SE468031B

SE468031B - PROCEDURES TO RECEIVE FROM A MOBILE STATION TO A RURAL MOBILE RADIO SYSTEM

Info

Publication number: SE468031B
Application number: SE9100579A
Authority: SE
Inventors: J E Aa S Dahlin
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1992-10-19
Also published as: SE9100579D0; SE9100579L; TW201374B; JPH04320120A; MX9200848A; CA2060428A1

Description

.(3 10 15 20 25 30 CO É CN utformats att ge optimala egenskaper ur olika synpunkter med Det har sålunda i tekniskt avseende förelegat en relativt stor valfrihet vid utformningen av GSM-systemet. avseende på systemet som sådant. (3 10 15 20 25 30 CO É CN is designed to provide optimal properties from different points of view with It has thus technically been a relatively large freedom of choice in the design of the GSM system with respect to the system as such.

I stället för att införa ett nytt oberoende digitalt cellindelat mobilradiosystem, såsom GSM-systemet, i ett område där det redan finnes ett analogt cellindelat system, har det föreslagits att införa ett digitalt cellindelat mobilradiosystem, som är utformat att samverka med det existerande analoga cellindelade mobil- radiosystemet. För att erhålla digitala kanaler inom det fre- kvensband som är tilldelat cellindelade mobilradiosystem, har det föreslagit att ta undan ett antal av de radiokanaler som är tilldelade det förefintliga analoga mobilradiosystemet och använda dem i det digitala cellindelade mobilradiosystemet. På grund av den föreslagna utformningen av det digitala mobilradio- systemet kan tre eller eventuellt sex digitala kanaler upptaga samma frekvensband som en tidigare analog radiokanal genom användning av tidsmultiplexning. Sålunda kan det totala antalet kanaler ökas genom.att några analoga kanaler ersättes av digitala kanaler i tidsmultiplex.Instead of introducing a new independent digital cellular mobile radio system, such as the GSM system, in an area where there is already an analog cellular system, it has been proposed to introduce a digital cellular mobile radio system, which is designed to cooperate with the existing analog cellular mobile. the radio system. In order to obtain digital channels within the frequency band assigned to cellular mobile radio systems, it has been proposed to remove a number of the radio channels assigned to the existing analogue mobile radio system and use them in the digital cellular mobile radio system. Due to the proposed design of the digital mobile radio system, three or possibly six digital channels can record the same frequency band as a previous analogue radio channel by using time division multiplexing. Thus, the total number of channels can be increased by replacing some analog channels with digital channels in time multiplexes.

Avsikten âr att gradvis införa det digitala systemet och att öka antalet digitala trafikkanaler, medan antalet analoga _trafik- kanaler i de samtidigt förefintliga cellindelade systemen minskas .The intention is to gradually introduce the digital system and to increase the number of digital traffic channels, while the number of analog _traffic channels in the simultaneously existing cellular systems is reduced.

Analoga mobilstationer som redan är i bruk kommer därvid att kunna fortsätta att använda de kvarstående analoga trafikkanalerna.Analog mobile stations that are already in use will then be able to continue to use the remaining analogue traffic channels.

Samtidigt kommer nya digitala mobilstationer att kunna använda de nya digitala trafikkanalerna. Mobilstationer med dubbelt funk- tionssâtt kommer att kunna använda både de återstående analoga trafikkanalerna och de nya digitala trafikkanalerna.At the same time, new digital mobile stations will be able to use the new digital traffic channels. Dual-function mobile stations will be able to use both the remaining analogue traffic channels and the new digital traffic channels.

Hed tillfogandet av de nya digitala trafikkanalerna uppstår ett motsvarande behov av nya digitala styrkanaler. De konventionella duomodsystemen utnyttjar 1 de flesta fall existerande analoga kanaler, såsom speciellt tilldelade frekvenser, som styrkanal. 10 15 20 25 30 468 031 De nya helt digitala systemen kommer emellertid att använda digitala styrkanaler, som upptar TDMA-tidsluckor av samma typ som användes för digitala trafikkanaler.With the addition of the new digital traffic channels, a corresponding need arises for new digital control channels. The conventional duo mode systems in most cases use existing analog channels, such as specially assigned frequencies, as the control channel. However, the new all-digital systems will use digital control channels, which occupy TDMA time slots of the same type used for digital traffic channels.

Sådana digitala styrkanaler har tidigare använts i det europeiska GSM-systemet. I GSM åstadkommas en access alltid medelst en enda skur för att minimera beläggningen av den för accesser avsatta kanalen. Eventuella efterföljande åtgärder såsom bestyrkning och chiffrering genomföres på en annan typ av styrkanal, som tilldelas efter sj älva accessen. Denna användning av flera typer av styrkanaler i GSM innebär en betydande komplexitet. Av detta skäl och för att åstadkomma en bättre kompatibilitet med det exi- sterande nordamerikanska duomodsystemet, föredrages det att använda endast en typ av upplänksstyrkanal för det helt digitala systemet i USA. En följd av detta beslut är att den för access använda styrkanalen i USA måste kunna hantera även andra funktio- ner än access, såsom bestyrkning eller chiffrering, som kräver fler än en skur i ett meddelande. Föreliggande uppfinning löser de speciella problem som är förbundna med användning av accessmed- delanden innehållande flera skurar.Such digital control channels have previously been used in the European GSM system. In GSM, an access is always provided by means of a single burst to minimize the congestion of the channel allocated for access. Any subsequent measures such as authentication and encryption are performed on another type of control channel, which is assigned according to the access itself. This use of several types of control channels in GSM involves a significant complexity. For this reason, and in order to achieve better compatibility with the existing North American duo mode system, it is preferred to use only one type of uplink control channel for the fully digital system in the United States. A consequence of this decision is that the control channel used for access in the USA must also be able to handle functions other than access, such as authentication or encryption, which require more than one burst in a message. The present invention solves the particular problems associated with the use of multi-burst access messages.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstad-komma ett förfarande, som kan användas av en mobilstation för access till det landbundna systemet via en digital styrkanal, med beaktande av att existerande EIA/TIA-54-format för digitala trafikkanaler skall användas med ett minimum av modifikation för den digitala styrkanalen, för att man skall uppnå en låg komplexitet hos maskinvaran i mobilstationen. Detta åstadkommes genom användning av samma format för både trafikkanalerna och styrkanalerna med undantag för att trafikkanalens CDVCC- och SACCH-fält användes på styrkanalen för att utföra struktureringen av accessen till det landbundna systemet från en mobilstation.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method which can be used by a mobile station for access to the terrestrial system via a digital control channel, taking into account that existing EIA / TIA-54 formats for digital traffic channels are to be used. with a minimum of modification for the digital control channel, in order to achieve a low complexity of the hardware in the mobile station. This is accomplished by using the same format for both the traffic channels and the control channels except that the traffic channel CDVCC and SACCH fields are used on the control channel to perform the structuring of the access to the terrestrial system from a mobile station.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att minimera sannolik- heten för kollision mellan accessmeddelanden, genom att man anordnar en reservingsprocedur för skurar som följer efter den 468 031 4 10 15 20 25 30 första skuren i ett accessmeddelande. Detta åstadkommes genom att man i uppkopplingsaccesskurarna inkluderar en information, som talar om huruvida någon annan tidslucka skall reserveras vid en förutbestämd tid för att fortsätta accessmeddelandet eller huruvida ifrågavarande skur var den sista i meddelandet.A further object of the invention is to minimize the probability of collision between access messages, by arranging a reservation procedure for bursts following the first burst in an access message. This is achieved by including in the connection access bursts an information which tells whether another time slot should be reserved at a predetermined time to continue the access message or whether the burst in question was the last in the message.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att tillåta accesser med flera skurar, samtidigt som accesstiden för accesser med endast en skur minimeras. Detta åstadkommas genom att mobilstatio- nen i sin första access-skur innefattar information om huruvida detta är den sista skuren eller om fler skurar kommer att följa.A further object of the invention is to allow accesses with several showers, at the same time as the access time for accesses with only one shower is minimized. This is achieved by the mobile station in its first access burst including information on whether this is the last burst or whether more bursts will follow.

I det senare fallet reserveras en skur efter ett förutbestämt intervall, men flera skurar däremellan lämnas fria för eventuella andra mobilstationer som önskar access till det landbundna systemet.In the latter case, a shower is reserved after a predetermined interval, but several showers in between are left free for any other mobile stations that want access to the terrestrial system.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett accessförfarande, som gör det möjligt att använda en fullhas- tighetskanal eller en halvhastighetskanal som en accesskanal för en basstation, beroende på den trafikkapacitet som erfordras på styrkanalen. Detta åstadkommas genom att man upplänks reserverar tidsluckor för multiskur-accessmeddelanden vid intervall som är större än en ram. Därigenom är kapaciteten (antalet access per sekund) hos en fullhastighetsaccesskanal dubbelt så stor som kapaciteten hos en halvhastighetskanal, medan den tid som erfordras för ett accessmeddelande ej blir beroende av huruvida accesskanalen har full hastighet eller halv hastighet.A further object of the invention is to provide an access method which makes it possible to use a full-speed channel or a half-speed channel as an access channel for a base station, depending on the traffic capacity required on the control channel. This is accomplished by uplinking time slots for multiscour access messages at intervals greater than one frame. As a result, the capacity (number of accesses per second) of a full-speed access channel is twice as large as the capacity of a half-speed channel, while the time required for an access message does not depend on whether the access channel has full speed or half speed.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en accessmetod med en liten sannolikhet för att multipelaccesser förorsakas, dvs. en accessmetod som ej bringar mer än en bas- station att tro att den har blivit utsatt för en access. Detta åstadkommas genom användning av den digitala verífieringsfärg- koden DVCC vid kodning/avkodning av den cykliska redundanskon- trollen CRC på samma sätt som för trafikkanalerna. Med andra ord användes denna "implicita" DVCC fortfarande, medan den "explicita" DVCC (CDVCC-fältet i meddelandet) användes för accessproceduren.A further object of the invention is to provide an access method with a small probability of causing multiple accesses, i.e. an access method that does not lead more than one base station to believe that it has been subjected to an access. This is achieved by using the digital verification color code DVCC when coding / decoding the cyclic redundancy check CRC in the same way as for the traffic channels. In other words, this "implicit" DVCC was still used, while the "explicit" DVCC (CDVCC field in the message) was used for the access procedure.

(I 10 15 20 25 30 35 468 031 Nämnda bàda fält CDVCC och SACCH har vardera 12 bitar, tillsammans 24 bitar upplänks, och 24 bitar användes pá den digitala access- kanalen för att genomföra endera av tvá möjliga mönster upplänks och endera av tvá möjliga mönster nedlänks. Därigenom uppnås två saker: för det första förbättras synkroniseringen upplänks (väsentligt för meddelanden om en skur) och göres det lättare att nedlänks skilja mellan en styrkanal och en trafikkanal genom att man förutom det standardiserade synkordet om 28-bit också använder de två möjliga 24-bit mönstren i CDVCC-SACCH-fâlten som synkord (de andra (2**24) -2 mönstren är olagliga) ï för det andra uteslutes praktiskt taget feltolkningar genom att man nedlänks sänder meddelandena "ledig" eller "reserverad" och upplänks sänder meddelandena "reservera" eller "reservera ej" som det ena av nämnda båda möjliga 24-bit mönster.Both fields CDVCC and SACCH each have 12 bits, together 24 bits are uplinked, and 24 bits are used on the digital access channel to execute either of two possible patterns uplinked and either of two possible This achieves two things: firstly, it improves the uplink synchronization (essential for burst messages) and makes it easier to downlink distinguish between a control channel and a traffic channel by using the two standard 28-bit sync words. possible 24-bit patterns in the CDVCC-SACCH fields as sync words (the other (2 ** 24) -2 patterns are illegal) ï secondly, misinterpretations are practically ruled out by down-sending the messages "free" or "reserved" and uplink sends the messages "reserve" or "do not reserve" as one of the mentioned two possible 24-bit patterns.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 visar en del av ett cellindelat mobilradiosystem med celler, en mobilväxel, basstationer och mobilstationer; fig. 2 visar ett blockschema för en mobilstation använd enligt förel iggande uppfinning: fig. 3 visar ett blockschema för en basstation använd enligt förel iggande uppfinning; fig. 4A visar ramstrukturen för en radiokanal såsom använd enligt förel iggande uppfinning: fig. 4B visar ett tidsluckformat för sändningar från en mobil- station till en bas- eller landbunden station: fig. 4C visar ett tidsluckformat för sändningar från en mobil- station till en bas- eller landbunden station med ett reser- veringsfält enligt föreliggande uppfinning; fig. 4D visar ett tidsluckformat för sändningar från en bas- eller landbunden station till en mobilstation; fig. 4E visar ett tidsluckformat för sändningar från en bas- eller landbunden station till en mobilstation med två reservingsfält enligt föreliggande uppfinning; fig. 5 visar ett exempel pâ en radiokanalram med sex tidsluckor, i vilken styrkanaler och trafikkanaler är blandade: 10 15 20 25 30 fig. 6A är ett diagram visande multiskur-accessmetoden enligt föreliggande uppfinning för fullhastighetsmoden; fig. 6B är ett liknande diagram för halvhastighetsmoden; fig. 7 är ett flödesschema, som beskriver accessmetoden enligt föreliggande uppfinning.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a part of a cellular mobile radio system with cells, a mobile exchange, base stations and mobile stations; Fig. 2 shows a block diagram of a mobile station used in accordance with the present invention: Fig. 3 shows a block diagram of a base station used in accordance with the present invention; Fig. 4A shows the frame structure of a radio channel as used in accordance with the present invention: Fig. 4B shows a time slot format for transmissions from a mobile station to a base or terrestrial station: Fig. 4C shows a time slot format for transmissions from a mobile station to a base or land station with a reservation field according to the present invention; Fig. 4D shows a time slot format for transmissions from a base or terrestrial station to a mobile station; Fig. 4E shows a time slot format for transmissions from a base or terrestrial station to a mobile station with two reservation fields according to the present invention; Fig. 5 shows an example of a radio channel frame with six time slots, in which control channels and traffic channels are mixed: Fig. 6A is a diagram showing the multiscour access method according to the present invention for the full speed mode; Fig. 6B is a similar diagram for the half-speed mode; Fig. 7 is a flow chart describing the access method of the present invention.

DETAIJERAD BESKRIVNING AV DE VISADE UTFÖRINGSFORMERNA Fig. 1 visar tio celler C1-C10 i ett cellindelat mobilradiosystem.DETAILED DESCRIPTION OF THE DESIGNED EMBODIMENTS Fig. 1 shows ten cells C1-C10 in a cellular mobile radio system.

I verkligheten tillämpas förfarandet och anordningarna enligt föreliggande uppfinning i ett cellindelat mobilradiosystem innefattande många fler celler än tic. För beskrivning av uppfinningen bedömes dock tio celler vara tillräckligt.In reality, the method and devices of the present invention are applied in a cellular mobile radio system comprising many more cells than tic. To describe the invention, however, ten cells are considered sufficient.

För varje cell Cl-C10 finnes det en tillhörande basstation B1-B10 med samma nummer som cellen. Fig. 1 visar basstationerna belägna i närheten av centrum av ifrågavarande cell och försedda med rundsträlande antenner. Basstationerna för närbelägna celler kan emellertid vara placerade i närheten av cellgrânserna och ha riktantenner, såsom väl känt för fackmannen.For each cell C1-C10 there is an associated base station B1-B10 with the same number as the cell. Fig. 1 shows the base stations located near the center of the cell in question and provided with radiating antennas. However, the base stations for nearby cells may be located near the cell boundaries and have directional antennas, as is well known to those skilled in the art.

Fig. 1 visar också tio mobilstationer M1-M10, som kan förflytta sig inom en cell och från en cell till en annan cell. I verklig- heten tillämpas metoden och anordningarna enligt föreliggande uppfinning vid ett cellindelat mobilradiosystem innefattande många fler mobilstationer än tio. I synnerhet finnes det van- ligtvis många fler mobilstationer än basstationer. För beskrivning av föreliggande uppfinning bedömes dock tio mobilstationer vara tillräckligt. Systemet enligt fig. 1 innefattar också en mobil- växel MSC. Mobilväxeln är förbunden med alla tio visade basstatio- ner medelst kablar. Mobilväxeln är också förbunden, medelst kablar, med ett fast publikt telefonnät eller ett liknande fast nät med ISDN-faciliteter. Alla kablar frán mobilväxeln till basstationerna och kablarna till det fasta nätet är ej visade.Fig. 1 also shows ten mobile stations M1-M10, which can move within a cell and from one cell to another cell. In reality, the method and devices of the present invention are applied to a cellular mobile radio system comprising many more than ten mobile stations. In particular, there are usually many more mobile stations than base stations. For the description of the present invention, however, ten mobile stations are considered sufficient. The system of Fig. 1 also includes a mobile exchange MSC. The mobile exchange is connected to all ten displayed base stations by means of cables. The mobile exchange is also connected, by means of cables, to a fixed public telephone network or a similar fixed network with ISDN facilities. All cables from the mobile exchange to the base stations and the cables to the fixed network are not shown.

Förutom den visade mobilväxeln kan det även finnas andra mobilväx- lar förbundna medelst kablar med andra basstationer än de i fig. 1 visade. I stället för kablar kan andra anordningar användas för 10 15 20 25 30 35 468 051 kommunikation mellan basstationerna och mobilväxeln, exempelvis fasta radiolänkar.In addition to the mobile exchange shown, there may also be other mobile exchanges connected by cables to other base stations than those shown in Fig. 1. Instead of cables, other devices can be used for communication between the base stations and the mobile exchange, for example fixed radio links.

Det i fig. 1 visade cellindelade mobilradiosystemet innefattar ett flertal radiokanaler för kommunikation. Systemet är utformat både för analog information, exempelvis tal, digitaliserad analog information, digitaliserat tal, och ren digital information.The cellular mobile radio system shown in Fig. 1 comprises a plurality of radio channels for communication. The system is designed for analog information, such as speech, digitized analog information, digitized speech, and pure digital information.

Enligt systemet användes uttrycket förbindelse för en kommunika- tionskanal mellan en mobilstation och mobilstation i samma system eller ett annat system, eller en fast telefonapparat eller terminal i ett fast nät, som är förbundet med det cellindelade mobilradiosystemet. En förbindelse kan således definieras som ett samtal mellan två personer som kan tala med varandra, men kan också avse en datakommunikationskanal, över vilken datorer utväxlar data.According to the system, the term connection is used for a communication channel between a mobile station and a mobile station in the same system or another system, or a fixed telephone set or terminal in a fixed network, which is connected to the cellular mobile radio system. A connection can thus be defined as a call between two people who can talk to each other, but can also refer to a data communication channel, over which computers exchange data.

I fig. 2 visas en utföringsform av en mobilstation, som kan användas i ett cellindelat telefonsystem, som arbetar enligt föreliggande uppfinning. En talkodare 101 omvandlar den av en mikrofon alstrade analoga signalen till en bitdataström. Bit- dataströmmen delas därefter upp i datapaket enligt TDMA-principen.Fig. 2 shows an embodiment of a mobile station which can be used in a cellular telephone system operating according to the present invention. A speech encoder 101 converts the analog signal generated by a microphone into a bit data stream. The bit data stream is then divided into data packets according to the TDMA principle.

En generator 102 för en snabb associerad styrkanal (FACCH) alstrar styr- och övervakningssignaleringsmeddelanden mellan systemet och mobilstationen och meddelanden mellan mobilstationen och systemet. FACCH-meddelandet ersätter en användarram (tal/da- ta) , då det skall sändas. En generator 103 för en långsam asso- cierad styrkanal (SACCH) alstrar en kontinuerlig kanal för utväx- lingen av signaleringsmeddelanden mellan basstationen och mobilstationen och vice versa. Ett fast antal bitar, exempelvis tolv, tilldelas SACCH för varje tidslucka av meddelandetàget.A fast associated control channel (FACCH) generator 102 generates control and monitoring signaling messages between the system and the mobile station and messages between the mobile station and the system. The FACCH message replaces a user frame (voice / data) when it is to be transmitted. A slow associated control channel (SACCH) generator 103 generates a continuous channel for the exchange of signaling messages between the base station and the mobile station and vice versa. A fixed number of bits, for example twelve, is assigned to SACCH for each time slot of the message train.

Kanalkodare 104 är anslutna till talkodaren 101, FACCH-generatorn 102 respektive SACCH-generatorn 103 för manipulering av inkommande data för genomförande av feldetektering och korrektion. De av kanalkodarna 104 använda teknikerna är konvolutakodning, som skyddar viktiga databitar i talkoden, och cyklisk redun- danskontroll (CRC), varvid de för uppfattningen signifikanta bitarna i talkodarramen, exempelvis tolv bitar, användes för beräkning av en sju-bit-kontroll. 10 15 20 25 30 35 En väljare 105 är ansluten till de med talkodaren 101 respektive FAACH-generatorn 102 förbundna kanalkodarna 104. Vâljaren 105 styres av mikroprocessorstyrenheten 130 så att vid lämpliga tidpunkter användarinformation över en specifik talkanal kan ersättas med systemövervakningsmeddelanden över FACCH. En två- skurars inflätare eller intersekvenserare 106 är kopplad till . väljarens 105 utgång. Data som skall sändas ut av mobilstationen inflätas över två skilda itidsluckor. De 260 databitar som utgör ett utsänt ord, delas upp i tvâ lika delar och tilldelas två på varandra följande tidsluckor. På detta sätt reduceras effekterna av RAYLEIGH-fading. Utgängssignalen fràn inflätaren 106 tillföres ingången hos en modulo-två-adderare 107, så att den utsända datan chiffreras bit för bit genom logisk modulo-två-addering av en pseudo-slumpbitström.Channel encoders 104 are connected to the speech encoder 101, the FACCH generator 102 and the SACCH generator 103, respectively, for manipulating incoming data to perform error detection and correction. The techniques used by the channel encoders 104 are envelope coding, which protects important data bits in the speech code, and cyclic redundancy check (CRC), the perceptually significant bits in the speech encoder frame, for example twelve bits, being used to calculate a seven-bit control. A selector 105 is connected to the channel encoders 104 connected to the speech encoder 101 and the FAACH generator 102, respectively. The selector 105 is controlled by the microprocessor controller 130 so that at appropriate times user information over a specific speech channel can be replaced by system monitoring messages over FACCH. A two-shed interleaver or intersequencer 106 is connected. the voter's 105 output. Data to be transmitted by the mobile station is interleaved over two different time slots. The 260 data bits that make up a transmitted word are divided into two equal parts and assigned two consecutive time slots. In this way, the effects of RAYLEIGH fading are reduced. The output signal from the interleaver 106 is applied to the input of a modulo-two adder 107, so that the transmitted data is encrypted bit by bit by logical modulo-two addition of a pseudo-random bitstream.

Utgången från den med SACCH-generatorn 103 förbundna kanalkodaren 104 år ansluten till en 22-skurar inflätare 108. Inflätaren 108 flätar in den över SACCH utsända datan över 22 tidsluckor, var och en bestående av 12 bitar information. Inflätaren 108 använder diagonalprincipen, så att två SACCH-meddelanden sändes parallellt med det andra meddelandet förskjutet elva skurar från det första meddelandet .The output of the channel encoder 104 connected to the SACCH generator 103 is connected to a 22-burst interleaver 108. The interleaver 108 interleaves the data transmitted over the SACCH over 22 time slots, each consisting of 12 bits of information. The interleaver 108 uses the diagonal principle, so that two SACCH messages are sent in parallel with the second message offset eleven bursts from the first message.

Mobilstationen innehåller vidare en synkord-DVCC-generator 109 för alstring av lämpligt synkroniseringsord (synkord) och DVCC, som skall tillhöra en specifik förbindelse. Synkordet är ett ord om 28 bitar, som användes för tidsluckesynkronisering och iden- tifiering. DVCC (digital verifieringsfärgkod) utgöres en 8-bit kod, som sändes av basstationen till mobilstationen och vice versa för säkerställande av att rätt kanal avkodas.The mobile station further includes a sync word DVCC generator 109 for generating the appropriate sync word (sync word) and DVCC, which are to belong to a specific connection. The sync word is a 28-bit word used for time slot synchronization and identification. DVCC (digital verification color code) is an 8-bit code, which is sent by the base station to the mobile station and vice versa to ensure that the correct channel is decoded.

En skurgenerator 110 alstrar meddelandeskurar för utsändning av mobilstationen. Skurgeneratorn 110 är ansluten till utgångarna av modulo-tvá-adderaren 107, 22-skurinflätaren 108, synkord/DVCC- generatorn 109, degenerator 132, som alstrar kanalkodade styrmeddelanden. En med- delandeskur innefattande data (260 bitar), SACCH (12 bitar), synkord (28 bitar) , kodad DVCC (12 bitar) och 12 avgränsningsteck- en utjâmnare 114 och en styrkanalmeddelan- 10 15 20 25 30 468 031 enbitar, kombinerade till totalt 324 bitar, integreras enligt det tidsluckformat som bestämmes av standarden EIA/TIA IS-54.A burst generator 110 generates message bursts for transmission by the mobile station. The burst generator 110 is connected to the outputs of the modulo two adder 107, the 22 burst interleaver 108, the sync word / DVCC generator 109, degenerator 132, which generates channel coded control messages. A message burst including data (260 bits), SACCH (12 bits), sync word (28 bits), encoded DVCC (12 bits) and 12 delimiter equalizer 114 and a control channel message combiner, combined to a total of 324 bits, integrated according to the time slot format determined by the EIA / TIA IS-54 standard.

Under styrning från mikroprocessorn alstras tvâ olika typer av meddelandeskurar av skurgeneratorn 110: nämligen styrkanalmed- delandeskurar från styrkanalmeddelandegeneratorn 132 och tal/tra- fikmeddelandeskurar. Styrkanalmeddelandet alstras i enlighet med kommandon från mikroprocessorn 130 och sändes pá en digital styrkanal med samma skurformat som trafikkanalen, men där den SACCH liksom den taldata som normalt alstras i en tal/trafik-skur ersättes av styrinformation.Under the control of the microprocessor, two different types of message bursts are generated by the burst generator 110: namely, control channel message bursts from the control channel message generator 132 and voice / traffic message bursts. The control channel message is generated in accordance with commands from the microprocessor 130 and is transmitted on a digital control channel with the same burst format as the traffic channel, but where the SACCH as well as the speech data normally generated in a speech / traffic burst is replaced by control information.

Utsändningen av en skur, som är ekvivalent med en tidslucka, synkroniseras med utsändningen av de andra tvâ tidsluckorna och justeras i enlighet med den tidsanpassning som lämnas av utjäm- naren 114. På grund av tidsspridningen användes en adaptiv konditioneringsmetod för förbättring av signalkvaliten. För ytterligare information beträffande adaptiva konditioneringstek- kniker hänvisas till den amerikanska patentansökningen nr 315 , 561 , inlämnat 1989-02-27 och överlàten på samma innehavare. En korrelator anpassar sig till den mottagna bitströmmens takt.The emission of a burst equivalent to one time slot is synchronized with the emission of the other two time slots and is adjusted according to the timing provided by the equalizer 114. Due to the time spread, an adaptive conditioning method was used to improve the signal quality. For further information regarding adaptive conditioning techniques, reference is made to U.S. Patent Application Nos. 315, 561, filed February 27, 1989 and assigned to the same assignee. A correlator adapts to the rate of the received bitstream.

Basstationen är mästaren och mobilstationen är slaven med avseende på ramtiden. Utjämnaren 114 detekterar den inkommande takten och synkroniserar skurgeneratorn 110. Utjâmnaren 114 kan också användas för kontroll av synkordet och av DVCC för iden- tifieringsändamål .The base station is the master and the mobile station is the slave in terms of frame time. The equalizer 114 detects the incoming rate and synchronizes the burst generator 110. The equalizer 114 can also be used for checking the sync word and by the DVCC for identification purposes.

En 20ms ramräknare 111 är kopplad till skurgeneratorn 110 och det är också utjämnaren 114. Ramräknaren 111 uppdaterar en av mobilstationen använd chiffreringskod var 20ms, en gång för varje utsänd ram. Det inses att enligt det föreliggande specifika exemplet bildar tre tidsluckor en ram. En chiffreringsenhet 112 finnes för generering av den av mobilstationen använda chiffre- ringskoden. Med fördel användes en pseudoslumpalgoritm. Chif- freringsenheten 112 styres av en nyckel 113, som är unik för varje abonnent. Chiffreringsenheten 112 består av en sekvenserare, som uppdaterar chiffreringskoden. 10 15 20 25 30 35 10 Den av skurgeneratorn 110 alstrade skuren som skall sändas ut, avges till en RF-modulator 122. RF-modulatorn 122 är anordnad att modulera en bârfrekvens enligt 1r/4-DQPSK-metoden (1r/4-skiftad, differentiellt kodad, 90 ° -fasförskjuten kodning) . Användningen av denna teknik innebär att informationen kodas differentiellt, dvs.A 20ms frame counter 111 is connected to the burst generator 110 and so is the equalizer 114. The frame counter 111 updates an encryption code used by the mobile station every 20ms, once for each transmitted frame. It will be appreciated that according to the present specific example, three time slots form a frame. An encryption unit 112 is provided for generating the encryption code used by the mobile station. Advantageously, a pseudo-random algorithm was used. The encryption unit 112 is controlled by a key 113, which is unique to each subscriber. The encryption unit 112 consists of a sequencer, which updates the encryption code. The burst to be transmitted by the burst generator 110 is output to an RF modulator 122. The RF modulator 122 is arranged to modulate a carrier frequency according to the 1r / 4-DQPSK method (1r / 4-shifted). , differentially coded, 90 ° phase shift coding). The use of this technology means that the information is coded differentially, ie.

Z-bit-symboler utsändes som fyra möjliga fasândringar; i 1r/4 och + 31r/4 . Den till RF-modulatorn 122 avgivna sändarbärfrekvensen alstras av en sändningsfrekvenssyntetisator 124 i enlighet med den valda sändningskanalen. Innan den modulerade bärvàgen utsändes via en antenn, förstärkes den i en effektförstärkare 123. Bärfrekvens RF-effektemissionsnivå välj es på order av mikroprocessorn 130 . Den förstärkta signalen passerar genom en tidsstyrningskontakt 134, innan den när antennen. Takten synkroniseras till sändningsfrek- vensen av mikroprocessorn 130.Z-bit symbols were emitted as four possible phase changes; in 1r / 4 and + 31r / 4. The transmitter carrier frequency delivered to the RF modulator 122 is generated by a transmission frequency synthesizer 124 in accordance with the selected transmission channel. Before the modulated carrier is transmitted via an antenna, it is amplified in a power amplifier 123. The carrier frequency RF power emission level is selected on the order of the microprocessor 130. The amplified signal passes through a timing switch 134 before reaching the antenna. The rate is synchronized to the transmission frequency by the microprocessor 130.

En mottagarbärfrekvens alstras i beroende av den valda mottag- ningskanalen av en mottagningsfrekvenssyntetisator 125. Inkom- mande radiofrekvenssignaler mottages av mottagaren 126 och deras styrka mätes medelst en signalnivåmätare 129. Värdet för den mottagna signalstyrkan förmedlas därefter till mikroproces- En RF-demodulator 127, som mottager mot- tagarbârfrekvensen från mottagningsfrekvenssyntetisatorn och den inkommande radiofrekvenssignalen från mottagaren 126 , demodulerar sorstyrenheten 13 0 . radiofrekvensbârsignalen, så att en mellanfrekvenssignal alstras.A receiver carrier frequency is generated depending on the selected reception channel by a reception frequency synthesizer 125. Incoming radio frequency signals are received by the receiver 126 and their strength is measured by means of a signal level meter 129. The value of the received signal strength is then transmitted to the RF. receives the receiver carrier frequency from the reception frequency synthesizer and the incoming radio frequency signal from the receiver 126, the sorority controller demodulates 130. the radio frequency carrier signal, so that an intermediate frequency signal is generated.

Mellanfrekvenssignalen demoduleras sedan av en IF-demodulator 128, som återställer den ursprungliga 1r/4-DQPSK-modulerade digitala informationen.The intermediate frequency signal is then demodulated by an IF demodulator 128, which restores the original 1r / 4-DQPSK modulated digital information.

Den av IF-demodulatorn 128 avgivna, återställda digitala infor- mationen tillföres utj âmnaren 114 . En symboldetektor 115 omvandlar det mottagna två-bit-symbolformatet av den digitala datan från konditioneraren 114 till en en-bit-dataström. Symboldetektorn 115 alstrar i sin tur tre olika utgángssignaler. Styrkanalmeddelanden sändes till en styrmeddelandedetektor 133 , som lämnar kanalavkodad och detekterad styrkanalinformation till mikroprocessorstyr- enheten 130. Eventuell taldata/FACCH-data avgives till en modulo- tvâ-adderare 107 och till en två-skur uppflätare 116. Medelst dessa komponenter rekonstrueras taldatan/FACCH-datan genom 10 15 20 25 30 468 051 ll assemblering och omarrangering av information fràn två på varandra följande ramar av den mottagna datan. Symboldetektorn 115 avger SACCH-data till en 22-skur uppflätare 117 . 22-skur-uppflätaren 117 reassemblerar och rearrangerar SACCH-datan, som är utspridd över 22 på varandra följande ramar.The restored digital information provided by the IF demodulator 128 is supplied to the equalizer 114. A symbol detector 115 converts the received two-bit symbol format of the digital data from the conditioner 114 into a one-bit data stream. The symbol detector 115 in turn generates three different output signals. Control channel messages are sent to a control message detector 133, which provides channel decoded and detected control channel information to the microprocessor controller 130. Any speech data / FACCH data is output to a modular two adder 107 and to a two-burst interleaver 116. By means of these components, the voice data is reconstructed. the data by assembling and rearranging information from two consecutive frames of the received data. The symbol detector 115 outputs SACCH data to a 22-burst interleaver 117. The 22-burst interleaver 117 reassembles and rearranges the SACCH data, which is spread over 22 consecutive frames.

Två-skur-uppflätaren 116 avger taladatan/FACCH-datan till två kanalavkodare 118. Den faltningskodade datan avkodas med an- vändning av omvândningen av den ovan nämnda kodningsprincipen. De mottagna cykliska redundanskontrollbitarna (CRC) kontrolleras för bestämning av huruvida några fel har uppträtt. FACCH-kanalkodaren detekterar vidare skillnaden mellan talkanalen och eventuell FACCH-information och riktar avkodningen i enlighet härmed. En talavkodare 119 bearbetar den mottagna taldatan från kanal- avkodaren 118 i enlighet med en talavkodningsalgoritm (VSELP) och alstrar den mottagna talsignalen. Den analoga signalen förbättras slutligen medelst filtreringsteknik. Meddelanden på den snabba associerade styrkanalen detekteras av FACCH-detektorn 120 och informationen överföres till mikroprocessorstyrenheten 130.The two-burst interleaver 116 outputs the speech data / FACCH data to two channel decoders 118. The convolutionally coded data is decoded using the inversion of the above-mentioned coding principle. The received cyclic redundancy check bits (CRCs) are checked to determine if any errors have occurred. The FACCH channel encoder further detects the difference between the voice channel and any FACCH information and directs the decoding accordingly. A speech decoder 119 processes the received speech data from the channel decoder 118 according to a speech decoding algorithm (VSELP) and generates the received speech signal. The analog signal is finally enhanced by filtering technology. Messages on the fast associated control channel are detected by the FACCH detector 120 and the information is transmitted to the microprocessor controller 130.

'Utgângssignalen från 22-skur uppflätaren 117 lämnas till en separat kanalavkodare 118. Meddelanden på den långsamma asso- cierade styrkanalen detekteras av SACCH-detektorn 121 och denna information överföres till mikroprocessorstyrenheten 130.The output of the 22-burst interleaver 117 is provided to a separate channel decoder 118. Messages on the slow associated control channel are detected by the SACCH detector 121 and this information is transmitted to the microprocessor controller 130.

Mikroprocessorstyrenheten 130 styr mobilstationens verksamhet och basstationkommunikationen och hanterar också indata och utdata från resp. terminaltangentskärmenheten 131. Beslut i mikroproces- sorstyrenheten 130 sker i enlighet med mottagna meddelanden och utförda mätningar. Tangent- och skärmenheten 131 gör det möjligt att utväxla information mellan användaren och basstationen.The microprocessor controller 130 controls the operation of the mobile station and the base station communication and also handles input and output data from the respective station. terminal key display unit 131. Decisions in the microprocessor control unit 130 are made in accordance with received messages and measurements taken. The key and screen unit 131 makes it possible to exchange information between the user and the base station.

Fig. 3 visar en utföringsform av en basstation, som kan användas i ett cellindelat telefonsystem, som arbetar i enlighet med föreliggande uppfinning. Basstationen innefattar ett flertal komponentdelar, som är väsentligen identiska i utförande och funktion med komponentdelarna i den i fig. 2 visade och i samband därmed beskrivna mobilstationen. Sådana identiska komponentdelar 468 051 12 10 15 20 25 30 är i fig. 3 försedda med samma hänvísningsbeteckningar som använts i det föregående vid beskrivningen av mobilstationen, men skiljer sig från dessa genom ett primtecken (') .Fig. 3 shows an embodiment of a base station which can be used in a cellular telephone system operating in accordance with the present invention. The base station comprises a plurality of component parts, which are substantially identical in design and function to the component parts of the mobile station shown in Fig. 2 and described in connection therewith. Such identical component parts 468 051 12 10 15 20 25 30 are in Fig. 3 provided with the same reference numerals as used above in the description of the mobile station, but differ from them by a prime sign (').

Det finns emellertid mindre skillnader mellan mobilstationerna och basstationerna. Basstationen har exempelvis två mottagnings- antenner. För var och en av dessa mottagningsantenner finnes det en mottagare 126' , en RF-demodulator 127' och en IF-demodulator 128' . Vidare innefattar basstationen ingen tangentbords- och skärmenhet 131 för användaren såsom vid mobilstationen. En annan skillnad är att basstationen hanterar förbindelsen med många mobilstationer, såsom framgår av uppdelningen i 3 kanalhanterare 1, 2, 3, av vilka var och en hanterar en av 3 tidsluckor hos en frekvens.However, there are minor differences between the mobile stations and the base stations. The base station, for example, has two receiving antennas. For each of these receiving antennas, there is a receiver 126 ', an RF demodulator 127' and an IF demodulator 128 '. Furthermore, the base station does not include a keyboard and display unit 131 for the user as at the mobile station. Another difference is that the base station handles the connection with many mobile stations, as can be seen from the division into 3 channel handlers 1, 2, 3, each of which handles one of 3 time slots of one frequency.

Då effekt anslutes till mobilstationen, genomför mikroproces- sorstyrenheten 130 en initialiseringsprocedur. Först hämtas hjälpsystemparametrarna tillbaka, vilket att det föredragna systemet, exempelvis trådlinje (B) eller icke trådlinje innebär, (A) våljes. I beroende av det gjorda valet startar avsökningen av de styrkanaler som tillhör det föredragna systemet.When power is connected to the mobile station, the microprocessor controller 130 performs an initialization procedure. First, the auxiliary system parameters are retrieved, which means that the preferred system, for example wire line (B) or non-wire line, (A) is selected. Depending on the selection made, the scan of the control channels belonging to the preferred system starts.

Mottagningsfrekvenssyntetisatorn 125 beordras av mikroprocessorn 130 att alstra den frekvens som motsvarar den först tilldelade styrkanalen. Då frekvensen är stabil, mäter signalnivåmâtaren 129 signalstyrkan och därefter lagrar mikroprocessorn 130 signal- styrkevärdet. Samma procedur genomföres för de frekvenser som mot- svarar de övriga tilldelade styrkanalerna och mikroprocessorn 130 gör upp en rangordning baserad på signalstyrkan för varje frekvens. Mottagningsfrekvenssyntetisatorn 125 beordras därefter att ställa in sig på frekvensen med den högsta signalstyrkenivàn, så att mobilstationen kommer att kunna försöka att synkronisera sig till denna kanal.The receive frequency synthesizer 125 is commanded by the microprocessor 130 to generate the frequency corresponding to the first assigned control channel. When the frequency is stable, the signal level meter 129 measures the signal strength and then the microprocessor 130 stores the signal strength value. The same procedure is performed for the frequencies corresponding to the other assigned control channels and the microprocessor 130 makes a ranking based on the signal strength for each frequency. The reception frequency synthesizer 125 is then ordered to tune to the frequency with the highest signal strength level, so that the mobile station will be able to try to synchronize to this channel.

Radiosignalen uppfángas av mottagaren 126 och demoduleras i enlighet med den valda bärfrekvensen av RF-modulatorn 127, varefter den demoduleras av IF-demodulatorn 128. synkronisering och primär analys av den digitala informationen i radiosignalen 10 15 20 25 30 468 051 13 genomföres av utj ämnaren 114 . Om utj ämnaren 114 lyckas att detek- tera en synkordgenerator 109, kommer utj ämnaren 114 att låsas till den tidslucka som tillhör detta synkord. Mobilstationen väntar på systemparameteradministrationsmeddelandet, som avkodas av styr- kanalmeddelandedetektorn 133 och överföres till mikroprocessorn 130. Detta meddelande innehåller information om systemets identitet, protokollförmäga, antalet tillgängliga sökningskanaler (PC) och deras specifika frekvenstilldelning.The radio signal is picked up by the receiver 126 and demodulated in accordance with the selected carrier frequency of the RF modulator 127, after which it is demodulated by the IF demodulator 128. synchronization and primary analysis of the digital information in the radio signal is performed by the equalizer 114. If the equalizer 114 succeeds in detecting a sync generator 109, the equalizer 114 will be locked to the time slot belonging to that sync word. The mobile station waits for the system parameter administration message, which is decoded by the control channel message detector 133 and transmitted to the microprocessor 130. This message contains information about the system identity, protocol capability, the number of available search channels (PCs) and their specific frequency assignment.

I det fall att utjämnaren 114 ej kan känna igen synkordet inom en föreskriven tidsperiod, berordras mottagningsfrekvenssyn- tetisatorn 25 av mikroprocessorn 130 att avstämma sig till kanalen med den näst starkaste signalen. Om mobilstationen ej förmår att synkronisera sig vid detta andra val, berordrar mikroprocessorn 130 en ändring av det föredragna systemet, exempelvis från A till B eller vice versa. Därefter kommer avsökningen av de tilldelade styrkanalerna för det nya föredragna systemet att börja.In the event that the equalizer 114 cannot recognize the sync word within a prescribed period of time, the receive frequency synthesizer 25 is commanded by the microprocessor 130 to tune to the channel with the second strongest signal. If the mobile station is unable to synchronize in this second selection, the microprocessor 130 commands a change of the preferred system, for example from A to B or vice versa. Thereafter, the scanning of the assigned control channels for the new preferred system will begin.

Då mobilstationen har mottagit systemparametrarnas administra- tionsmeddelande, avsökes sökningskanalerna på samma sätt som de tilldelade styrkanalerna, dvs. genom mätning av signalstyrkan och utval av frekvensen med den starkaste signalen. synkronisering till sökningskanalerna genomföres därefter i enlighet därmed.When the mobile station has received the administration message of the system parameters, the search channels are scanned in the same way as the assigned control channels, ie. by measuring the signal strength and selecting the frequency with the strongest signal. synchronization to the paging channels is then performed accordingly.

Efter framgångsrik synkronisering till en sökningskanal kommer mobilstationen att lämna initialiseringsproceduren och starta en vilomod. Vilomoden kännetecknas av fyra tillstånd, som styres av mikroprocessorn 130 och som genomlöpes i tur och ordning så länge ingen access till systemet initieras. Det skall observeras att avsökningen av sökningskanalerna genomföras, så snart som bitfelsfrekvensen på den aktuella sökningskanalen ökar över en viss nivå, för att det skall säkerställas att mobilstationen lyssnar på sökningskanalen med den största signalstyrkan.After successfully synchronizing to a paging channel, the mobile station will leave the initialization procedure and start a sleep mode. The sleep mode is characterized by four states, which are controlled by the microprocessor 130 and which are run through in turn as long as no access to the system is initiated. It should be noted that the scanning of the paging channels is performed as soon as the bit error rate of the current paging channel increases above a certain level, in order to ensure that the mobile station listens to the paging channel with the largest signal strength.

Det första tillståndet i Vilomoden utgöres av en kontinuerlig uppdatering av mobilstationens status, exempelvis antalet och läget av existerande accesskanaler (AC). Denna information överföres till mobilstationen i systemparameteradministrations- 4-68 031 14 10 15 20 25 30 meddelandet på sökningskanalen, kallad en digital framstyrkanal (DFOCC) . Detta meddelande avkodas i styrkanalmeddelandedetektorn 133 och sändes till mikroprocessorn 130. Vissa meddelanden som överföres från basstationen i systemparametrarnas administra- tionsmeddelande kräver svarsåtgärder från mobilstationen, exempelvis kommer ett återavsökningsmeddelande att beordra mikroprocessorn 130 att på nytt starta initialiseringsproceduren.The first state of the Sleep mode is a continuous update of the status of the mobile station, such as the number and location of existing access channels (AC). This information is transmitted to the mobile station in the system parameter administration message on the paging channel, called a digital forwarding channel (DFOCC). This message is decoded in the control channel message detector 133 and sent to the microprocessor 130. Some messages transmitted from the base station in the system parameters administration message require response actions from the mobile station, for example, a re-scan message will command the microprocessor 130 to restart the initialization procedure.

Som ett annat exempel kommer ett registreringsidentitets- meddelande från basstationen att tvinga mobilstationen att göra en systemaccess för att registrera sig i enlighet med den i det följ ande beskrivna systemaccessmoden.As another example, a registration identity message from the base station will force the mobile station to make a system access to register in accordance with the system access mode described below.

Det andra tillståndet i vilomoden hänför sig till situationen då mobilstationen försöker att matcha sökningsmeddelanden utsända av basstationen. Dessa mobilstationstyrmeddelanden, som sändes över DFOCC, avkodas i styrkanalmeddelandedetektorn 133 och analyseras av mikroprocessorn 130. Om det avkodade numret överensstämmer med mobilstationens identifieringsnummer, så kommer en förbindelse till basstationen att upprättas i systemaccessmoden.The second state of idle mode refers to the situation where the mobile station attempts to match paging messages sent by the base station. These mobile station control messages transmitted over the DFOCC are decoded in the control channel message detector 133 and analyzed by the microprocessor 130. If the decoded number matches the mobile station identification number, a connection to the base station will be established in the system access mode.

Det tredje tillståndet i vilomoden innebär en lyssning till order utsända av basstationen över DFOCC. Avkodade order, såsom ett förkortat larm, kommer att bearbetas av mobilstationen i enlighet därmed. ' Det fjärde tillståndet i vilomoden innebär att mikroproces- sorstyrenheten 130 övervakar ingången från tangentbordet 131 för aktiviteter från användaren, exempelvis anropsinitiering. Då ett anrop uppträder medför detta att mobilstationen lämnar vilomoden och startar systemaccessmoden.The third state in idle mode involves listening to orders sent by the base station over DFOCC. Decoded orders, such as an abbreviated alarm, will be processed by the mobile station accordingly. The fourth state of the sleep mode means that the microprocessor controller 130 monitors the input from the keyboard 131 for user activities, such as call initiation. When a call occurs, this causes the mobile station to leave idle mode and start the system access mode.

En av de primära åtgärderna i mobilstationens systemaccessmod är att mobilstationen alstrar ett accessmeddelande. De för mobil- stationen tillgängliga digitala accesskanalerna (DAC) , vilka uppdaterades under vilomoden, undersökes nu på ett liknande sätt som den tidigare beskrivna mätningen av de tilldelade styrkanaf lerna. En rangordning för varje kanals signalstyrka upprättas, och kanalen med den starkaste signalen välj es. Sändningsfrekvens- 10 15 20 25 30 35 468 031 15 syntetisatorn 124 och mottagningsfrekvenssyntetisatorn 125 avstämmes i enlighet härmed, och ett meddelande om begäran om tjänst sändes över den utvalda kanalen för att informera bas- stationen om typen av access, exempelvis begäran om samtal, sökningssvar, registreringsbegäran eller orderbekräftelse. Sedan detta meddelande fullbordats, slås förstärkaren 123 i mobil- stationen ifrån och mobilstationen väntar på ytterligare styrmed- delanden på DFOCC. Beroende på accesstypen kommer mobilstationen därefter att mottaga ett adekvat meddelande från basstationen.One of the primary measures in the mobile station's system access mode is that the mobile station generates an access message. The digital access channels (DACs) available for the mobile station, which were updated during idle mode, are now examined in a similar manner to the previously described measurement of the assigned control channels. A ranking for the signal strength of each channel is established, and the channel with the strongest signal is selected. The transmission frequency synthesizer 124 and the receive frequency synthesizer 125 are tuned accordingly, and a service request message is sent over the selected channel to inform the base station of the type of access, for example, call request, search response , registration request or order confirmation. After this message is completed, the amplifier 123 in the mobile station is turned off and the mobile station waits for further control messages on the DFOCC. Depending on the type of access, the mobile station will then receive an adequate message from the base station.

Om accesstypen var avgående samtal eller sökning, kommer mobil- stationen att tilldelas en ledig trafikkanal av basstationen, och mobilstationen går över till trafikkanalen och lämnar system- accessmoden. Mobilstationen kommer därefter att stämma av sändningsfrekvenssyntetisatorn 124 och mottagningsfrekvenssynte- tisatorn 125 till de frekvenser som tillhör den valda trafik- kanalen. Därefter startar utjämnaren 114 synkroniseringen. En tidsjusteringsprocedur styres av basstationer: och baseras på tidsfördröjningsmätningar som utföres vid basstationen pä den mottagna signalen. Från och med detta ögonblick utväxlas med- delanden mellan basstationen och mobilstationen över den snabba associerade styrkanalen (FACCH) och den långsamma associerade styrkanalen (SACCH) .If the access type was outgoing call or search, the mobile station will be assigned a free traffic channel by the base station, and the mobile station will switch to the traffic channel and leave the system access mode. The mobile station will then tune the transmit frequency synthesizer 124 and the receive frequency synthesizer 125 to the frequencies belonging to the selected traffic channel. Then the equalizer 114 starts the synchronization. A time adjustment procedure is controlled by base stations: and is based on time delay measurements performed at the base station on the received signal. From this moment on, messages are exchanged between the base station and the mobile station over the fast associated control channel (FACCH) and the slow associated control channel (SACCH).

Meddelanden från mikroprocessorstyrenheten 130 alstras av FACCH- generatorn 102 eller SACCH-generatorn 103 och data felskyddskodas i kanalkodaren 104. FACCH-datan tidmultiplexas med taldata i multiplexorn 105 och inflätas över två skurar av 2-skur inflätaren 106. Datan krypteras därefter i modulo-2-adderaren 107, som styres av den av chiffreringsenheten 112 alstrade chiffrerings- algoritmen. SACCH-datan inflätas över 22 skurar av 22-skur- inflätaren 108 och avges därefter till skurgeneratorn 110, där SACCH-datan blandas med taldata, FACCH-data, synkordet och DVC från DVCLC-generatorn 109. RF-modulatorn 122 modulerar bit- mönstret enligt n/-t-DQPSK-princípen. Effektförstärkaren 123 aktiveras och effektnivån styres av mikroprocessorn 130 under tiden för den utsända tidsluckan. 468 051 16 10 15 20 25 30 35 Styrmeddelanden fràn basstationen till mobilstationens mikro- processorn 130 överföres också via FACCI-I och SACCH. Symbolmönstret för en bitdataström dirigeras till talavkodaren 119, FACCH- detektorn 120 eller SACCH-detektorn 121, beroende av typen använd data. Taldata och FACCH-data dechiffreras av modulo-2-adderaren 107 och två-skur uppflätaren 116. Kanalavkodaren 118 detekterar bitfel och informerar mikroprocessorstyrenheten 130 i enlighet därmed. SACCH-datan flätas upp över 22 skurar av 22-skur upp- flätaren 117, innan feldetekteríng utföres i kanalavkodaren 118.Messages from the microprocessor controller 130 are generated by the FACCH generator 102 or the SACCH generator 103 and data is error protected encoded in the channel encoder 104. The FACCH data is time multiplexed with speech data in the multiplexer 105 and interleaved over two bursts by the 2-burst interleaver 106. The data is then encrypted in the adder 107, which is controlled by the encryption algorithm generated by the encryption unit 112. The SACCH data is interleaved over 22 bursts by the 22 burst interleaver 108 and then output to the burst generator 110, where the SACCH data is mixed with speech data, FACCH data, the sync and DVC from the DVCLC generator 109. The RF modulator 122 modulates the bit pattern according to the n / -t-DQPSK principle. The power amplifier 123 is activated and the power level is controlled by the microprocessor 130 during the time of the transmitted time slot. 468 051 16 10 15 20 25 30 35 Control messages from the base station to the mobile station microprocessor 130 are also transmitted via FACCI-I and SACCH. The symbol pattern of a bit data stream is routed to the speech decoder 119, the FACCH detector 120 or the SACCH detector 121, depending on the type of data used. Speech data and FACCH data are decrypted by the modulo-2 adder 107 and the two-burst interleaver 116. The channel decoder 118 detects bit errors and informs the microprocessor controller 130 accordingly. The SACCH data is interleaved over 22 bursts of the 22-burst interleaver 117 before error detection is performed in the channel decoder 118.

Meddelanden utsända fràn basstationen till mobilstationen innefattar typiskt larmorder, begäran om att kanalkvalitets- mätningen skall genomföres, nedkopplingsanrop och hand-off-order.Messages sent from the base station to the mobile station typically include alarm commands, requests for the channel quality measurement to be performed, disconnection calls and hand-off orders.

Meddelanden utsända i den motsatta riktningen är 'sådana som initieras av mobilstationens användare, exempelvis nedkopplings- ordern. Den sistnämnda ordern innebär att användaren är färdig med samtalet, och mobilstationen kommer att lämna styrningen av trafikkanalen och återgå till initialiseringsmoden.Messages sent in the opposite direction are those initiated by the users of the mobile station, for example the disconnection order. The latter order means that the user has finished the call, and the mobile station will leave control of the traffic channel and return to the initialization mode.

Fig. 4A, 43 och 4D visar uppbyggnaden av digitalkanalerna enligt EIA/TIA-standarden IS-54. Fig. 4A illustrerar ramuppbyggnaden för en radiokanal. Enligt detta exempel består en radiokanalram typiskt av sex tidsluckor, som innehåller totalt 1944 bitar eller 972 symboler. Ramen har en längd 40 ms med en dataöverförings- hastighet av 25 ramar per sekund. Varje tidslucka är typiskt numrerad från 1 till 6, varvid var och en innefattar synkord om 28 bitar såsom ovan definierat.Figs. 4A, 43 and 4D show the structure of the digital channels according to the EIA / TIA standard IS-54. Fig. 4A illustrates the frame structure of a radio channel. According to this example, a radio channel frame typically consists of six time slots, containing a total of 1944 bits or 972 symbols. The frame has a length of 40 ms with a data transfer rate of 25 frames per second. Each time slot is typically numbered from 1 to 6, each comprising a 28-bit sync word as defined above.

Fig. 4B och 4D illustrerar ett tidsluckeformat för sändningar från mobilstationen till den landbundna stationen respektive från den Tidsluckformatet innefattar vanligtvis 260 bitar reserverade för datatransmission, landbundna stationen till mobilstationen. 12 bitar for en digital verifieringsfärgkod (DVCC) , 12 bitar för (SACCH) , och 28 bitar för synkroniserings- och utbildningsdata (SYNC) . Tidsluckformatet en långsam associerad styrkanal från mobilstationen till den landbundna stationen innefattar två 6-bit block för information om skyddstid (G) och ramptid (R).Figs. 4B and 4D illustrate a time slot format for transmissions from the mobile station to the terrestrial station and from that The time slot format usually comprises 260 bits reserved for data transmission, the terrestrial station to the mobile station. 12 bits for a digital verification color code (DVCC), 12 bits for (SACCH), and 28 bits for synchronization and training data (SYNC). The time slot format a slow associated control channel from the mobile station to the terrestrial station includes two 6-bit blocks for information on protection time (G) and ramp time (R).

Tidsluckeformatet frán den landbundna stationen till mobilsta- 10 15 20 25 30 468 031 17 tionen innefattar ett 12-bit block, som är reserverat för framtida användning.The time slot format from the terrestrial station to the mobile station includes a 12-bit block reserved for future use.

Vid ett halvhastighetsalternativ använder varje tal/trafikkanal med halv hastighet en tidslucka i varje ram. Detta innebär att en fram innefattar sex halvhastighetstraffikkanaler med tidsluckor numrerade i tur och ordning 1, 2, 3, 4, 5, 6. Enligt full- hastighetsalternativet använder varje fullhastighetstrafikkanal två tidsluckor med samma inbördes avstånd i ramen, exempelvis 1 och 4, 2 och 5, eller 3 och 6. Vid detta alternativ är tidsluckorna numrerade 1, 2, 3 och konfigurationen av en ram kommer därför att vara 1, 2, 3, 1, 2, 3. Det inses att för beskrivningens ändamål kommer det att antagas att föreliggande uppfinning utnyttjar fullhastighetsalternativet för efterföljande exempel.In a half-speed alternative, each half-speed speech / traffic channel uses a time slot in each frame. This means that one front comprises six half-speed traffic channels with time slots numbered in turn 1, 2, 3, 4, 5, 6. According to the full-speed alternative, each full-speed traffic channel uses two time slots with the same mutual distance in the frame, for example 1 and 4, 2 and 5, or 3 and 6. In this alternative, the time slots are numbered 1, 2, 3 and the configuration of a frame will therefore be 1, 2, 3, 1, 2, 3. It will be appreciated that for purposes of description, it will be assumed that the present invention utilizes the full speed alternative for the following examples.

För att genomföra det föreliggande förfarandet för access av det landbundna systemet via den digitala styrkanalen ändras formatet av radiokanalerna enligt fig. 4B och 4D såsom framgår av fig. 4C och 4E.To implement the present method of accessing the terrestrial system via the digital control channel, the format of the radio channels of Figs. 4B and 4D is changed as shown in Figs. 4C and 4E.

Fig. 4C visar tidsluckeformatet för radiokanalen från en mobil- station till en landbunden station, då kanalen är en digital styrkanal. I detta fall finnes det inget behov av den långsamma associerade styrkanalen SACCH och den digitala verifikations- färgkoden DVCC, såsom fallet är om radiokanalen är en trafikkanal.Fig. 4C shows the time slot format of the radio channel from a mobile station to a terrestrial station, when the channel is a digital control channel. In this case, there is no need for the slow associated control channel SACCH and the digital verification color code DVCC, as is the case if the radio channel is a traffic channel.

I stället åstadkommes ett reserveringsfält RES om 12 + 12 = 24 bitar för överföring av information till den landbundna stationen, såsom närmare kommer att beskrivas i anslutning till fig. 6A, 6B.Instead, a reservation field RES of 12 + 12 = 24 bits is provided for transmitting information to the terrestrial station, as will be described in more detail in connection with Figs. 6A, 6B.

Fig. 4E visar tidsluckformatet för radiokanalen från en landbunden station till en mobilstation, då radiokanalen är en digital styrkanal. Såsom ovan beskrivits finnes det inget behov SACCH och DVCC. SACCH-delen om 12 bitar är nu ett första reserveringsfält RES1 om 12 bitar och DVCC-delen är nu ett andra reserveringsfält RES2 om 12 bitar för överföring av information till mobilsta- tionen, såsom kommer att beskrivas närmare i anslutning till fig. 6A, 6B. 468 051 18 10 15 20 25 30 Fig. 5 illustrerar en Standardiserad ram, som innefattar både styrkanaler och trafikkanaler. I detta exempel användes tids- luckorna 1 och 4 som styrkanaler, medan tidsluckorna 2, 3, 5 och 6 användes som trafikkanaler i systemets fullhastighetsmod. Vid en halvhastighetsmod för sändningen, vilken kommer att beskrivas i anslutning till fig. 6B, användes endast tidslucka l i varje ram som en styrkanal, medan luckorna 2-6 användes som trafikkanaler.Fig. 4E shows the time slot format of the radio channel from a terrestrial station to a mobile station, when the radio channel is a digital control channel. As described above, there is no need for SACCH and DVCC. The 12-bit SACCH part is now a first 12-bit reservation field RES1 and the DVCC part is now a second 12-bit reservation field RES2 for transmitting information to the mobile station, as will be described in more detail in connection with Figs. 6A, 6B. . 468 051 18 10 15 20 25 30 Fig. 5 illustrates a Standardized frame, which includes both control channels and traffic channels. In this example, time slots 1 and 4 are used as control channels, while time slots 2, 3, 5 and 6 are used as traffic channels in the full speed mode of the system. In a half-speed mode of transmission, which will be described in connection with Fig. 6B, only time slot 1 in each frame is used as a control channel, while slots 2-6 are used as traffic channels.

Flerskur-accessförfarandet enligt uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till fig. 6A för mobilsystemets full- hastighetsmod.The multi-shed access method according to the invention will now be described in more detail in connection with Fig. 6A for the full-speed mode of the mobile system.

Den första raden a) i fig. 6A visar ett antal ramar Fl, F2, . . ., var och en innefattande 6 tidsluckor 1-6. Eftersom sändningen i detta fall sker med full hastighet, är tidsluckorna 1 och 4 i varje ram styrkanaler och kan vara lediga för utväxling av styr- informatíon såsom accessmeddelanden, autentiseringsmeddelanden osv. Ramstrukturen i rad a) är ramstrukturen för den digitala framstyrkanalen DFOCC och den digitala backstyrkanalen DRECC, indikerande tidsluckorna i en ram för dessa kanaler på en specifik bärfrekvens. Raden b) i fig. 6A visar lâgena för tidsluckorna för den digitala backstyrkanalen DRECC, medan rad c) visar lâgena för tidsluckorna för framstyrkanalen DFOCC. Tidsluckornas lägen för DRECC är referenslâgena och sammanfaller med ramstrukturen och tidsluckorna enligt rad a). DRECC-tidsluckorna användes för sändning upplänks (MS BS) och DFOCC-tidsluckorna användes för sändning nedlänks (BS MS). De för taltransmission använda tids- luckorna âr ej visade.The first row a) in Fig. 6A shows a number of frames F1, F2,. . ., each comprising 6 time slots 1-6. Since the transmission in this case takes place at full speed, the time slots 1 and 4 in each frame are control channels and may be free for the exchange of control information such as access messages, authentication messages, etc. The frame structure in row a) is the frame structure of the digital forward control channel DFOCC and the digital reverse control channel DRECC, indicating the time slots in a frame for these channels at a specific carrier frequency. Row b) in Fig. 6A shows the positions of the time slots of the digital reverse control channel DRECC, while line c) shows the positions of the time slots of the forward control channel DFOCC. The positions of the time slots for DRECC are the reference positions and coincide with the frame structure and the time slots according to row a). The DRECC time slots were used for uplink transmission (MS BS) and the DFOCC time slots were used for downlink transmission (BS MS). The time slots used for voice transmission are not shown.

DFOCC-tidsluckorna är förskjutna en viss tid från DRECC-tids- luckorna, såsom bestämt på grund av signalstyrkemätningar, en omkopplingstid från sändningsmod till mottagningsmod osv.The DFOCC time slots are offset for a certain time from the DRECC time slots, as determined due to signal strength measurements, a switching time from transmission mode to receive mode, and so on.

Till en början kan en mobilstation befinna sig i sin vilomod och söker efter eventuella styrdata- (informations) -skurar i de med "F" i fig. 6A, rad c) markerade DFOCC-tidsluckorna. Den föreliggande metoden är emellertid ej begränsad till denna operationsmod utan 10 15 20 25 30 468 051 19 kan också användas då mobilstationen genomför uppgifterna i den efterföljande accessmoden, såsom beskrivits i det föregående.Initially, a mobile station may be in its sleep mode searching for any control data (information) bursts in the DFOCC time slots marked with "F" in Fig. 6A, line c). However, the present method is not limited to this mode of operation but can also be used when the mobile station performs the tasks in the subsequent access mode, as described above.

Basstationen sänder sålunda ut ett styrmeddelande i DFOCC- tidsluckorna "F" och i RES1 och/eller RES2, vilket meddelande är riktat till en mobilstation eller till alla mobilstationer som läser DFOCC-meddelandet på en viss DFOCC-frekvenskanal, som indikerar att tidsluckan #1 på denna frekvens (eller på en annan frekvens fz, f3, . . .) är ledig.The base station thus sends a control message in the DFOCC time slots "F" and in RES1 and / or RES2, which message is addressed to a mobile station or to all mobile stations reading the DFOCC message on a particular DFOCC frequency channel, indicating that the time slot # 1 on this frequency (or on another frequency fz, f3,...) is free.

Det antages att en viss mobilstation MS1 har erhållit ovan nämnda meddelande att tidsluckan #1 är ledig (pil A1). Denna lediga tidslucka reserveras sålunda för mobilstationen MSl i DRECC- kanalen, dvs. dá mobilstationen MSl önskar sända till bas- stationen. Den reserverade tidsluckan är markerad med R i ram P4.It is assumed that a certain mobile station MS1 has received the above-mentioned message that the time slot # 1 is free (arrow A1). This free time slot is thus reserved for the mobile station MS1 in the DRECC channel, i.e. when the mobile station MS1 wishes to transmit to the base station. The reserved time slot is marked with R in frame P4.

Då mobilstationen MS1 sänder i denna reserverade tidslucka (pil A2), begär den också att nästa tidslucka #1 skall reserveras.When the mobile station MS1 transmits in this reserved time slot (arrow A2), it also requests that the next time slot # 1 be reserved.

Basstationen gör endast en notering att denna tidslucka #1 skall reserveras och sänder (pil A3) eventuellt styrmeddelande till mobilstationen MSl. Tidsluckan R i ram F7 reserveras sålunda för mobilstationen MSl. Det finnes en möjlighet att en annan mobil- station MS2 har fått meddelandet om ledig tidslucka F i ram P2 på DFOCC men har en svagare signalstyrka då den sänder i tidsluckan #1, ram F4 till basstationen. Mobilstationen MSl med den starkare signalen kommer att "vinna" och en reservering av tidsluckan #1 i ram _F7 göres för mobilstationen MS1.The base station only makes a note that this time slot # 1 is to be reserved and sends (arrow A3) any control message to the mobile station MS1. The time slot R in frame F7 is thus reserved for the mobile station MS1. There is a possibility that another mobile station MS2 has received the message about free time slot F in frame P2 on DFOCC but has a weaker signal strength as it transmits in time slot # 1, frame F4 to the base station. The mobile station MS1 with the stronger signal will "win" and a reservation of the time slot # 1 in frame _F7 is made for the mobile station MS1.

Basstationen gör sålunda endast en reservering av tidsluckan #1 i DRECC för mobilstationen MSl, och mobilstationen MSl accepterar den reserverade tids-luckan. Eftersom i detta exempel mobil- stationen önskar sända sitt styrmeddelande under 3 tidsluckor, accepterar den de reserverade tidsluckorna # 1 i ramarna F4, F7.Thus, the base station only makes a reservation of the time slot # 1 in DRECC for the mobile station MS1, and the mobile station MS1 accepts the reserved time slot. Since in this example the mobile station wishes to send its control message during 3 time slots, it accepts the reserved time slots # 1 in frames F4, F7.

Då mobilstationen MSl använder den reserverade tidsluckan #1, ram F10, sedan den mottagit ett styrmeddelande (pil A5) från bas- stationen, använder den denna reserverade tidslucka för sista gången, eftersom mobilstationen MS1 har använt 3 tidsluckor för styrmeddelande inklusive den sista tidsluckan. Mobilstationen MSl 10 15 20 25 30 G31 2° svarar därför genom att sända ett meddelande att den använda tidsluckan #1 nu âr ledig, och sänder sitt sista styrmeddelande i reserveringsfältet RES (fig. 4C), pil A6.When the mobile station MS1 uses the reserved time slot # 1, frame F10, after receiving a control message (arrow A5) from the base station, it uses this reserved time slot for the last time, since the mobile station MS1 has used 3 time slots for control message including the last time slot. The mobile station MS1 10 15 20 25 30 G31 2 ° therefore responds by sending a message that the used time slot # 1 is now free, and sends its last control message in the reservation field RES (fig. 4C), arrow A6.

Fig. 6A visar också det fall då en annan mobilstation MS2 har erhållit access till systemet via basstationen men något senare än vad mobilstationen MS1 gjorde på samma bärfrekvens fl. Eftersom tidsluckan #1 tilldelats mobilstationen MSl, tilldelas mobilsta- tionen MS2 tidsluckan #4 i samma ram. Denna mobilstation antages göra en Z-skurars access till basstationen. Samma procedur B2, basstationen sänder sitt styrmeddelande, pil B3, till mobilsta- initieras som för mobilstationen MS1, pilar Bl, men då tionen MS2, kommer denna att svara att den ej kommer att behöva fler tidsluckor #1 (utöver sin styrinformation) . Mobilstationen MS2 sänder därför ett meddelande, pil B4, till basstationen att denna tidslucka #4 kan vara ledig.Fig. 6A also shows the case where another mobile station MS2 has gained access to the system via the base station but slightly later than what the mobile station MS1 did on the same carrier frequency fl. Since the time slot # 1 is assigned to the mobile station MS1, the mobile station MS2 is assigned the time slot # 4 in the same frame. This mobile station is assumed to make a Z-burst access to the base station. The same procedure B2, the base station sends its control message, arrow B3, to the mobile station is initiated as for the mobile station MS1, arrows B1, but then the station MS2, it will answer that it will not need more time slots # 1 (in addition to its control information). The mobile station MS2 therefore sends a message, arrow B4, to the base station that this time slot # 4 may be free.

Såsom framgår av fig. 6A, användes tidsluckan #1 i var fjärde ram av mobilstationen MSl, medan tidsluckan #4 i var fjärde ram användes av mobilstationen MS2. Sålunda är tidsluckorna #1 och #4 tomma i två mellanliggande ramar. Dessa tidsluckor kan accessas av ytterligare andra mobilstationer. Det kan också observeras att mobilstationen sj älv bestämmer om den behöver fler tidsluckor för access eller om efterföljande tidsluckor kan lämnas lediga av basstationen. Detta betyder att sannolikheten för kollision mellan accessmeddelanden från mobilstationer till basstationen (dvs. till systemet) minimeras.As shown in Fig. 6A, time slot # 1 is used in every fourth frame of the mobile station MS1, while time slot # 4 in every fourth frame is used by the mobile station MS2. Thus, time slots # 1 and # 4 are empty in two intermediate frames. These time slots can be accessed by other mobile stations. It can also be observed that the mobile station itself decides whether it needs more time slots for access or whether subsequent time slots can be left vacant by the base station. This means that the probability of collision between access messages from mobile stations to the base station (ie to the system) is minimized.

Accessproceduren enligt föreliggande uppfinning kan också användas för en halvhastighetskanal som accesskanal . Fig. 6B visar ett sådant fall, där endast en tidslucka i varje ram användes för multiskur-accesser. 6B hittar mobilstationen MSl ett meddelande i ned- lânkstidsluckan i den andra ramen och en reservering göres i I fig. basstationen för mobilstationen MS1 i denna tidslucka, pil Al. Den efterföljande proceduren enligt pilarna A2-A6 är densamma som för 10 15 20 25 30 468 051 21 mobilstationen MSI i den i fig. 6A beskrivna fullhastighetsmoden och detta gäller även för mobilstationerna N82, MS3.The access procedure of the present invention can also be used for a half-speed channel as an access channel. Fig. 6B shows such a case, where only one time slot in each frame was used for multiscour accesses. 6B, the mobile station MS1 finds a message in the downlink time slot in the second frame and a reservation is made in Fig. The base station of the mobile station MS1 in this time slot, arrow A1. The subsequent procedure according to the arrows A2-A6 is the same as for the mobile station MSI in the full-speed mode described in Fig. 6A and this also applies to the mobile stations N82, MS3.

Fig. 7 är ett flödesschema, som beskriver de olika steg som tages i mobilstationen och i basstationen för genomförande av metoden enligt föreliggande uppfinning.Fig. 7 is a flow chart describing the various steps taken in the mobile station and in the base station for carrying out the method of the present invention.

I block 701 befinner sig en mobilstation av ett flertal sådana i sitt vilotillstánd och mottager datameddelanden från systemet via en basstation på den digitala framstyrkanalen (DFOCC) i tids- luckor, som var och en har det i fig. 4E visade formatet. Dessa meddelanden är riktade till individuella mobilstationer eller till samtliga mobilstationer som kan läsa denna specifika DFOCC.In block 701, a mobile station of a plurality of such is in its idle state and receives data messages from the system via a base station on the digital control channel (DFOCC) in time slots, each having the format shown in Fig. 4E. These messages are addressed to individual mobile stations or to all mobile stations that can read this specific DFOCC.

Meddelanden riktade till alla mobilstationer, dvs. massmeddelan- den, innehåller information om systemet och information som styr de åtgärder som vidtages av mobilstationerna under systemaccess.Messages addressed to all mobile stations, ie. mass messages, contains information about the system and information that governs the actions taken by the mobile stations during system access.

I block 702 uppträder ett behov av systemaccess för en mobilsta- tion. Skälet kan vara svar på en sökning eller ett svar pá en ändring i systeminformation, såsom registreringsstyrdata, eller att mobilstationens abonnent önskar göra en avgående access.In block 702, there is a need for system access for a mobile station. The reason may be a response to a search or a response to a change in system information, such as registration control data, or that the mobile station's subscriber wishes to make an outgoing access.

I block 703 initierar mobilstationen sin access genom läsning av reserveringsfältet RES1 eller RES2 i en skur på DFOCC från basstationen (pil Al i fig. 6A) . Fåltets värde detekteras och det undersökas i MS huruvida detta värde indikeras som reserverat eller ledigt av basstationen, block 704. Om reserveringsfältets RESl, RES2 värde indikerar att tidsluckan är reserverad för en annan mobilstation, överföres processen till block 705 i mobilsta- tionen. Om å andra sidan reserveringsfältet RESI, RES2 indikerar att tidsluckan ej är reserverad ("ledig") , övergår processen till block 706.In block 703, the mobile station initiates its access by reading the reservation field RES1 or RES2 in a burst of DFOCC from the base station (arrow A1 in Fig. 6A). The value of the field is detected and it is examined in MS whether this value is indicated as reserved or vacant by the base station, block 704. If the RES1, RES2 value of the reservation field indicates that the time slot is reserved for another mobile station, the process is transferred to block 705 in the mobile station. If, on the other hand, the RESI reservation field, RES2, indicates that the time slot is not reserved ("free"), the process proceeds to block 706.

I block 705 hittas en reserverad tidslucka av mobilstationen.In block 705, a reserved time slot of the mobile station is found.

Antalet N av denna typ är maximerat (utan att man går in i block 706) . Om det maximala antalet N är överskridet ("ja", block 705) , så avbrytes processen och återgår till block 701. Om å andra sidan det maximala antalet N ej är överskridet ("nej", block 705) så 468 031 22 10 15 20 25 30 återvänder processen till block 703 efter en slumpmässig för- dröjning.The number N of this type is maximized (without entering block 706). If the maximum number N is exceeded ("yes", block 705), then the process is aborted and returns to block 701. On the other hand, if the maximum number N is not exceeded ("no", block 705) then 468 031 22 10 15 The process returns to block 703 after a random delay.

I block 706 tar mobilstationen den av basstationen som ledig angivna tidsluckan i anspråk, genom att den startar sändaren och sänder den första skuren i accessmeddelandet (pil A2, fig. 6A).In block 706, the mobile station uses the time slot indicated by the base station as free, by starting the transmitter and transmitting the first burst in the access message (arrow A2, Fig. 6A).

I block 706A undersöker mobilstationen, om accessmeddelandet innehåller fler skurar som skall sändas till basstationen, och reserveringsfâltet RES i DRECC markeras reserverat, varefter processen övergår till block 707.In block 706A, the mobile station examines whether the access message contains more bursts to be sent to the base station, and the RES field in DRECC is marked reserved, after which the process proceeds to block 707.

Om det å andra sidan var den sista skuren i accessmeddelandet, läses den sända skuren endast av basstationen och RES ställes ledig, varj âmte processen återgår till block 701, medan mobilsta- tionen väntar på att systemet skall svara, block 706B.If, on the other hand, it was the last burst in the access message, the transmitted burst is read only by the base station and the RES is set free, each process returns to block 701 while the mobile station waits for the system to respond, block 706B.

I block 707 läser basstationen i systemet den av mobilstationen utsända skuren (pil A2, fig. 6A) . Systemet kontrollerar validite- ten för det i skuren ingående dataordet och detekterar innehållet i det mottagna reserveringsfältet RES. Om dataordet visar sig vara korrekt (kontrollsumma OK) och reserveringsfältet indikerar reservering, ställer systemet det motsvarande reserveringsfältet RES1, RES2 i DFOCC att vara "reserverat".In block 707, the base station in the system reads the burst transmitted by the mobile station (arrow A2, Fig. 6A). The system checks the validity of the data word included in the cut and detects the contents of the received reservation field RES. If the data word turns out to be correct (checksum OK) and the reservation field indicates reservation, the system sets the corresponding reservation field RES1, RES2 in DFOCC to be "reserved".

I block 708 mottager mobilstationen (pil A3) och läser det av systemet ställda reserveringsfältet RES1, RES2. Det från bassta- tionen mottagna meddelandet undersökas, block 709. Om mobilsta- tionen i block 709 finner en reservering i fälten RES1, RES2, kan mobilstationen fortsätta med accessen och processen återföres till block 706 för utsändning av nästa skur. Om å andra sidan en ledig indikering upptäckes, överföres processen till block 710.In block 708, the mobile station (arrow A3) receives and reads the reservation field RES1, RES2 set by the system. The message received from the base station is examined, block 709. If the mobile station in block 709 finds a reservation in the fields RES1, RES2, the mobile station can continue with the access and the process is returned to block 706 for transmission of the next burst. On the other hand, if a free indication is detected, the process is transferred to block 710.

I block 710 detekteras ett misslyckande. Antalet gånger som denna typ av misslyckanden uppträder är maximerat. Om det maximala antalet N har överskridits, avbrytes processen och återgår till block 701. 10 468 051 23 Blocken 706B och 707 utföres i basstationen av mikroprocessorn 130' , som aktiveras av en signal från styrkanalmeddelandedetektorn 133' till att läsa reserveringsfältet RES. Därefter aktiverar mikroprocessorn 130' styrkanalmeddelandegeneratorn 132' till att sända ett styrmeddelande till mobilstationen MSI i den reserverade tidsluckan. Mikroprocessorn 130' ställer också tidslucka #1 antingen till att vara en reserverad tids-lucka (block 707) eller att vara en ledig tidslucka (706B) .Block 710 detects a failure. The number of times this type of failure occurs is maximized. If the maximum number N has been exceeded, the process is interrupted and returns to block 701. Blocks 706B and 707 are executed in the base station by the microprocessor 130 ', which is activated by a signal from the control channel message detector 133' to read the reservation field RES. Thereafter, the microprocessor 130 'activates the control channel message generator 132' to send a control message to the mobile station MSI in the reserved time slot. The microprocessor 130 'also sets time slot # 1 either to be a reserved time slot (block 707) or to be a free time slot (706B).

De andra funktionsblocken i fig. 7 utföres i mobilstationen MS1 av mikroprocessorn 130 (fig. 2). Mikroprocessorn 130 aktiveras av styrkanalmeddelandedetektorn 133 till att läsa styrmeddelandet och reserveringsfälten RES1, RES2 och till att aktivera styrkanal- meddelandegeneratorn 132 till att sända styrmeddelandet till basstationen .The other function blocks in Fig. 7 are performed in the mobile station MS1 by the microprocessor 130 (Fig. 2). The microprocessor 130 is activated by the control channel message detector 133 to read the control message and the reservation fields RES1, RES2 and to activate the control channel message generator 132 to send the control message to the base station.

Claims

468 031 24 10 15 20 25 30 PATENT REQUIREMENTS

A method for accessing a terrestrial mobile radio system from one of a plurality of mobile stations, which communicates with the terrestrial system in time slots (TDMA) and which can access a base station in the system by means of an access message over a digital control channel, characterized in that a mobile station (MS1) obtains access to a base station (BS) in the system by sending to the base station over said control channel (CC) a reservation (RES) of a number of time slots, each with a given location (# 1) within a frame (F4, F7, F10) to be reserved in said base station (BS) for said mobile station (MS1) for the mobile station to complete an access message over said digital control channel in the reserved time slots.

Method according to claim 1, characterized in that said base station transmits control data messages in a number of time slots (1, 4) in a frame (F1, P2,...) Which is smaller than the total number of time slots (1-6). ) in the framework, said control data messages being directed to different mobile stations (MSI, MS2,...) in the system, that said mobile station (MS1) in a idle state listens for control data message and makes an attempt to send such control data message to the base station (BS) together with an indication that the specific time slot (# 1) in the frame (F4), on which the control data message from the base station was sent to the mobile station, is to be reserved for the next control data message from the mobile station to the base station.

Method according to claim 2, characterized in that, if said mobile station (MS1) has succeeded in an attempt to access said base station (BS) in said attempt to access the base station, a certain time slot (1, F4) is reserved. for this mobile station (MS1), and that the base station sends its control message to said mobile station (MS1), which after receiving this control message sends its control message in said reserved time slot (1, F7) to the base station (BS). Characterized by the mobile station for which said time slot has been reserved,

Method according to claims 2-3, sends a last data control message receiving said reserved time slot (# 1), then it simultaneously sends a message that the reserved time slot (# 1) is to be made available in the base station (BS).

Method according to claim 1, characterized in that said data control message (D) over said digital control channel (CC), which is transmitted from said base station (BS), occupies a reservation field (RES1, RES2), which is left vacant in a certain time slot. (# 1 or # 4), when used as a digital control channel (CC) instead of a traffic channel (TC).

Method according to claim 5, characterized in that said reservation field consists of two field parts (RES1, RES2) in the time slot used as a digital control channel (CC), said field parts corresponding to a slow associated control channel (SACCH) and a digital verification color code (DVCC), when used as a traffic channel (Tc).

Method according to claim 1, characterized in that said data control message (D) over said digital control channel (CC), which is transmitted from a mobile station (N81, MS2, ...) to a base station (BS), occupies a reservation field ( RES), which corresponds to the fields occupied by a slow associated control channel (SACCH) and a digital verification color code (DVCC) in a traffic channel (TC).

Method according to claim 1, characterized in that the specific time slot (# 1) in a certain frame (F4), which has been reserved in the base station (BS) for a certain mobile station (MS1), is reserved in the same time slot (# 1 ) and in a frame (F7) a predetermined number of frame intervals (F5-F6) after the frame (F4) for the first reserved time slot (# 1), whereby a number of frames are left with empty time slots for access from other mobile stations (MS2, MSS) .

Method according to claims 1-4, characterized in that two different time slots (# 1, # 4) in each frame (F1, F2, ...) can be accessed, read C1 \ C10 and reserved for two different mobile stations ( MS1, MS2), when the system is operating in full speed mode.

Method according to claims 1-4, characterized in that only one time slot (# 1) in each frame (F1, F2,...) Can be accessed and reserved for only one mobile station (MSI), when the system operates in a half speed mode. m1