一个蜂窝TDMA/FDMA无线通信系统的,特别是一个蜂窝DECT系统的具有快信道切换功能的基站

在一个信源和一个信汇之间具有一个信息传输距离的信息系统，在这个系统中，为了信息处理和信息传输，使用了发送和接收设备，在这些设备中，

1)在一个优选的传输方向上(单工)或者在两个传输方向上(双工)能够实现信息处理和信息传输，

2)信息处理是模拟的或者是数字的，

3)根据各种信息传输方法FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)和/或者CDMA(码分多址)-例如根据DECT、GSM、WACS或者PACS、IS-54、PHS、PDC等标准[参考IEEE通信杂志，1995年，1月，50-70页]以无线或者有线方式在远距离传输段上实现信息传输。

“信息”是一个上层概念，这种概念不仅表示意义(信息)而且表示物理形式(信号)。尽管一条信息具有相同内容-也就是相同的信息-可能出现不同的信号形式。那么例如一条关于一个对象的信息能够以

(1)图像的形式，

(2)作为语音字，

(3)作为写入字，

(4)作为加密字或者图像传输。

这时根据(1)…(3)的传输方式一般的特征是连续的(模拟)信号，而根据(4)的传输方式通常产生离散信号(例如脉冲，数字信号)。

从一个信息系统的这个一般定义出发，本发明涉及一个蜂窝TDMA/FDMA无线通信系统特别是一个蜂窝DECT系统的具有快信道交换功能的基站。

一个蜂窝无线通信系统作为上面定义的信息系统的一个子集，例如是一个蜂窝DECT系统(数字增强(以前：欧洲)无线通信；参照(1)：信息技术电子学42(1992)，一月/二月，第一期，柏林，DE；U.Pilger“DECT标准的结构”，23-29页，联系ETSI出版物ETS 300175-1…9，十月，1992年；(2)通信报告16(1993)，第一期，J.H.Koch：“无绳通信的数字化舒适-DECT标准开发的新的应用领域“，26和27页，；(3):tec2/93-Ascom技术杂志“通向普遍移动通信之路”，35至42页；(4)Philips通信一览，49卷，第3期，1991年，9月，R.J.Mulder:“DECT，一个通用无绳接入系统”；(5):WO93/21719(具有相关说明的图1至3))或者蜂窝GAP系统(一般接入配置；ETSI出版物prETS300444,1995年4月，最终草案，ETSI,FR)，例如根据一个根据图1的单蜂窝DECT/GAP系统(单蜂窝系统)，根据在图4和5中的说明，能够建立上述蜂窝GAP系统。

根据DECT/GAP标准，根据图1的说明，在一个DECT/GAP基站BS上，通过一个设计为1.88和1.90GHz之间的频率范围的DECT/GAP无线通信接口，最大平行构造12个根据TDMA/FDMA/GAP方法(时分多址/频分多址/时分双工)到DECT/GAP移动部分MT1…MT12的连接。从“k”个对于DECT/GAP系统双工工作可用的时隙或者通信信道(k=12)得出数目12。这时连接可以是内部和/或者外部的。在一个内部连接中，两个在基站BS注册的移动部分例如移动部分MT2和移动部分MT3相互通信。为了构造一个外部连接，基站BS和一个通信网络TKN例如在线连接方式中通过一个通信连接单元TAE或者一个小交换机设备NStA和一个线连接的通信网络连接，或者根据WO95/05040，在无线形式中，作为中继站和一个上级通信网络连接。在外部连接中，和一个移动部分，例如和移动部分MT1，通过基站BS、通信连接蜂窝TAE或者小交换机设备NStA和通信网络TKN中的一个用户通信。如果基站BS-如在Gigaset951(Siemens无绳电话，参照《通信报告》，16,(1993)，第1期，26页至27页)-仅具有一个到通信连接设备TAE或者小交换机设备NStA的连接，那么仅可以建立一个外部连接。如果基站BS具有-如在Gigaset952(Siemens无绳电话，参照《通信报告》，16,(1993)，第1期，26页至27页)-两个到通信网络TKN的连接，那么补充和移动部分MT1的外部连接，可能有从一个与基站BS线连接的通信终端设备TKE的另一个外部连接。这时原则上可以建议第二个移动部分例如移动部分MT12代替通信终端设备TKE使用用于外部连接的第二个连接。在移动部分MT1…MT12使用电池或者蓄电池工作期间，作为无绳的小交换设备构成的基站BS通过一个网络连接设备NAG和一个电网SPN连接。

图2从出版物《元件》31(1993年)，第6期，215至218页；S.A1thammer,D.Brueckmann：“用于DECT无绳电话高度优化的IC”出发，说明了根据图1的基站BS和移动部分MT的原理电路结构。基站BS和移动部分MT具有一个无线通信部分、一个信号处理设备和一个中央控制器ZST，上述无线通信部分具有一个属于发送和接收无线通信信号的天线ANT，这些部分以所说明的方法相互连接在一起。在无线通信部分FKT中，基本上包括已知的设备如发射机SE、接收机EM和合成器SYN。在信号处理设备SVE中，另外包括一个编码/解码设备CODEC。中央控制器ZST不仅具有用于基站BS而且具有用于移动部分ZST的一个微处理器μP、一个信号控制部分SST和一个数字信号处理器DSP，上述微处理器μP具有一个根据OSI/ISO层模型[参照(1):Unterrichtsblaetter-德国通信，Jg.48,1995年2月，102至111页；(2)ETSI出版物ETS300175-1…9,1992年十月]构造的程序模块PGM，中央控制器ZST这几个部分以说明的方式相互连接在一起。在层模块中定义的模块中，仅说明基本上是头四层直接用于基站BS和移动部分MT。在基站BS中作为时间开关控制器TSC构成信号控制部分SST而在移动部分MT中作为脉冲模式控制器BMC构成信号控制部分SST。两种信号控制部分TSC、BMC之间的本质区别是：基站特定的信号控制部分TSC相对于移动部分特定的信号控制部分BMC，附加承当交换功能(交换功能)。

以上实施的电路单元原理上的功能方法例如在以上引用的出版物《元件》31(1993)，第6期，215至218页中说明。

在基站BS和移动部分MT中，根据在根据图1的DECT/GAP系统中的功能，通过补充的功能单元扩展根据图2说明的电路结构。

基站BS通过信号处理设备SVE和通信连接设备TAE或者小交换机系统NStA和通信网络TKN连接。作为选项，基站BS还可以具有一个控制表面(在图2中用虚线表示的功能单元)，这个控制表面例如包括一个作为键盘构成的输入设备EE、一个作为显示器构成的显示设备AE、一个作为具有话筒MIF和耳塞HK的手持设备构成的说/听设备SHE以及一个振铃TRK。

移动部分MT具有在基站中作为选项可行的控制表面，这个控制表面具有属于这个控制表面的以上说明的控制元件。

图3根据出版物《信息技术电子学》42(1992)一月/二月，第一期，柏林，德国，U.Pilger:“DECT标准的结构”，23至29页，联系ETS300175-1…9，十月，1992年”说明了根据图1的DECT/GAP系统TKS的TDMA结构。DECT/GAP系统是一个关于多重存取的混合方法，其中根据FDMA原理，在1.88和1.99GHz之间频带中的十个频率上，根据根据图3的TDMA原理的无线通信信息，在一个预定的时间序列中，可以从基站BS发送到移动部分MT或者从移动部分MT发送到基站BS(时分复用双工)。时间序列这时由一个复用时间帧MZR确定，每160ms出现这个时间帧并且这个时间帧具有16个时延分别为10ms的时间帧ZR。在这个时间帧ZR中，分另向基站BS和移动部分MT传输信息，这涉及在DECT标准定义的C-、M-、N-、P-、Q-信道。如果在时间帧ZR中，传输这几个信道的若干个的信息，那么根据优先权列表M＞C＞N和P＞N实现传输。复用时间帧MZR的16个时间帧ZR中的每一个被再次分为24个时延分别为417μs的时隙ZS，其中确定12个时隙ZS(时隙0…11)用于“基站BS->移动部分MT”传输方向，确定另12个时隙ZS(时隙12…23)用于“移动部分MT->基站BS”。在每一个这样的时隙ZS中，根据DECT标准传输位长480位的信息。在这480位位中，在SYNC域中传输32位作为同步信息，在D域中传输388位作为应用信息。在Z域中作为附加信息和在“Guard-Time”域中作为保护信息传输剩下的60位。作为应用信息传输的D域的388位被再次分为64位长的A域、320位长的B域和4位长的“X-CRC”字。64位长的A域包括一个8位长的数据头(头)、40位长具有用于C-、Q-、M-、N-、P-信道数据的数据项和一个16位长的“A-CRC”字。

从WO94/10811(权利要求1和2)出发，根据图1至3的基站BS和/或移动部分MS可能具有一个无线通信部分，它能够或者执行快信道交换或者慢信道交换。在这种情况下，称作一个“快跳”无线通信部分(FH无线通信部分)或者一个“慢跳”无线通信部分(SH无线通信部分)。因此基站BS或者是一个FH基站或者是一个SH基站，移动部分或者是一个FH移动部分或者是一个SH移动部分。

图4从根据图1的DECT/GAP系统出发，说明一个蜂窝DECT/GAP复用系统CMI(无绳多单元集成)，其中在一个任意的地理位置中，例如一个具有大房间的分层办公室的管理大厦，集中存在若干个上面提到的具有分别具有一个基站BS和一个/若干个移动部分MT的DECT/GAP系统TKS，-在“热点”装置的意义下-。代替一个“连接的”地理位置，如管理大厦，一个具有战略性通信意义的“开放的”地理位置例如城市中具有高业务数量，多企业单位汇集，大人群流动的广场，可能用于安装一个蜂窝DECT/GAP复用系统CMI。这时不同于在图1和2中说明的根据WO94/10764的基站，作为分集式天线基站构成了安排在大房间的基站BS的一部分。这时如下表示DECT/GAP系统TKS(无线通信无缝覆盖地理位置)集中：单独的DECT/GAP系统TKS通过重叠覆盖蜂窝DECT/GAP无线通信范围FB在相同环境中工作。

这时可以按照重叠系数说明相同的环境，1．可以将第一个通信系统TKS1的第一个基站BS1安排在第一个无线   通信范围FB1(无线通信蜂窝)，第二个通信系统TKS2的第二个   基站BS2安排在第二个无线通信范围FB2(无线通信蜂窝)，并且   可以建立到至少到一个移动部分MT_1,2的通信连接，2．可以将第三个通信系统TKS3的第三个基站BS3和第四个通信系统   TKS4的第四个基站BS4安排在公共的第三个无线通信范围FB3(无   线通信蜂窝)，并且可以建立到至少到一个移动部分MT_3,4的通信   连接，

为了在根据图1至4的DECT/GAP系统中建立基站BS和移动部分MT之间的通信连接，基站BS(无线通信固定部分RFP)通过DECT无线通信接口在一个规则的时间间隔内在单传输路径上即所谓的“伪载体”(第一个信息载体)，发送广播信息。上述广播信息被根据图1至4的移动部分MT(无线通信移动部分)接收，并且该信息被用于同步和建立到基站的连接。广播信息不一定必需通过“伪载体”发送。

这里还有可能不需要“伪载体”，因为基站至少已经维持到另一个移动部分的一个通信连接，即所谓的“业务载体”(第二个信息载体)，并且在这个信息载体上，发送必需的广播信息。在这种情况下，要建立到基站通信连接的移动部分可以接收广播信息-象在通过“伪载体”传输广播信息的情况。

广播信息-根据ETSI出版物ETS300175-3，十月，1992年，Kapital9.1.1.1-包括关于访问权、系统信息和寻呼信息。

在系统信息中，此外包括附加信息，这些信息通知移动部分在基站上能怎样支配TDMA时隙。这些附加信息在DECT标准(ETSI出版物ETS300175-3,1992年，十月，章11.4.1，注4)和GAP标准中被称作“盲点”信息或者“少信道”-信息。上述GAP标准是一组DECT标准并且摆在它面前的任务是保证用于电话应用的DECT无线通信接口的互操作性(参照ETSI-出版物prETS300444,1995年，4月，章10.3.3)。基于在TDMA/FDMA无线通信系统如DECT系统中出现的“盲点效应”发送附加信息。如果出现下面情况，会出现“盲点效应”1．根据图2的基站仅分别具有一个具有一个发射机和一个接收机的   无线通信部分，因此在一个时隙期间，仅可以在一个频率上发送和   接收；在一个特定的时隙对中，基站保持一个双工的无线通信连   接，因此在这个时隙对上，它可以不建立到另一个移动部分的另外   的无线通信连接；2．根据WO94/10811的基站由于技术限制(例如具有一个“慢跳”无   线通信部分的DECT基站)在一个特定时隙中不能发送和接收。

在下面不考虑情况b)，因为本发明从具有快信道交换功能(FH基站)的基站出发。

根据控制信道选择(参照ETSI出版物ETS300175-3，十月，1992年，章11.4)实现建立连接，此后为了建造一个新的连接，选择一个新的信道，然后取消连接要求(建立要求)。这时基本上在根据图2的移动部分MT或者基站BS的中央控制器ZST中实现信道选择。

在移动部分MT中自然出现上面结合基站BS说明的“盲点效应”，那么特别当1．根据图2的移动部分仅分别具有一个具有一个发射机和接收机的   无线通信部分，因此在时隙期间，仅可能在一个频率上发送或者接   收；在一个特定的时隙对中，基站保持一个到一个基站的双工无线   通信连接，因此在这个时隙对上，它可以不建立到另一个移动部分   的另外的无线通信连接；2．根据WO94/10811的基站由于技术限制(例如具有一个“慢跳”无   线通信部分的DECT基站)在一个特定时隙中不能发送和接收。

相对于“慢跳”无线通信部分到一个“快跳”无线通信部分的发展是复杂的并且因此是昂贵的，另外人们对使用尽可能有效的性能价格比制造移动部分感兴趣。基本上是从上面提到的实施例和这一事实出发得出一个情景，在这种情景中，在根据图4的蜂窝DECT/GAP系统中，包括具有快信道交换功能(FH基站)的基站和具有一个慢信道交换功能的移动部分(SH移动部分)。在这样的一个系统中，因此-根据图5-例如一个SH移动部分(具有慢信道交换功能的移动部分)SH-MT_1,2,SH-MT_1,2可以同时和两个基站-一个SH基站(具有慢信道交换功能的基站)SH-BS1和一个FH基站(具有快信道交换功能的基站)FH-BS2或者两个FH基站(具有快信道交换功能的基站)FH-BS1、FH-BS2-通过通信连接。在SH移动部分SH-MT_1,2通过通信和第一个SH/FH基站SH-BS1、FH-BS1连接期间，SH移动部分-因为它位于无线通信范围FB1、FB2的重叠范围内-可以同时首先同步分别建立到第二个FH基站FH-BS2的通信连接(关键词：漫游，转接)。这次同步通过发送上面提到的广播信息从各个基站传递到所涉及移动部分。广播信息这时可以-象上面已经提到的-通过一个“伪载体”或者通过一个“业务载体”传输。出于DECT/GAP系统中频谱效率的原因，为了传输广播信息，例如将不再作为两个TDMA被使用(各个基站的发射时隙)。从中得出下面问题：

如果第二个FH基站FH-BS2通过“伪载体”在时隙“3”和“5”(例如在时隙“3”上的第一个“伪载体”DB1和在时隙“5”上的第二个“伪载体”)上例如发送关于“伪载体”的广播信息到SH移动部分SH-MT_1,2，这个SH移动部分SH-MT_1,2同时通过一个“业务载体”在时隙“4”上维持到第一个SH/FH基站SH-BS1、FH-BS2的一个通信连接，那么SH移动部分SH-MT_1,2可以-由于SH无线通信部分在一个频率交换中，可以不从一个活动的时隙交换到相邻的时隙一不接收从第二个FH基站FH-BS2发送的广播信息(“盲点效果”)。

图6根据一个时隙分布表说明：SH移动部分SH-MT_1,2对于第二个FH基站FH-BS2的信号是“盲”，上述第二个FH基站FH-BS2在时隙“3”至“5”中发送这些。在时隙“4”上，SH移动部分SH-MT_1,2由于“业务载体”不能再接收；在时隙“3”和“5”上，SH移动部分SH-MT_1-2由于SH无线通信部分不能接收“伪载体”DB1、DB2。

基于本发明的任务是可以同时在一个蜂窝TDMA/FDMA无线通信系统，特别是蜂窝DECT/GAP系统的至少两个基站上-例如在具有快信道交换功能的两个基站上-在频率上经济地同步一个具有慢信道交换功能的移动部分。

通过权利要求1说明的特征解决这个问题。

基于本发明的思想是：一个蜂窝TDMA/FDMA无线通信系统，特别是一个蜂窝DECT/GAP系统的一个具有快信道交换功能的基站，在一个在TDMA时隙中测量的、预定的发送间隔中，传输到无线通信系统的一个具有慢信道交换功能的移动部分上，这个移动部分已经保持一个到无线通信系统的另一个基站的通信连接，上述发送间隔大于通过移动部分的慢信道交换功能预定的在TDMA时隙中测量的接收间隔。

这时通过在基站的中央控制器中的一个程序模块优选地确定发送间隔。

在从属权利要求中给出本发明另外的优选改进。

根据图7至9说明本发明的一个实施例。

图7从图2至5出发，说明第二个FH基站(具有快信道交换功能的基站)FH-BS2和SH-移动部分(具有慢信道交换功能的移动部分)SH-MT_1,2的电路原理图。这个电路结构和下面的实施列还适合于可能的(参照图5的说明)作为FH基站构成的第一个FH基站FH-BS1。在SH移动部分SH-MT_1,2中，作为SH无线通信部分SH-FKT构成在图2中说明的无线通信部分FKT，这移动无线通信部分SH-FKT在一次频率交换中，不能从一个活动的时隙到相邻的时隙上。移动部分SH-FKT可以不交换到相邻时隙，而交换到再下一个时隙上。SH无线通信部分SH-FKT的接收距离因此总计第一个时隙数目“n≥2”。在本实施例中，“n=2”。

在第二个FH基站FH-BS2中，作为FH无线通信部分FH-FKT构成在图2说明的无线通信部分FKT，在一次频率交换中，FH无线通信部分FH-FKT能从一个活动的时隙交换到相邻的时隙上。此外，第二个FH基站FH-BS2的中央控制器ZST具有一个附加的程序模块PGM_z，如下构成这个附加的程序模块PGM_z：在考虑一个DECT/GAP系统的频率效率的情况下，移动部分能够在每种情况下接收从根据图5的FH基站FH-BS2发送的广播信息。

情况Ⅰ：

如果第二个基站FH-BS2-如在图5和6中说明的-在信道选择的框架下-发送关于两个“伪载体”DB1、DB2-其中第一个“伪载体”DB1例如-如在图5和6中说明的-被放在时隙“3”中，那么程序模块PGM_z关心第二个“伪载体”DB2被放在一个时隙中，这个时隙与用于第一个“伪载体”DB1的时隙3相比增长到第二个时隙数目(m)“m＞n”。在本实施例中，“m=±3”(参照图8和9)。

情况Ⅱ：

如果第二个基站FH-BS2在信道选择的框架下通过一个“伪载体”，例如第一个“伪载体”DB1发送广播信息，这个“伪载体”DB1-如在图5和6中说明的-被放在时隙“3”中，那么附加激活用于一个“业务载体”TB的另外一个时隙，那么程序模块PGM₂-假如可能-关心“业务载体”被放在一个时隙中，这个时隙与用于第一个“伪载体”DB1的时隙3相比增长到第二个时隙数目(m)“m＞n”。在本实施例中，“m=±3”(参照图8和9)。

如果“业务载体”被放置在这样一个时隙中，那么可以释放用于第一个“伪载体”DB1的时隙“3”(不被激活)。另一种情况下，第一个“伪载体”DB1必须置于一个适合于传输广播信息的时隙上。

情况Ⅲ：

如果第二个基站FH-BS2在信道选择的框架下不通过一个“伪载体”例如第一个“伪载体”DB1发送广播信息，那么将激活用于一个新的“业务载体”TB的另外一个时隙，那么程序模块PGM_z-假如可能-关心新的“业务载体”被放在一个时隙中，这个时隙与用于已经存在的(老的)“业务载体”的时隙3相比增长到第二个时隙数目(m)“m＞n”。在本实施例中，“m=±3”(参照图8和9)。

如果新的“业务载体”能被放置在这样一个时隙中，那么在这个时隙中传输广播信息。另一种情况下，一个“伪载体”DB1必须置于一个适合于传输广播信息的时隙上。

图8和9从图5和6出发，结合用于图7说明的情况的广播信息传输，说明了比例。