DE69318359T2

DE69318359T2 - Verfahren zur ortsbestimmung einer mobilen station in einer mobilfunkübertragungsanordnung

Info

Publication number: DE69318359T2
Application number: DE69318359T
Authority: DE
Inventors: Walter S-194 41 Upplands Vaesby Ghisler
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1992-03-24
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2013-03-10
Also published as: FI935193A0; ES2116446T3; CA2109116A1; WO1993019538A1; FI935193A; JPH06508493A; EP0586682B1; JP3213318B2; DE69318359D1; AU3911093A; AU661579B2; US5634193A; SG43756A1; FI106673B; TW220023B; SE9200914D0; SE9200914L; HK1010807A1; BR9305448A; EP0586682A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bezüglich einer Mobilfunkübertragungsanordnung, welches eine Ortsbestimmung einer Mobilstation (MS) umfaßt, wobei das Mobilfunkübertragungssystem Basisstationen (BS1, MT) enthält, die mit einer mobilen Vermittlungszentrale (MSC) verbunden sind und der eine erwünschte Anzahl von Frequenzen zugewiesen worden sind.

STAND DER TECHNIK

Bekannte Mobilfunkübertragungssysteme, die TDMA, Time Division Multiple Access (Vielfachzugriff durch Zeitschlitzunterteilung), und MAHO, Mobile Assisted Handoff benutzen (Mobilstationsgestützte Übergabe), haben in jeder Basisstation einen Steuerkanal, dessen Signalstärke durch die Mobilstationen gemessen werden kann und dessen Frequenz eine Identifikation innerhalb eines gegebenen geographischen Bereichs der übertragenden Basisstation erlaubt. Beispiele solcher Systeme sind das europäische GSM-System und das amerikanische System, das durch einem mit EIA/TIA IS-54 bezeichneten Standard definiert ist. Das Landsystem kann die Mobilstation anweisen, die Signalstärke auf gegebenen Frequenzen zu messen und mitzuteilen, was es ermöglicht, die Basisstationen zu ermitteln, die am nächsten zur Mobilstation liegen.
In der schwedischen Patentanmeldung Nr. 9001312-9 wird ein Mobilfunkübertragungssystem vorgeschlagen, welches für eine Verwendung von Teilnehmern im freien sowie innerhalb von Gebäuden vorgesehen ist. Das System schließt ein externes Teilsystem und ein internes Teilsystem ein. Im internen Teilsystem wird eine adaptive Kanalzuordnung angewendet, die Benutzern in Gebäuden Zugang zu allen Verkehrskanälen im System bereitstellt. Die Übertragerleistungen sind im Vergleich mit den Übertragungsleistungen im externen Teilsystem klein, was es ermöglicht, daß die gleichen Verkehrskanäle in mehreren Zellen innerhalb eines Gebäudes verwendet werden. Der zu jeder Zelle innerhalb eines Gebäudes gehörende Steuerkanal ist nicht adaptiv, sondern fest vorgegeben und identifiziert die Basisstation der Mobilstation auf eine ähnliche Weise wie für Zellen im freien. Dieses Mobilsystem schließt eine große Anzahl von Innen-Basisstationen ein. Der feste Steuerkanal ist ein Nachteil, da er leicht Gegenstand von Störungen vom Außensystem sein kann und dann nicht adaptiv abgeändert wird. Darüber hinaus kann das Landsystem eine innen angeordnete Station nur schwer klar auf der Basis der Frequenz der Steuerkanäle für eine Übergabe identifizieren, wenn ein Teilnehmer Messungen meldet, die mit den Steuerkanälen von peripheren Basisstationen während eines Gesprächs gemacht worden sind. Diese Schwierigkeit kann dann auftreten, wenn der Teilnehmer entscheidet, sich von einer Straße in einer gegebenen Außenzelle in eines von mehreren möglichen Gebäuden zu begeben. Die Innen-Basisstationen in diesen Gebäuden müssen dann in den gemeldeten Messungen von der Mobilstation klar definiert sein, was es erfordert, daß die Steuerkanalfrequenzen in allen diesen Gebäuden verschieden sind.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung basiert teilweise auf der Erkenntnis, daß feste Innen-Basisstation-Steuerkanäle in dem vorhergehend erwähnten adaptiven Innensystem Störungen unterworfen sind und teilweise auf der Erkenntnis, daß es möglich sein sollte, die Innenbasisstationen sicher zu identifizieren, ausgehend von den von der Mobilstation gemeldeten Messungen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Innen- Basisstationen bereitzustellen, hiernach als Unterstationen bezeichnet, die nur Verkehrskanäle und keine Steuerkanäle aufweisen.
Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, das Problem der Bestimmung von Unterstationen zu lösen, indem eine Anzahl von allen dem Mobilsystem zur Verfügung stehenden Frequenzen dafür reserviert werden. Jeder der Unterstationen innerhalb eines geographischen Bereichs wird eine eindeutige Gruppe dieser reservierten Frequenzen zugewiesen, welche durchgehend ausgesendet werden. Obwohl diese Zuweisung permanent sein kann, ist sie vorzugsweise semipermanent und wird von der Mobilvermittlungszentrale des Systems angeordnet. Dies ermöglicht es, lokalen Störungsbedingungen und der Notwendigkeit von Änderungen oder Abwandlungen in Verbindung mit einem Erweitern des Mobilfunkübertragungsnetzwerks Rechnung zu tragen. Zusätzlich zum Verwenden der Bestimmungsfrequenzen in einer Zelle für Identifikationszwecke können diese Frequenzen auch verwendet werden, um Verkehr in der Zelle zu tragen. Die Erfindung wird durch die in den folgenden Ansprüchen ausgeführten Merkmale charakterisiert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun detailliert mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung eines zellularen Mobilfunkübertragungssystems zeigt;
Fig. 2 Zeitschlitze für eine Zeitteilungs-Funkübertragung veranschaulicht;
Fig. 3 eine Signalsequenz veranschaulicht, die in einem Zeitschlitz übertragen wird;
Fig. 4 eine Basisstation und Unterstationen in einem Gebäude veranschaulicht; und
Fig. 5 ein Flußdiagramm zeigt, das das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulicht.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Fig. 1 veranschaulicht einen Teil eines zellularen Mobilfunkübertragungssystems mit Zellen C1, C2 und C3. Jede der Zellen hat eine Basisstation BS1, BS2 bzw. BS3, die mit einer Mobilvermittlungszentrale MSC verbunden sind. Die Zelle C1 beinhaltet ein Gebäude 1 in dem allgemein mit MT bezeichnete Unterstationen eingerichtet sind und mittels eines Kabels 2 mit der Mobilvermittlungszentrale MSC verbunden sind. Ein Teilnehmer, der in der Lage ist, von einer Mobilstation MS Anrufe durch das Mobilfunkübertragungssystem durchzuführen, bewegt sich in der Zelle C1.
Es ist wünschenswert, daß es dem Teilnehmer ermöglicht wird, Anrufe sowohl außerhalb und innerhalb des Gebäudes 1 durchzuführen. Es soll auch möglich sein, einen Anruf zu tätigen oder ein Gespräch weiterzuführen, wenn die Mobilstation in das Gebäude hinein- oder hinausbewegt wird, ohne daß der Teilnehmer das Gespräch manuell wiederverbinden muß. Das Mobilfunkübertragungssystem soll auch auf Steuerkanälen ein niedriges Störungsniveau haben und soll vor einem Abgeben eine klare Ortsbestimmung von Mobilstationen sowohl innerhalb wie außerhalb ermöglichen. Diese Erfordernisse werden durch ein Mobilfunkübertragungssystem nach der vorliegenden Erfindung erfüllt.
Dem in Fig. 1 veranschaulichten Mobilfunkübertragungssystem wurde durch offizielle Stellen ein Frequenzbereich zugewiesen, der in einer Anzahl von Frequenzen oder individuelle Frequenzpaare unterteilt wurde, deren eine Frequenz für eine Kommunikation von den Basisstationen oder Unterstationen zu der Mobilstation MS, der sogenannten Abwärtsverbindung, verwendet wird und dessen andere Frequenz in der anderen Richtung verwendet wird, in der sogenannten Aufwärtsverbindung. Jede Frequenz ist auf eine bekannte Weise in einer Anzahl von Zeitschlitzen für individuelle Gespräche unterteilt, was normalerweise als TDMA, Time Division Multiple Access, bezeichnet wird. In der vorliegenden Erfindung soll der Ausdruck Verkehrskanal einen solchen Zeitschlitz auf einer gegebenen Frequenz bezeichnen. Fig. 2 veranschaulicht die regelmäßig auftretenden Zeitschlitze 1-N für eines der Frequenzpaare. Das Bezugszeichen T bezeichnet die Zeit und das Bezugszeichen T1 bezeichnet die Dauer eines Zeitschlitzes, im veranschaulichten Beispiel des Zeitschlitzes 10. T2 bezeichnet ein Zeitintervall zwischen zwei Zeitpunkten, an denen der Zeitschlitz 10 übertragen wird. Für Gespräche und den Aufbau von Verbindungen beinhaltet das Mobilfunkübertragungssystem Steuerkanäle CC, die keine Zeitschlitze aufweisen und die eine gesamte Frequenz benötigen, beispielsweise wie in den vorhergehend genannten amerikanischen Standards EIA/TIA IS-54.
Es wird darauf hingewiesen, daß der Ausdruck Kanal in Funkzusammenhängen manchmal dazu verwendet wird, einen Zwischenraum zwischen einem Transmitter und einem Empfänger zu bezeichnen. Diese Bedeutung des Wortes Kanal wird in der vorliegenden Erfindung nicht verwendet.
Fig. 3 veranschaulicht eine bekannte Signalabfolge, die in den Zeitschlitzen übertragen wird. Die Signalsequenz ist in eine Startsequenz GR unterteilt, eine Synchronisierungssequenz SYNC, zwei Datensequenzen D1 und D2 und eine zugeordnete Steuersequenz SACCH, was einen reservierten Signalbereich für Steuersignale darstellt. In dem vorhergehend genannten amerikanischen Mobilfunkübertragungsstandard EIA/TIA IS-54 werden Zeitschlitze mit entsprechendem Aufbau definiert.
Fig. 4 veranschaulicht die Basisstation BS1 und das Gebäude 1 in der Zelle C1 detaillierter. Das Gebäude hat drei Räume 3, wobei jeder mit einer Unterstation MT1, MT2 bzw. MT3 ausgerüstet ist, wobei diese Unterstationen durch das Kabel 2 mit der Mobilvermittlungszentrale MSC verbunden sind. Die Mobilstation MS wird in drei verschiedenen Positionen gezeigt, mit A, B bzw. C bezeichnet. Die Basisstation BS1 hat auf alle Systemverkehrskanäle Zugriff, die adaptiv zugewiesen werden, und auf eine volle Frequenz, die der Steuerkanal CC ist. Die Mobilstation MS ruft die Basisstation BS1 mit der Hilfe des Steuerkanals CC und die Mobilvermittlungszentrale MSC weist mit der Hilfe des Steuerkanals einen Gesprächskanal zu. Wenn Kanäle verschoben werden, wird ein Befehl für einen neuen Gesprächskanal auf dem alten Gesprächskanal ausgesendet. Diese Funktionen werden in einer bekannten Weise ausgeführt, beispielsweise in Übereinstimmung mit dem vorhergenannten amerikanischen Mobilfunkübertragungsstandard, der jedoch im Gegensatz zu der in Fig. 2 veranschaulichten Anzahl N nur drei Zeitschlitze beschreibt. Die Anzahl N von Zeitschlitzen wird zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung verwendet, die nicht auf den amerikanischen Mobilfunkübertragungsstandard begrenzt ist.
Gemäß der Erfindung sind die Unterstationen MT1, MT2 und MT3 vereinfachte Basisstationen, die wenige Transmitter/Empfänger aufweisen. Die Unterstationen haben keine Steuerkanäle, sind jedoch in der Lage, auf den verschiedenen Verkehrskanälen des Mobilfunkübertragungssystems zu übertragen und zu empfangen. Von allen Verkehrskanalfrequenzen, die durch das Mobilfunkübertragungssystem verwendet werden, und zu denen die Basisstation BS1 Zugriff hat, ist eine gegebene Anzahl für Identifikationszwecke reserviert. Im Fall des veranschaulichten Ausführungsbeispiels sind dreißig Frequenzen reserviert, mit No1 bis zu und einschließlich No30 bezeichnet. Jeder der Unterstationen MT1, MT2 und MT3 ist ein einzigartiger Satz aus diesen dreißig Frequenzen zugewiesen, wobei jeder Satz fünf Frequenzen einschließt. Jede dieser Unterstationen überträgt durchgehend ihre fünf zugewiesenen Frequenzen und da diese Frequenzen eine eindeutige Frequenzgruppe für jede Unterstation darstellen, können die Unterstationen, die der Mobilstation MS benachbart sind, durch die Mobilvermittlungszentrale MSC identifiziert werden. Vereinfacht gesagt, wird diese Identifikation durch die Mobilstation MS bewirkt, die die Signalstärke der dreißig reservierten Frequenzen mißt und die fünf stärksten Signale der Mobilvermittlungszentrale MSC meldet. Dies ermöglicht es der Basisstation BS1, der Mobilstation MS zu befehlen, zu der nächstgelegenen Unterstation zu übergeben, wenn die Mobilstation sich innerhalb eines Raumes befindet. Diese Abgabeprozedur wird nun detaillierter beschrieben.
Zusätzlich zu ihrer jeweiligen eindeutige Frequenzgruppe haben die Unterstationen MT1, MT2 und MT3 Zugang auf Verkehrskanäle für Gespräche. Diese Kanäle können permanent zugewiesen sein. In Übereinstimmung mit dem veranschaulichten beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Verkehrskanäle durch die Mobilvermittlungszentrale MSC aufeinanderfolgend adaptiv zugewiesen. Es wird darauf hingewiesen, daß in dem Fall einer adaptiven Kanalzuweisung solche Frequenzen, die zu einer eindeutige Frequenzgruppe einer Unterstation für Identifikationszwecke gehören, durch diese Unterstation auch als Verkehrskanalfrequenz verwendet werden können.
Im Fall des veranschaulichten beispielhaften Ausführungsbeispiels wurden die folgenden eindeutigen Frequenzgruppen für die Unterstationen zugewiesen.
MT1: Frequenz No1, No2, No3, No4, No5.
MT2: Frequenz No1, No3, No4, No5, No6.
MT3: Frequenz No1, No4, No5, No6, No7.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Frequenz No1 allen Unterstationen gemeinsam ist. Die Stärken der Innenraumsignale, die von den Unterstationen MT1, MT2 und MT3 ankommen, sind aufgrund der verhältnismäßig kurzen Innenraumdistanzen allgemein größer als die Stärken der Außensignale, die von der Basisstation BS1 ankommen. Wie weiter unten detaillierter beschrieben wird, kann die Mobilvermittlungszentrale MSC feststellen, ob sich die Mobilstation MS außerhalb oder innerhalb des Gebäudes aufhält, indem sie die Stärke der Frequenz No1 mit einem Schwellwert vergleicht. Die Frequenzzuordnung erlaubt, daß eine große Anzahl von Unterstationen innerhalb des Mobiltelefonsystems identifiziert wird. Nach dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel können 29!/25! 4 !=23751 eindeutige Frequenzgruppen erstellt werden. Die Ausrufezeichnen bezeichnen auf bekannte Weise die Fakultät.
Mit Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 5 wird nun die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Mobilfunkübertragungssystems beschrieben. Wie vorhergehend erwähnt, sind die Frequenzen dem Mobilfunkübertragungssystem in Übereinstimmung mit einem Block 20 zugewiesen, und die Bestimmungsfrequenzen No1-No30 sind in einem Block 21 bezeichnet. In Block 22 werden die jeweiligen ausgewählten, eindeutigen Frequenzgruppen den Unterstationen MT1, MT2 und MT3 zugewiesen, und die Unterstationen übertragen diese Frequenzen, wie es durch einen Block 23 veranschaulicht ist. Wenn die Mobilstation MS sich in der Zelle C1 befindet und selbst einen Anruf durchführt oder durch einen anderen Teilnehmer angerufen wird, wird die Mobilvermittlungszentrale MSC einen ihrer freien Verkehrskanäle der Basisstation BS1 zuordnen, beispielsweise den ersten Zeitschlitz auf einer Frequenz No36. Diese mit Block 24 veranschaulichte Kanalunterteilung wird auf bekannte Weise bewirkt, und die Mobilstation MS beginnt mit ihrem Anruf auf dem zugewiesenen Verkehrskanal. Die Mobilvermittlungszentrale MSC weist die Mobilstation MS über die Basisstation BS1 an, in Übereinstimmung mit einem Block 25, die Frequenzen von benachbarten Basisstationen und Unterstationen zu hören. Die Mobilstation berichtet die Signalstärke der fünf stärksten Frequenzen der Basisstation BS1 auf der zugeordneten Steuersequenz SACCH des zugewiesenen Verkehrskanals, gemäß Block 26. In Block 27 empfängt die Mobilvermittlungszentrale MSC Messungen bezüglich dieser Frequenzen und vergleicht die berichteten Signalstärken mit einem Schwellwert Th. Wenn die Signalstärke der gemeinsamen Frequenz No1 unterhalb des Schwellwertes Th liegt oder wenn die Frequenz No1 überhaupt nicht festgestellt wird, eine "Nein" Alternative, befindet sich die Mobilstation MS möglicherweise im freien, beispielsweise an der Position A. Auf diese Weise ortet die Mobilvermittlungszentrale MSC die Mobilstation mit Hilfe der Signalstärken der gemeinsamen Frequenz No1. In diesem Fall, in Übereinstimmung mit der "NEIN" Alternative, dauert die Verbindung zu der Basisstation BS1 auf dem zugewiesenen Verkehrskanal an, dem ersten Zeitschlitz auf der Frequenz No36. Auf der anderen Seite, wenn die Signalstärke der gemeinsamen Frequenz No1 den Schwellwert Th überschreitet, in Übereinstimmung mit einer "JA" Alternative in Block 27, befindet sich die Mobilstation MS möglicherweise innerhalb des Gebäudes in Übereinstimmung mit Block 29, beispielsweise an Position B. In diesem Fall berichtet die Mobilstation MS die Frequenz No1, No3, No4, No5 und No6 auf der zugewiesenen Steuerfrequenz SACCH des zugewiesenen Verkehrskanals, dem ersten Zeitschlitz auf der Frequenz 36. Die Mobilvermittlungszentrale MSC lokalisiert damit zuerst die Mobilstation MS innerhalb eines Gebäudes mit der Hilfe der Signalstärke der gemeinsamen Frequenz No1. Gemäß Block 30 beurteilt die Mobilvermittlungszentrale MSC, ob die berichteten Frequenzen mit einer der eindeutigen Frequenzgruppen übereinstimmen. Im Falle einer "JA" Alternative ortet die Mobilvermittlungszentrale MSC die Mobilstation MS an der Unterstation MT2, in Übereinstimmung mit einem Block 31. MT2 wird mit Hilfe der berichteten Frequenzen No3, No4, No5 und No6 identifiziert. Im Block 32 ordnet die Mobilvermittlungszentrale MSC einen freien Kanal einer Verbindung 4 zwischen der Mobilstation und der Unterstationen MT2 zu. Dies wird beispielsweise durch einen Hinweis auf den Zeitschlitz 10 einer Frequenz No35 bewirkt. Die Mobilvermittlungszentrale ordnet dann eine Abgabe an, in Übereinstimmung mit einem Block 33. Diese Abgabe wird von dem zuvor zugewiesenen Verkehrskanal, dem ersten Zeitschlitz auf der Frequenz No36, zu dem angewiesenen Kanal, dem Zeitschlitz 10 der Frequenz No35, durchgeführt. Wenn die Verbindung 4 aufgebaut worden ist, kommuniziert die Unterstation MT2 mit der Mobilvermittlungszentrale MSC über das Kabel 2. Im Falle einer "NEIN" Alternative in Block 30 fährt die Mobilstation MS in Übereinstimmung mit Block 24 fort, über die Basisstation BS1 zu kommunizieren, und hört gemäß Block 25 den Bestimmungsfrequenzen zu.
Während das Gespräch abläuft, ist es möglich, daß die Mobilstation MS durch eine Tür 5 zur Position C im benachbarten Raum 3 bewegt wird. Gemäß Block 25 fährt die Mobilstation MS fort, den Frequenzen No1-No30 zuzuhören, so wie auch das Gespräch auf der Verbindung 4 andauert. Dieser Abhörprozeß findet während eines Zeitintervalls T2 zwischen einem Wiedererscheinen des Zeitschlitzes 10 statt, in Übereinstimmung mit Fig. 2. In Übereinstimmung mit Block 26 berichtet die Mobilstation über die Unterstation MT2 der Mobilvermittlungszentrale MSC die fünf stärksten Signale auf der zugeordneten Steuerfrequenz SACCH des zugewiesenen Verkehrskanals, dem Zeitschlitz 10 der Frequenz No35. Irgendwann, wenn sich die Mobilstation MS durch die Tür 5 bewegt, berichtet sie die stärksten Frequenzen No1, No4, No5, No6 und No7 der Mobilvermittlungszentrale MSC. Diese Frequenzgruppe gehört nicht zur Unterstation MT2. In Übereinstimmung mit der "NEIN" Alternative in Block 30 weist die Mobilvermittlungszentrale die Basisstation BS1 und die Mobilstation MS an, auf einen freien Verkehrskanal in der Zelle C1 von BS1 zu übergeben, beispielsweise den zweiten Zeitschlitz einer Frequenz No49. Die Mobilstation MS berichtet fortlaufend die stärksten Frequenzen No1, No4, No5, No6 und No7, was nun auf der zugeordneten Steuerfrequenz SACCH des zweiten Zeitschlitzes, der Frequenz No49 stattfindet. Falls die Signalstärke der Frequenz No1 den Schwellwert Th, den Block 27, überschreitet, wird die Mobilvermittlungszentrale die Mobilstation MS im Block 29 innerhalb des Gebäudes orten. Die MS wird auch als sich in der Nähe der Unterstationen MT befindlich geortet, mit Hilfe ihrer eindeutigen Frequenzgruppe, wie oben mit Bezug auf die Blöcke 30 und 31 beschrieben. Einer Verbindung 6 zwischen der Unterstation MT3 und der Mobilstation MS wird einer der freien Verkehrskanäle dieser Unterstation in Block 32 zugewiesen, beispielsweise der dritte Zeitschlitz der Frequenz No37, und die Mobilstation MS führt in Übereinstimmung mit Block 33 eine Abgabe zu diesem Verkehrskanal aus.
Im Falle des veranschaulichten Beispiels wird bei einem Raumwechsel eine Abgabe von der Unterstation MT2 zu der Basisstation BS1 bewirkt, die danach eine Abgabe zu der Unterstation MT3 durchführt. Dieses vermindert die Gefahr eines Gesprächsverlustes während des Unterstations- Austauschprozesses. Es ist jedoch gemäß eines alternativen Ausführungsbeispiels der Erfindung möglich, die Abgabe direkt von einer Unterstation zu einer anderen durchzuführen. Dieses Verfahren kann angewendet werden, wenn die berichteten Signalstärken der Bestimmungsfrequenzen der neuen Unterstation MT3 die Signalstärken der alten Unterstation MT2 überschreiten. In diesem Fall ist es angebracht, daß sich die eindeutigen Frequenzgruppen voneinander durch mehr als eine Frequenznummer unterscheiden.
Die Mobilstation MS kann sich durch die Tür 5 und die Türen 7 und 8 aus dem Gebäude 1 hinausbewegen. In diesem Fall wird die Verbindung darauffolgend zwischen der Basisstation BS1 und den Unterstationen MT3, MT2 und MT1 in Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen gewechselt. Wenn die Mobilstation MS durch die Tür 8 bewegt wird, übernimmt die Basisstation BS1 die Verbindung auf einen ihrer eigenen Verkehrskanäle, beispielsweise den zweiten Zeitschlitz einer Frequenz No42. Die Mobilstation MS berichtet die fünf stärksten Frequenzen auf der zugewiesenen Steuersequenz SACCH dieses Kanals. In diesem Fall wird die Stärke der gemeinsamen Frequenz No1 unterhalb des Schwellwertes Th liegen, die "NEIN" Alternative in Block 27. Die Basisstation BS1 ortet damit die Mobilstation MS im freien, und die Verbindung mit der Basisstation BS1 dauert in Übereinstimmung mit Block 24 auf dem zweiten Zeitschlitz der Frequenz No42 an.
Diese Frequenzzuweisung zu den Unterstationen kann so ausgeführt werden, daß nur eine Subgruppe der berichteten Frequenzen mit einer Untergruppe der eindeutigen Frequenzgruppen der Unterstationen übereinstimmen muß. Diese Frequenzgruppe kann beispielsweise auf die folgende Weise definiert werden:
MT1: Frequenz No1, No2, No3, No4, No5
MT2: Frequenz No1, No6, No7, No8, No9
MT3: Frequenz No1, No10, No11, No12, No13
Zu einem Zeitpunkt berichtet die Mobilstation MS die Frequenzen No1, No9, No10, No11, No12. Die Mobilvermittlungszentrale MSC kann anhand der Frequenz No1 die Mobilstation als sich innerhalb eines Raumes befindlich orten. Auf der Basis einer Mehrheitsentscheidung anhand der Frequenzen No10, No11 und No12 kann die Mobilvermittlungszentrale MSC die Mobilstation MS an der Unterstation MT3 orten und die Verbindung einem der Kanäle dieser Station zuordnen.
Wenn eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Frequenzen für Ortungszwecke reserviert worden ist, kann eine Ortung der Mobilstation MS in verschiedene Abschnitte unterteilt sein. Dies ermöglicht, daß eine große Anzahl von Unterstationen mit Hilfe derer jeweilig eindeutigen Frequenzgruppen in Übereinstimmung mit dem folgenden Beispiel identifiziert wird. Der Zelle C2 wurden elf numerierte Frequenzen für Ortungszwecke zugewiesen. Die eindeutigen Frequenzgruppen der Unterstationen in dieser Zelle bestehen aus einer gemeinsamen Frequenz und zwei Frequenzen, die während einer ersten Ortungsperiode übertragen werden, und zwei Frequenzen, die während einer zweiten Ortungsperiode übertragen werden. Dieses Verfahren ermöglicht es, eine Anzahl von (10!/2!.8!)²=2025 verschiedene Unterstationen zu identifizieren, trotz der kleinen Anzahl reservierter Frequenzen. Die eindeutige Frequenzgruppe wird somit in zwei Teilgruppen aufgeteilt, von denen jede während einer jeweiligen Ortungsperiode übertragen wird.
In dem veranschaulichten, oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung haben die Unterstationen MT1, MT2 und MT3 keine Steuerkanäle, wohingegen allein die Basisstation BS1 den Steuerkanal CC für ihre Identifizierung gegenüber der Mobilstation MS innehat. Die Erfindung kann jedoch auch mit Unterstationen angewendet werden, die Zugriff auf einen Steuerkanal haben, und die Basisstationen können eine einzigartige Frequenzgruppe für Identifikationszwecke in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aussenden.
Obwohl die Unterstationen im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 innerhalb von Räumen angeordnet sind, versteht es sich, daß Unterstationen auch im freien angeordnet sein können, beispielsweise in einem Fabrikbereich. Die vorhergehend genannten dreißig reservierten Frequenzen No1 bis zu und einschließlich No30 können dazu verwendet werden, Unterstationen in Zellen mit Ausnahme der Zelle C1 zu orten, beispielsweise in den Zellen C2 und C3. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel haben die Basisstationen und die Unterstationen eine adaptive Zuordnung von Verkehrskanälen, obwohl der Bereich der Erfindung auch eine feste Kanalzuordnung einschließt. Im Falle einer adaptiven Kanalzuordnung, bei der das Störungsniveau von möglichen Verkehrskanälen gemessen wird, können die zugeordneten Bestimmungsfrequenzen No1-No30 auch von einer der Unterstationen für Verkehr verwendet werden, die die Frequenzen für Bestimmungszwecke verwenden. Dieses ist möglich, wenn der Störpegel auf einer Bestimmungsfrequenz unterhalb eines verabredeten größten Wertes liegt. Im mit Bezug auf Fig. 5 beschriebenen veranschaulichenden Beispiel wurden alle von der Mobilstation MS berichteten Signalstärken mit dem Schwellwert Th verglichen. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Schwellwerte zu verwenden, beispielsweise einen Schwellwert für die gemeinsame Bestimmungsfrequenz No1 und einen anderen Schwellwert für die verbleibenden Bestimmungsfrequenzen.
Die Erfindung stellt eine Anzahl von Vorteilen bereit. Wie vorhergehend erwähnt, sind die Unterstationen MT verhältnismäßig einfach, und die Erfindung ermöglicht es, daß der Ort einer Mobilstation sicher festgestellt wird, d.h. sie geortet wird. Ein wichtiger Vorteil ist, daß die Erfindung eine Funktion von bestimmten existierenden Mobilfunkübertragungssystemen verwendet, bezeichnet mit "Mobil Assisted Handoff" (Mobilstationsgestützte Übergabe). Diese Funktion beinhaltet, daß die Mobilstation einer Anzahl von Steuerkanälen von einzelnen Basisstationen zuhört und einige der stärksten Signale der Mobilvermittlungszentrale berichtet. Die Zentrale kann dadurch die am besten geeignete Basisstation für eine Verbindung mit der Mobilstation auswählen. In Übereinstimmung mit dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Funktion "Mobile Assisted Handoff" verwendet, um die reservierten Frequenzen No1-No30 abzuhören.

Claims

1. Ein Verfahren bezüglich eines Mobilfunkübertragungssystems, ein Orten einer Mobilstation (MS) umfassend, wobei das Mobilfunkübertragungssystem Basisstationen (BS1, MT) einschließt, die mit einer Mobilvermittlungszentrale (MSC) verbunden sind, und dem eine erwünschte Anzahl von Frequenzen zugewiesen worden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- einige der Frequenzen des Mobilfunkübertragungssystems als Bestimmungsfrequenzen (No1-No30) festgelegt sind;

- einige der Basisstationen (MT1, MT2, MT3) ausgewählt sind und ihnen zumindest eine jeweilige eindeutige Gruppe von Frequenzen (No1, No2, No3, No4, No5; No1, No3, No4, No5, No6; No1, No4, No5, No6, No7) aus den Bestimmungsfrequenzen (No1-No30) zugewiesen ist;

- die gewählten Basisstationen (MT1, MT2, MT3) ihre jeweilige eindeutige Frequenzgruppe übertragen;

- die Mobilstation (MS) die Bestimmungsfrequenzen (No1-No30) abhört;

- die Mobilstation (MS) eine vorbestimmte Anzahl der Frequenzen mit den stärksten Signalen der Mobilvermittlungszentrale (MSC) berichtet;

- die Mobilvermittlungszentrale (MSC) die berichteten Frequenzen mit den eindeutigen Frequenzgruppen vergleicht;

- im Falle einer Übereinstimmung zwischen zumindest einer Untergruppe der berichteten Frequenzen und zumindest einer Untergruppe der eindeutigen Frequenzgruppe (No1, No3, No4, No5, No6) für eine der ausgewählten Basisstationen (MT2), diese Basisstation ausgewählt wird und ihr ein Verkehrskanal zugewiesen wird; und

- die Mobilstation (MS) der ausgewählten Basisstation (MT2) mit dem zugewiesenen Verkehrskanal zugeordnet wird, auf dem eine Verbindung (4) mit der Mobilstation (MS) eingerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobilstation (MS) Stärken der stärksten Frequenzsignale berichtet und die Mobilvermittlungszentrale (MSC) zumindest eine der Signalstärken mit einem Schwellwert (Th) vergleicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ausgewählten Basisstationen (MT1, MT2, MT3) zumindest zwei eindeutige Gruppen von Frequenzen der Bestimmungsfrequenzen (No1- No30) zugewiesen wird, wobei diese Frequenzgruppen während zumindest zwei voneinander getrennten Ortungsperioden übertragen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Mobilstation (MS) die Signalstärken der Bestimmungsfrequenzen (No1-No30) für die Dauer der Verbindung (4) mit der ausgewählten Basisstation (MT2) abhört;

- die Mobilstation (MS) die vorbestimmte Anzahl der Frequenzen (No1, No4, No5, No6, No7) mit den stärksten Signalen berichtet;

- die Bestimmung der berichteten Frequenzen mit der eindeutigen Frequenzgruppe (No1, No3, No4, No5, No6) für die ausgewählte Basisstation (MT2) verglichen werden; und

- im Falle einer Abweichung zwischen der Untergruppe der eindeutigen Frequenzgruppe (No1, No3, No4, No5, No6) und der Untergruppe der berichteten Frequenzen (No1, No4, No5, No6, No7) die Verbindung (4) von der ausgewählten Basisstation (MT2) zu einer der Basisstationen (BS1) übergewechselt wird, die keine einzigartige Frequenzgruppe aufweist.