用于传送信息到蜂窝式移动无线电系统的 移动部分上的方法和蜂窝式移动无线电系统 本发明涉及用于传送信息到蜂窝式移动无线电系统的移动部分上的一种方法,此移动无线电系统具有与通信网处于连接中的至少一个基站和至少一个移动部分。
本发明同样涉及具有至少一个基站和至少一个移动部分的一种蜂窝式移动无线电系统,在此,基站与通信网处于连接中,而移动部分拥有一个发射/接收高频部分。
在不同的标准中,例如在欧洲用的GSM标准中,在IS 95-US标准,PDC等等中,蜂窝式移动无线电系统是已知的。所采用的频率位于例如1至2GHz的范围内,以至于常常出于物理的原因不具备移动部分的可联系性,因为通过像墙、土地、金属壁等等的障碍物屏蔽无线电波。通常在地铁、地窖、地下车库、在大建筑物内部等等是这种情况。甚至在不可接近的范围中有时采用的“微型站”在原则性问题上什么也未改变。除此之外因此提高网络装置费用和保养费用。
移动部分也可出于另外的原因是联系不上地,例如当在某一地区中没有网络经营者的网络基础设施时,因为如在飞机或强化站(Intensivstation)中那样出于安全原因移动部分必须是强制性地关闭的,或者像在通常移动车辆中的多普勒效应、衰减等等那样的另外的物理效应使得连接成为不可能。
通过网络中的已经惯用的呼叫存储器(“信箱”)缓解所述的情况,因为一旦通向网络基站的连接重新是可能的话,移动部分的使用者可以查询此呼叫存储器。事先使用者却不能获知,例如他应紧急回叫一个另外的用户。
本发明的任务在于找到解决上述问题的一种办法。
为了解决所提的任务本发明从开始所述方式的一种方法出发,在此方法上按本发明由至少一个长波发射机发射一种专门的,应传输到移动部分上的信息,在此长波发射机的或至少一个长波发射机的无线电覆盖区包括具有一个附加长波接收机的移动部分的逗留地点在内。
本发明提供这种优点,即由于长波在土地、混凝土、水等等中的巨大穿透深度,针对呼叫的一条“最小”信息甚至在例如像地铁、地下车库和长隧道中那样不利情况中联系上移动部分。通常这种信息含有呼叫的用户的呼叫号,在移动部分中存储和指示此呼叫号,使得移动部分的使用者大多直接在此之后,无论如何当他一旦已进入一个完善的或者允许的无线电作用半径中时,可以从事回叫。本发明是适用于所有的移动无线电系统的,并且原则上也适用于例如像DECT那样的无绳系统。在采用所谓的双模移动部分时本发明同样是可以采用的,这些双模移动部分例如则可以在GHz范围的两个频段中发射和接收,并且可以在长波上接收。
信息是有利地编码在数字式信息字组中的,在此可以应用例如像里德-索罗蒙代码(Reed-Solomon-Code)、BCH代码或卷积代码那样的纠正差错的代码。
如果除了例如被呼叫移动部分的呼叫号一种标志之外,信息也含有例如呼叫的用户的呼叫号,一种标志,并且必要时含有给被呼叫用户的一个短信息的话,这是合理的。借助于这两个信息部分一方面可以进行涉及被呼叫的移动部分的选择,另一方面此移动部分可以接收在呼叫用户方面的报文。
如果在拨号存储器中存储呼叫用户的,经长波传输到移动部分上的呼叫号的话,在再建通常的移动无线电连接之后可以简单地通过按动键钮或必要时自动地触发应呼叫号的拨号过程。
此外合理的是,如果信息含有涉及移动部分地理位置的地点信息。移动部分的选择甚至由此是可能的。
当在移动部分输入和/或存储涉及地点信息的值以及在维持在移动部分和一个基站之间的连接情况下传送此地点信息到系统上时,取消通过使用者应触发的到系统上的特别的通知过程,并且简化了操作。当在移动部分中借助于GPS接收机求出涉及地点信息的值时,也产生一种改善,因为由此没有使用者的参与可以求出对所有用途足够准确的座标。
当从网络方面从归属位置登录器和/或访问者位置登录器中求出地点信息时,产生用于获得此地点信息的一种很简单的可能性,因为这样的登录器反正是含有在通常的移动无线电网,例如GSM网中的。
如果使地点信息参与激活长波发射机,移动部分的所通知的地理位置位于长波发射机的覆盖范围中时,则在采用多个长波发射机时产生某种频率经济性。
一种其它的发展结构考虑,信息含有一个字组长度信息,可是所有的信息字组可以具有一种可预先规定的,相同的长度。关于字组长度的信息因此是合理的,因为由此使得有针对性的关于字组长度的或字组长度的一个部分的数据的抑制成为可能。如果在信息字组中含有的标志与接收的移动部分的那个标志不一致的话,例如至少在一个报文字段的持续时间中抑制信息字组的所接收的数据。
在一个合理的变型上,在存在多个长波发射机时,从移动部分侧经移动部分与其处于连接中的一个基站将正好从属的长波发射机的频率或标志传送和存储到移动部分上。因此可以将移动部分的长波接收机立即调谐到正确的频率上,使得在中断通常的移动无线电连接之后在合适的长波信道上的信息接收是可能的。在此可将移动部分的长波接收机自动调谐到传送的频率上。
如果在存在多个长波发射机时从移动部分侧经与移动部分处于连接中的一个基站传送指令到移动无线电网上,据此直到撤消之前应经所有重要的长波发射机发射信息的话,则对于移动部分的使用者存在获得信息的最大可能的可靠性。
特别在例如像飞机或强化站的安全区中的使用时,移动部分的使用者可以有利地规定在其上临时停止移动无线电功能的一种运行方式,可是移动部分的长波接收机保持接通在接收上。在此合理的是,如果在此运行方式中移动部分的一种PIN代码是保持激活的。
在一个变型上考虑了,相邻的长波发射机在不同的频率上工作,并且从移动部分侧选择用最大场强和/或最小位差错率接收的那个发射机。以此方式可以避免衰落,可是必须容忍在长波接收机上的较多的花费。
另一方面可能的是,在采用多个长波发射机时,这些长波发射机在相同的频率上发射,这导致在重叠范围中可能出现衰落。
为了改善传输质量或减小衰落频度,值得推荐的是,如果长波发射机用周期性的天线分集发射的话,在此多次,对每个天线配置至少一次地发射信息字组。
用于改善接收质量的一个其它的可能性在于,长波发射机在时分复用方法中互相时间同步地发射。
为了减少易受干扰性可是也值得推荐的是,如果长波发射机按一种CDMA方法发射的话,在此给每个长波发射机分配了某个代码。码分多址(CDMA)方法对于行家是已知的,并且例如在“高频技术手册”,Meinke-Gundlach,第3卷,第5版,Springer出版社1992,中作了阐述。
按一个另外的值得推荐的变型考虑了,只有当被呼叫的移动部分在系统中是申报的或是特许的,长波发射机才发射。
由于长波发射机例如经移动无线电网获得关于被呼叫移动部分的信息,人们可以安排,只有当被呼叫的移动部分在系统中是申报的或是特许利用经长波发射机的呼叫时,长波发射机才发射。在呼叫协议中通知这种特许,并且此特许在移动无线电网中是面向用户地公开的,例如含有在所谓的SIM卡中。
值得推荐的是,如果在存在着介于移动部分和一个基站之间的连接情况下,拒绝从长波发射机到达的信息的话,因为反正不需要此信息。
作为节电的措施也可以考虑,在维持在移动部分和一个基站之间的连接情况下在移动部分中长波接收保持断开。
在开始所述蜂窝式移动无线电系统上也产生任务的解决办法,在此移动无线电系统上至少安排了一个长波发射机,给此发射机分配了通向网络的或基站的连接,并且外加于高频部分,移动部分拥有一个长波接收机,在此,系统是为此设置的,经长波发射机,给移动部分发射一个专门的信息。
在与这些方法的关联中已经提及以此可达到的优点。
按本发明移动无线电系统的其它合理的发展基本上符合刚才在与方法的关联中所述的特征或特征组合。
以下用在附图中具体示出的实施结构详述本发明及其它的优点。其中:
图1示意地展示具有两个长波发射机的一个蜂窝式移动无线电系统,
图2在一个简化的方框电路图中展示按本发明电信系统的一个移动部分,和
图3展示报文字组的原理性构造。
图1展示移动无线电网的,例如GSM网的两个基站FIP1,FIP2,基站的小区是象征性地作为点划线的圆划入的。一个移动部分POP位于一个小区中。给这些基站FIP1,FIP2和其它的基站分配了一个基站控制装置BSC,并且一个移动无线电开关单元MSC是布置在此移动部分之上的,此移动无线电开关单元拥有对所谓的访问者位置登录器VLR,或归属位置登录器HLR和如鉴定登录器那样的另外的未展示单元的访问。基站控制装置BSC经一个合适的接口与固定网,例如与ISDN网ISDN处于连接中。
此外安排了具有长波天线LWA的一个第一长波发射机LWS和如在此实例上那样安排了具有天线LWS′的一个第二长波发射机LWS′。长波发射机原则上与在此象征性地用一个开口的方框提示的网络NET处于连接中。在此可以涉及移动无线电网,一个固定网或一个上级网。然而这是用虚线提示的-长波发射机LWS,LWS′与一个基站FIP1,FIP2的一种直接的连接是可能的。
在图2中人们看出一个具有高频部分HFT的移动部分POP,此高频部分与天线ANT处于连接中。此外移动部分SPP含有一个数字式信号处理器DSP和一个音响单元AUD,此音响单元拥有通向扬声器LSP和拾音器MIC的连接。移动部分的主要一个组成部分是例如用两个铁氧体天线FA1和FA2装备的一个长波接收机LWE,这两个铁氧体天线互相成直角,以便避免方向依赖性。在本情况下移动部分POP也还含有具有从属天线GAN的一个GPS接收机GPS。最后也安排了一个输入装置OEI,例如所谓的Dip开关,经此输入装置可以输入例如地点信息。为此一个通常的键盘当然也是可以拉出的。安排了一个存储器OIM用于存储地点信息。
在最简单的情况下长波接收机LWE是构成单信道的,并且然后可以,通常窄频带地,接收长波段中的一个频率,在此情况下在这里在长波下,不取决于另外的定义,应理解为在其中已存在着开始所述传播条件的一种波段,即甚至在例如由重型墙覆盖的情况下也具备接收机的可联系性。合理的是选择在常用长波无线电广播频段(148.5至225KHz)之下或之上的适当频率,在此众所周知的是,穿透深度随着波长而增加。长波接收机尤其在扫描器的意义上也是可以连续调谐的,并且具有一个频率存储器FRM。然后长波接收机LWE可以是为此设置的,确定和在频率存储器FRM中存放具有最大场强和/或最小位差错率的那些长波发射机。另一方面也可在频率存储器FRM中存放在从网络NET侧规定的和经通常的移动无线电路段已传送给移动部分POP的频率值。
在本发明的一个优先的实施形式上,要传输的信息INF以数字字组形式存在,在此图3示意地展示含有信息INF或此信息INF的一个部分的一个这样的字组BLO。字组可以具有一种规定的位长度,并且含有首先一个地点信息OIN,然后一个字组长度信息BIN,此外要被呼叫用户的一个标志IDE和最后一个报文字段NAF。在报文字段中是可以含有涉及主呼叫用户的一个标志IDS,例如他的呼叫号的,同样地像给被呼叫用户的一个短报文,例如“请从19时以后呼叫”。
在字组BLO之内信息的在这里所述的顺序虽然提供优点,但是无论如何不是强制性的。同样地在字组中或在多数字组中是还可以含有像检验字段或类似的其它专门信息。
在通常的运行中,移动部分POP的长波接收机LWE是持续地接通的,即接收就绪的。在呼叫的情况下在相应的接收关系时建立在一个基站FIP1,FIP2之间的连接,并且由移动部分POP置之不理或拒绝从长波发射机LWS侧发射的信息INF。可是如果不存在通向基站的无线电连接,则经长波无线电接收呼叫愿望,在此,存储主呼叫者的电话号,即字组BLO中的标志IDS。移动部分POP然后可以经声音呼叫或例如经光学指示向使用者指出通话愿望,使得使用者随即将移动部分带到具有相应接收质量的位置上,例如在露天下或到窗户旁,并且可以接收呼叫。如果为此过程消逝过多的时间,并且例如主呼叫者已经挂断的话,移动部分POP的使用者则可以在动用存储的电话号的条件下进行回叫。在移动无线电网中的无线电连接期间合理地断开移动部分POP的长波接收机LWE,以便节电。由于在存储器OIM中也已存储主呼叫用户的呼叫号,可以考虑的是,在建立通常的移动无线电连接之后在基于存储的呼叫号条件下,移动部分POP的使用者例如通过按动一个单一的键触发拨号过程。
在信息字组BLO中含有的地点信息OIN涉及移动部分POP的假设逗留地点。用输入装置OIN从使用者方面经常地输入此逗留地点,例如通过说明最靠近的城市或通过输入座标。一种舒适的可能性是采用图2中图示的GPS接收机GSP,此GSP接收机不断地求取地理座标和在正常运行中将这些座标经移动无线电连接通知网络NET,在此可以从此出发,即当度过了某段时间后,移动部分的使用者然后还仍逗留在某个长波发射机的无线电覆盖范围中。在此情况下采用地点信息用于恰恰仅激活此长波发射机,或经此长波发射机发射信息INF。
用于获得地点信息的一个其它的可能性在于,动用通常安排在移动无线电网中的相应的登录器,例如在GSM网中已经提及的归属位置登录器HLR或访问者位置登录器VLR。
当采用不同长度的信息字组时,含有在信息字组BLO中的字组长度信息BIN则首先是重要的。如果从移动部分POP方面接收一个信息,在此,在字组中含有的标志IDE与接收着的移动部分的标志不一致,则在某个长度即位的数目期间,抑制例如含有在报文字段NAF中信息的转送,以便阻止移动部分POP的使用者获得不是为他确定的信息。
当然可以安排的是,当在系统中已确定移动部分是在系统中申报的和特许使用长波业务时,长波发射机则才发射信息到此移动部分上。尤其在低频和足够的发射功率时,长波发射机的有效距离实际上是围绕地球的,可是为了避免过高的发射功率,人们合理地采用各覆盖某个范围的多个长波发射机。如果所有的长波发射机在相同的频率上工作的话,这在技术上是简单的,因为由此长波接收机LWE只须单信道地工作。不过在此在各个长波发射机的重叠范围中在相同的场强时产生某种衰落。
但是人们也可以在相同频率上工作,而应用一种周期性天线分集,在此,场和甚至衰落场则在空间上周期性移动,使得甚至在衰落范围中一种临时性的长波接收是可能的。在此多次地,对每个天线配置至少一次地发射每个信息字组。
同样可能的是在不同频率上运行长波发射机,可是这里的前提在于,在移动部分POP中的长波接收机LWE含有一个频率扫描器,以便找到当时最有利的长波发射机。不过在长波段中采用多个频率可能导致问题,因为根据事物本性地在某个长波段中是只能安置有限数目的信道的。
用于保障连续接收的巧妙的可能性可以在于,虽然所有长波发射机在相同的频率上工作,可是相互间以时分复用同步地发射,使得相邻的发射机不同时发射,并且避免衰落。一种码分复用方法(CDMA)也是可能的,在码分复用方法上给每个长波发射机分配了某个代码。也可能的是,在维持移动无线电连接期间,移动无线电网将属于一个小区的或一个范围的长波发射机的频率和/或标志经一个基站FIP1,FIP2传送到移动站POP上,在那里则在存储器FRM中存储频率或标志。
在多个长波发射机LWS,LWS′,…的情况下也可以考虑,例如移动部分POP的使用者在飞机中或船上旅行,以至于从可以使用的地理信息的意义上不存在他的逗留地点,此使用者可以安排,经多个或所有的长波发射机发射他用的信息。可以经键盘和空中无线电路段将相应的指令转送到网络上,在此必要时可以对这样的业务附加计费。
在某些范围中出于安全原因禁止让接通移动电话,这适用于例如医院的某些范围(强化站),飞机等等。又在另外的范围中虽然不禁止,例如像在电影院、剧院等等中那样,当移动电话保持接通时,却是不受欢迎的。在这些情况下移动电话的一种运行虽然经通常的移动无线电网是可能的,可是使用者将移动部分POP接通到一种特别的运行方式中,在此运行方式上移动无线电的通常功能虽然是暂时停止的,移动部分POP的长波接收机LWE却保持接通在接收上,使得此长波接收机可以接收和显示或存储报文。在此运行状态下PIN代码也应保持有效,以便用户在离开关键范围之后立即可以回叫,不必事先重新输入PIN代码。由于某个号已经存放在拨号存储器中,以上已提及的立即选拨此呼叫号是可能的。