vorhanden ist. Wieder auf Fig. 3C verweisend veranlaßt eine Feststellung eines falschen oder nicht empfangenen SAT im Block 457, daß im Block 432 ein SAT-Verpaßt-Zähler um eins erhöht wird. Dann wird bei 433 festgestellt, ob die Anzahl von Malen, die der SAT verpaßt wurde, gleich einer vorbestimmten Zahl L ist. In der bevorzugten Ausführung ist L vier gewählt worden. Wenn die Anzahl verpaßter SATs L nicht übersteigt, wird bei 434 festgestellt, ob die Anzahl verfehlter SATs gleich einer vorbestimmten Zahl I ist, die größer als L ist. In der bevorzugten Ausführung beträgt I sieben. Wenn 1 erreicht wird, wird bei 435 der Anruf in üblicher Weise beendet. Wenn keine I Verfehlungen gemessen wurden, wird der Stationszeitgeber bei 436 zurückgesetzt, und der Prozeß fährt in seinen normalen Aktivitäten fort.
• Zu der Entscheidung zurückkehrend, ob die Anzahl von SATs gleich L ist (bei 433), wird, wenn L erreicht wird, bei 437 festgestellt, ob die entfernte Einheit die Fähigkeit zum VOX-Betrieb aufweist. Wenn die entfernte Einheit diese Fähigkeit nicht besitzt, geht der Prozeß zum Entscheidungsblock 434 von Fig. 3D. Wenn die entfernte Einheit die VOX-Fähigkeit besitzt, wird bei 438 ein Audit-Signal erzeugt und an die entfernte Einheit gesendet, und die Festanlage wird eingerichtet, eine verzögerte Notabtastung vorzunehmen. Bei der bevorzugten Ausführung ist die Verzögerung auf eine Sekunde gesetzt. In der bevorzugten Ausführung empfängt die entfernte Einheit das Audit- Signal auf dem Sprechkanal über eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, die während einer kurzen Dauer des ausgetasteten Sprachsignals von der Festanalge gesendet wird. Als Reaktion auf das Audit- Signal schaltet (tastet) die entfernte Einheit ihren Sender für eine Zeitdauer ein, die berechnet ist, um eine oder mehr Messungen der Signalgüte zu erlauben. Es ist zu verstehen daß die Anzahl von Malen, die eine Hochgeschwindigkeits-Übertragung und ein ausgetastetes Audio gesendet werden sollte, auf einem Minimum gehalten werden sollte, um eine ungemäße Unterbrechung des Geprächs des Benutzers zu vemeiden. Nach dem Einrichten der verzögerten Notabtastung werden die Stationszeitgeber bei 436 zurückgesetzt und der Prozeß kehrt zur normalen Funktion zurück.
• Sobald der Notabtast-Anforderungszeitgeber abgelaufen ist, erfaßt das Programm die Notwendigkeit einer Zwischenabtastung, wie vorangehend für die Blöcke 415 und 419 in Fig. 3A beschrieben. Nach dem Erfassen geht das Programm zu dem vorangehend für die Blöcke 454, 456 und 458 erörterten Signalmessungsprozeß. Angenommen, die tragbare Einheit hat ihren Sender als Reaktion auf das Audit-Signal eingeschaltet, dann wird im Entscheidungsblock 457 in Fig. 3C der richtige SAT ermittelt werden. Der JA-Zweig vom Entscheidungsblock 457 wird genommen werden, und bei 459 von Fig. 3C wird eine Prüfung der Notabtastanforderung vorgenommen. Wenn die Notabtastanforderung nicht vorgenommen wurde, werden die Signalstärkeanzeiger- (SSI) Proben und die entsprechenden Antennen im Speicher gespeichert (bei 439). Der Prozeß geht dann zu der Bestimmung der in der Konfiguration des Systems zu ergreifenden geeigneten Aktion, um Merkmale zu senden und zu empfangen, wie in Fig. 3E gezeigt. Dieser Prozeß ist vorangehend beschrieben worden.
• Wenn die Notabtastanforderung vorgenommen wurde, ergibt der Entscheidungsblock 459 von Fig. 3D eine JA-Entscheidung, und bei 440 wird eine Feststellung der VOX-Fähigkeit der entfernten Einheit getroffen. Wenn die entfernte Einheit eine normale Einheit ohne VOX ist, werden bei 441 die SSI-Proben und Antennen gespeichert. Die inkrementalen Schwellenwerte M, N, und J der Lelstungswechselanfoderung und der Antenenwechselanforderung werden bei 442 auf eins weniger als die Wechselschwellen gesetzt, und der Prozeß geht zum Systemkonfigurations- Entscheidungsprozeß von Fig. 3E.
• Wenn der Entscheidunsblock 440 eine VOX-fähige entfernte Einheit anzeigt, werden bei 443 die SSI-Proben und die Antennen gespeichert. Die inkrementalen Schwellenwerte der Übergabeanforderung, der Leistungswechsel anforderung und der Antennenwechsel anforderung werden jeweils auf eins weniger als die zum Wechseln erforderlichen Schwellen gesetzt (bei 444), der Stationzeitgeber wird gesetzt, um eine Nueabtastung dieser einzelnen entfernten Einheit in einer Sekunde zu veranlassen (bei 445), die Notabtastanforderung wird zurückgesetzt (bei 446), und der Prozeß kehrt zu seiner normalen Verarbeitung zurück. Der Abtastempfänger muß somit zwei Messungen der Signalstärke einer tragbaren entfernten Einheit vornehmen, nachdem die tragbare entfernte Einheit angewiesen worden ist, über eine Audit-Nachricht zu senden. Der Feststationsanlage wird garantiert, daß sie eine genaue Messung der Signalgüte durchführt, obwohl die entfernte Einheit über einen VOX-Sender verfügt.
• Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß die tragbare Einheit nicht unnötig oft eingeschaltet wird, aber wenn sie eingeschaltet wird, sollte die Basisstation versuchen, die Signalstärke der tragbaren Einheit während der Dauer von sechs Sekunden, die die tragbare Einheit eingeschaltet ist, genau zu messen. Die Funktion des Systems kann am besten durch Verweisen auf Fig. 5 verstanden werden. Die im Empfänger der Basisstation empfangene Signalstärke ist in der unteren Linie dargestellt, und die Abtastperioden von sieben Sekunden sind in der oberen Linie als Periode P0, P1 usw. dargestellt. Der Sender der tragbaren entfernten VOX-Einheit schaltet bei 501 aus, einige Zeit, nachdem bei P0 die letzte SAT-Erfassung vorgenommen wurde. Wenn der Stationszeitgeber abläuft, wird bei P1 eine Abtastung des von der tragbaren Einheit belegten Sprechkanals vorgenommen, wie vorangehend beschrieben. Da kein SAT vorhanden ist, wird eine Zählung verpaßter SAT-Ereignisse unterhalten. Zu dieser Zeit werden keine Entscheidungen getroffen, um das Signal einer VOX-Einheit zu verbessern (d.h. Übergabe, Leistungsänderung oder Antennenwechsel), wenn kein SAT erfaßt wird. Nach einer vorbestimmten Zahl (vier) verpaßter SAT-Perioden wird eine Audit-Anforderung an die tragbare Einheit vorgenommen, wenn sie als eine VOX-fähige Station klassifiziert ist. Diese Audit- Anforderung wird auf dem Vorwärts-Sprechkanal an die tragbare Einheit gesendet und veranlaßt bei ihrem Empfang die tragbare Einheit, ihren Sender für sechs Sekunden zu tasten, wie bei 503 beginnend gezeigt. In der Zwischenzeit wird der Abtastempfänger 240 zur nächsten Messung einer anderen entfernten Einheit weitergehen. Nach einer Verzögerung, die der Anweisung erlaubt, von der tragbaren Einheit empfangen zu werden und das Tasten des Senders zu veranlassen (eine Sekunde bei der bevorzugten Ausführung), wird der Abtastempfänger 240 angewiesen, eine Notabtastmessung der tragbaren VOX-Einheit vorzunehmen. Da diese Abtastung eine besondere Anforderung ist, weiß der Abtastempfänger, daß die Messung genau ist, weil die tragbare Einheit ihren Sender getastet haben sollte. Die Signalstärke und Anwesenheit des SAT werden gespeichert, und eine weitere Messung ist erforderlich, um sicher zu sein, daß ein vorübergehender Signaischwund die Signalstärkemessung nicht nachteilig beeinflußt. Da die Art von Signaischwund, die die durchgeführte Kurzzeitmessung am meisten beeinflussen würde, Rayleighverteilt ist, sollte die zusätzliche Signalstärkemessung etwas später durchgeführt werden. Um dies zu erreichen, wird der Stationszeitgeber in der bevorzugten Ausführung der Festanlage zurückgesetzt, um eine folgende Abtastmessung eine Sekunde nach der Notabtastung durchzuführen. Der Abtastempfänger betrachtet diese Messung nicht als eine besondere Anforderung, sondern als ein normales Abtastereignis, das erforderlich ist, um den SAT vorliegen zu haben, bevor ein Entschluß zum Übergeben, Ändern der Leistung oder Einstellen der Empfangsantennenmatrix gefaßt wird. Das Abtastperiodentiming für die tragbare Einheit wird bei P0' wiederhergestellt, und eine Abtastmessung wird bei nachfolgenden Inkrementen von sieben Sekunden (bei P1', P2' usw.) vorgenommen. Wenn zwei aufeinanderfolgende Ablesungen übereinstimmen, kann eine genaue Entscheidung für die tragbare VOX-Einheit getroffen werden.
• Wenn die zwei aufeinanderfolgenden Ablesungen nicht übereinstimmen, wie in Fig. 6 veranschaulicht, wird angenommen, daß ein Signaischwund eine vorübergehend niedrige Ablesung verursacht hat. Keine Aktion wird ergriffen, wenn die zwei benachbarten Abtastsignalstärke-Ablesungen nicht innerhalb einer vorbestimmten Toleranz übereinstimmen. Eine Aktion wird nur ergriffen, wenn die nächsten zwei aufeinanderfolgenden Ablesungen in Übereinstimmung sind und bekannt ist, daß die tragbare VOX-Einheit getastet ist.
• Wenn nach einer Audit-Anforderung kein SAT ermittelt wird, wie in Fig. 7 gezeigt, wird keine weitere Aktion ausgeführt außer, daß, wenn die Abwesenheit des SAT für drei weitere Abtastperioden (bis P1) andauert, die tragbare VOX-Einheit als verloren betrachtet und der Anruf beendet wird.
• Die obige Folge von Operationen ergibt zwei bestimmte Ergebnisse. Erstens, die Zahl von Audits einer tragbaren Einheit ist auf eine alle 28 Sekunden beschränkt, wodurch die Zahl der Unterbrechungen im Audio reduziert wird, wenn die digitale Audit-Nachricht an den Zellenteilnehmer gesendet wird, und der Batterieverbrauch für batteriebetriebene entfernte VOX-Einheiten verringert wird. Zweitens, man kann sicher sein, daß die gemessene entfernte Einheit eine ist, die dieser Frequenz in dieser Zelle zugewiesen ist, und nicht eine, die ein Gleichkanal-Gleich-SAT-Benutzer in einer anderen Zelle ist.
• Asynchron zu all dieser Hardware wird die SAT-Anwesenheit einbezogen und einer höheren Steuereinheit, z.B. einem vorangehend beschriebenen Steueranschluß 140, mitgeteilt. Wenn die höhere Steuereinheit feststellt, daß der SAT für mehr als 32 Sekunden abwesend war, fordert sie ähnlich wie der Abtastempfänger ein Audit an, wartet auf das Einschalten der entfernten VOX-Einheit und führt dann die Notanforderung des Abtastempfängers aus, um die entfernte Einheit zu messen, bevor sie abschaltet. Dies erlegt dem Abtastempfänger und dem Sprech- Transceiver eine Prüfung und Abwägung auf, falls der SAT-Detektor in einem oder dem anderen fehlerhaft ist.
• Wenn aufeinanderfolgende genaue Messungen mit dem SAT anzeigen, daß die entfernte Einheit eine Übergabe an einen anderen Sektor oder Zelle benötigt, wird die VOX-Einheit nach einer kurzen Verzögerung, nachdem eine Übergabeanforderung an das Steuerendgerät gerichtet wurde, nochmals aufgefordert werden, einzuschalten (unter Anwendung eines Audits). Dies wird den umgebenden Zellenstationen erlauben, eine Messung vorzunehmen, um zu bestimmen, ob sie die entfernte Einheit angemessen annehmen können.
• Zusammenfassend ist somit ein zellulares System gezeigt und beschrieben worden, das einzigartig zugeschnitten ist, einen Funktelefondienst für tragbare entfernte Einheiten zur Verfügung zu stellen, die einen sprachgesteuerten Sender (VOX) besitzen, um die Stromentnahme von der Batterie der tragbaren Einheit zu verringern. Weil die Feststationsanlage des zellularen Systems periodisch die Signalgüte (über eine Mehrzahl nahe beieinanderliegender Signal stärkemessungen) jeder entfernten bedienten Einheit mißt, besteht eine ziemliche Wahrscheinlichkeit, daß der Sender der tragbaren VOX-Einheit nicht senden wird, wenn die periodische Signalgütemessung vorgenommen wird. Um dieses Problem in einem Zellensystem zu lösen, das eine große Zahl entfernter Einheiten bedient und folglich eine große Zahl von Signalgütemessungen benötigt, ermittelt die Feststationsanlage eine Zahl von verpaßten Überwachungs-Audioton-(SAT) Transpondererfassungen aus den periodischen Signalgütemessungen. Verpaßte SAT-Erfassungen zeigen das Fehlen eines empfangenen Signals von der entfernten Einheit an. Wenn die Anzahl verpaßter SATs auftritt, sendet die Feststationsanlage eine Audit-Anforderung an die entfernte Einheit, setzt in dem Betriebsprogramm einen Notabtast-Zeitgeber und fährt in ihren regulär geplanten Messungen von anderen entfernten Einheiten fort. Wenn die entfernte Einheit die Audit-Anforderung empfängt, wird der Sender automatisch getastet und sendet für eine gegebene Zeitdauer. Nach dem Ablaufen des Notabtast-Zeitgebers in der Feststationsanlage (das geplant ist, einzutreten, nachdem irgendwelche natürlich auftretenden Verzögerungen beim Veranlassen der entfernten Einheit, ihren Sender zu tasten, verstrichen sind) wird durch die Feststationsanlage eine Notabtastung der Signalgüte der entfernten Einheit zu einer Zeit, wenn bekannt ist, daß die entfernte VOX-Einheit sendet, und mit einer minimalen Unterbrechung im Ereignisplan der Feststationsanlage durchgeführt. Weil aber eine einmalige Messung der Signalgüte infolge eines Signalwegschwundes fehlerhaft sein kann, wird mit einer vorbestimmten Verzögerung von der Notabtastmessung eine zweite Signalgütemessung in den Prozeß der Feststationsanlage eingeplant. Die zwei Signalgütemessungen, die während der Zeit vorgenommen wurden, als bekannt war, daß die VOX-Einheit sendet, werden dann verglichen. Wenn die Messungen ausreichend ähnlich sind, können die Feststationsanlage und das Zellensystem, wenn erforderlich, mit herkömmlicher System-Rekonfiguration, wie z.B. Übergabe der entfernten Einheit, Antennenwechsel der Feststation oder Ändern der Leistung der entfernten Einheit, fortfahren. Wenn die zwei Mesungen unähnlich sind, wird die System-Rekonfiguration unterbunden, und der Signalgütemessungsprozeß kehrt zu seinen normalen periodischen Messungen zurück.

Claims (11)

1. Funkkommunikationssystem, das eine entfernte Einheit mit einem sprachgesteuerten Sender (VOX) bedient und imstande ist, eine Notwendigkeit zum Ändern der Systemkonfiguration zum Senden und Empfangen zwischen der entfernten Einheit und einer Feststation zu bestimmen, umfasend:

(a) eine Einrichtung (240, 346, 358), die in relativ langen vorbestimmten Zeitabständen Messungen der in der Feststation von der entfernten Einheit empfangenen Signalgüte vornimmt, um zu bestimmen, ob eine Änderung in der Systemkonfiguration erforderlich ist;

(b) eine Einrichtung (220, 358), die eine Audit-Anforderung von der Feststation an die entfernte Sation sendet, nachdem eine vorbestimmte Anzahl dieser Messungen anzeigt, daß in der Feststation kein Signal von der entfernten Einheit empfangen wird;

(c) eine Einrichtung in der entfernten Einheit, die als Reaktion auf die Audit-Anforderung ein Antwortsignal (503) für eine vorbestimmte Zeitdauer sendet;

(d) eine Einrichtung (240, 346, 354, 356, 358), die eine erste Signalgütemessung des Antwortsignals (503) der entfernten Einheit nach einer ersten, relativ kurzen vorbestimmten Zeitverzögerung, die der Audit-Anforderungssendung folgt, vornimmt, und eine Einrichtung (364), die die erste Signalgütemessung speichert,

wobei das Funkkommunikationssystem gekennzeichnet ist durch:

(e) eine Einrichtung (240, 346, 354, 356, 358), die eine zweite Signalgütemessung des Antwortsignals (503) der entfernten Einheit nach einer zweiten, relativ kurzen vorbestimmten Zeitverzögerung, die der ersten Messung folgt, vornimmt;

(f) eine Einrichtung (358), die die zweite Messung mit der gespeicherten ersten Messung vergleicht, und

(g) eine Einrichtung (358), die bestimmt, ob eine Notwendigkeit zum Ändern der Systemkonfiguration besteht, wenn der Vergleich anzeigt, daß die erste und zweite Messung ähnlich sind,

wobei die vorbestimmte Zeitdauer ausreichend ist, um es zu ermöglichen, die erste und zweite Messung vorzunehmen, und

wobei jede der Einrichtungen zum Vornehmen von Messungen und zum Vornehmem der ersten und zweiten Messung eine Einrichtung umfaßt, die eine Mehrzahl von Signalgüteproben nimmt.

2. Funkkommunikationssystem nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Vornehmen von Signalgütemessungen in relativ langen vorbestimmten Zeitabständen weiter eine Einrichtung umfaßt, die einen Überwachungs- Audioton (SAT) erfaßt, um dadurch zu bestimmen, ob das Signal von der entfernten Einheit empfangen wird.

3. Funkkommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erste, relativ kurze vorbestimmte Zeitverzögerung wenigstens eine Sekunde beträgt.

4. Funkkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem die zweite, relativ kurze vorbestimmte Zeitverzögerung wenigstens eine Sekunde beträgt.

5. Funkkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend eine Einrichtung, die eine sequentielle Abtastung einer Mehrzahl entfernter Einheiten durchführt.

6. Verfahren in einem Funkkommunikationssystem zum Messen der Signalgüte einer entfernten Einheit mit einem sprachgesteuerten Sender (VOX), um eine Notwendigkeit zum Ändern der Systemkonfiguration zum Senden und Empfangen zwischen der entfernten Einheit und einer Feststation zu bestimmen, umfassend die Schritte:

(a) Vornehmen von Messungen (422, 424, 426, 428, 452, 454, 456, 458) der in der Feststation von der entfernten Einheit empfangenen Signalgüte in relativ langen vorbestimmten Zeitabständen, um zu bestimmen, ob eine Änderung in der Systemkonfiguration erforderlich ist;

(b) Senden (438) einer Audit-Anforderung von der Feststation an die entfernte Einheit, nachdem eine vorbestimmte Anzahl dieser Messungen anzeigt, daß in der Feststation kein Signal von der entfernten Einheit empfangen wird;

(c) Senden eines Antwortsignals (503) in der entfernten Einheit für eine vorbestimmte Zeitdauer als Reaktion auf die Audit-Anforderung;

(d) Vornehmen (454, 456, 458) einer ersten Signalgütemessung des Antwortsignals der entfernten Einheit nach einer ersten, relativ kurzen vorbestimmten Zeitverzögerung, die der Audit-Anforderungssendung folgt, und Speichern (459, 440, 443) der ersten Signalgütemessung, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte:

(e) Vornehmen (445, 454, 456, 458) einer zweiten Signalgütemessung des des Antwortsignals der entfernten Einheit nach einer zweiten, relativ kurzen vorbestimmten Zeitverzögerung, die der ersten Messung folgt;

(f) Vergleichen (468), der zweiten Messung mit der gespeicherten ersten Messung;

(g) Bestimmen (460, 470), ob eine Notwendigkeit zum Ändern der Systemkonfiguration besteht, wenn der Vergleichsschritt anzeigt, daß die erste und zweite Messung ähnlich sind,

wobei die vorbestimmte Zeitdauer ausreichend ist, um es zu ermöglichen, die erste und zweite Messung vorzunehmen, und

wobei jeder der Schritte zum Vornehmen von Messungen und zum Vornehmem der ersten und zweiten Messung den Schritt umfaßt, der eine Mehrzahl von Signalgüteproben nimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem, wenn der Vergleichsschritt anzeigt, daß die erste und zweite Messung nicht dieselben sind, dann die Schritte (a) bis (g) wiederholt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Schritt zum Vornehmen von Signalgütemessungen in relativ langen vorbestimmten Zeitabständen weiter den Schritt umfaßt, der einen Überwachungs-Audioton (SAT) erfaßt, um dadurch zu bestimmen, ob das Signal von der entfernten Einheit empfangen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, bei dem die erste, relativ kurze vorbestimmte Zeitverzögerung wenigstens eine Sekunde beträgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem die zweite, relativ kurze vorbestimmte Zeitverzögerung wenigstens eine Sekunde beträgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, weiter umfassend, vor Schritt (a), den Schritt, der eine sequentielle Abtastung einer Mehrzahl entfernter Einheiten durchführt.