DE69413697T2

DE69413697T2 - Übertragungsanordnung mit steuerung oder überwachungsfunktionen

Info

Publication number: DE69413697T2
Application number: DE69413697T
Authority: DE
Inventors: John Michael 65 Codling Road Suffolk Ip32 7Re Cullen
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2014-08-02
Also published as: FI960387A7; SG49728A1; JP3616097B2; DE69413697D1; AU7269894A; AU686208B2; DK0711481T3; JPH09501026A; CN1154297C; WO1995004418A1; EP0711481B1; ES2123807T3; US5920565A; CA2168255C; FI960387A0; CN1130454A; NZ269201A; FI960387L; CA2168255A1; HK1013547A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Betrieb, die Überwachung und Steuerung eines Kommunikationssystems. Besonders relevant ist sie für den Betrieb von Telekommunikationsnetzwerken, ist aber nicht auf diese Systeme beschränkt.
In der vorliegenden Beschreibung ist der Begriff "Funktionselement" zur Definition eines Elements eines Kommunikationssystems verwendet, das im Unterschied zu einem "Anwendungsprozeßelement", welches eine Reihe von Funktionselementen zur Erzielung einer problemorientierten Funktion steuert, wozu üblicherweise die konzertierte Aktion verschiedener Funktionselemente erforderlich ist, im Hinblick auf das System selbst irgendeine Funktion, beispielsweise eine Schalt- oder eine Überwachungsfunktion, ausführt. Diese problemorientierte Funktion kann eine Netzwerkanwendung, beispielsweise eine Handover-Verarbeitung, in einem Mobilfunksystem sein.
In einem Telekommunikationsnetzwerk sind die Funktionselemente des Systems weiträumig verteilt. So wird beispielsweise die Schaltungsfunktionalität an den Knoten im gesamten System benötigt. In den herkömmlichen Telekommunikationsnetzwerken ist die Anwendungsprozeßsteuerung demgegenüber konzentriert, weshalb durch das Telekommunikations netzwerk eine hohe Signallast übertragen werden muß. Trotz der Verteilungsnatur des Systems müssen alle Elemente des Netzwerks, die miteinander in Wechselwirkung stehen, kompatible Signalformate aufweisen. Das ist ein besonderes Problem bei einem Mobilfunknetzwerk, bei dem von verschiedenen Herstellern hergestellte mobile Einheiten irgendwo im System verwendet sein können und mit jedem beliebigen stationären Teil des Netzwerks, mit dem sie in Kommunikation getreten sind, kompatibel zusammenwirken müssen. In einem derartigen Netzwerk ist es schwierig eine Vergrößerung oder Verbesserungen vorzunehmen, da alle Signalformate kompatibel bleiben müssen. Bei den bekannten Systemen ergeben sich weitere Probleme aus der Notwendigkeit von Messungen der Netzwerkbedingungen, beispielsweise der Verbindungsleistung, und der Übertragung der Ergebnisse zu einem Kontrollzentrum, die je nach der Art der durchzuführenden Messungen und dem Zweck, dem sie dienen, kontinuierlich oder intermittierend durchgeführt werden. Das bedeutet für das Netzwerk eine zusätzliche Signalisierungslast. Viele Messungen sind oft nur unter besonderen Betriebsbedingungen erforderlich. Es wird daher Signalisierungskapazität für alle möglichen Daten, die übertragen werden müssen, vergeudet, obwohl viele dieser Daten redundant sind. Die begrenzte Signalisierungskapazität und die Anzahl der verschiedenen durchzuführenden Messungen verringert auch die Auflösung der Messungen und/oder die Abtastrate, die unterstützt werden kann.
Eine weitere Beschränkung der Leistung bei herkömmlichen Systemen ist durch die begrenzte Leistungsfähigkeit der Leitweglenkung gegeben. Insbesondere kann es bei einem Anruf, der eine sehr große Bandbreite erfordert, vorkommen, daß kein einziger Leitweg im Netzwerk verfügbar ist, der solche Leistungsfähigkeit bietet. Das kann sogar dann der Fall sein, wenn es möglich ist, ankommende Anrufe ohne Un terbrechung umzuleiten, um einer speziellen Verbindung eine größere Kapazität zur Verfügung zu stellen. Unter diesen Umständen würde ein Anruf, der eine größere Bandbreite erfordert, entweder unterbrochen werden oder dazu führen, daß ein anderer Anruf mit einer niedrigeren Priorität, der bereits angekommen ist, unterbrochen wird, obwohl das System als Ganzes eine ausreichende Kapazität aufweist. Die vorhandenen Telekommunikationssysteme erlauben normalerweise nur einzelne Verbindungen von-Punkt-zu-Punkt. Wenn die Verbindung unzuverlässig ist, können Fehlersuchprozesse eingesetzt werden, jedoch sind zur Durchführung der Fehlersuche zusätzliche Daten erforderlich. Es ist bekannt, bei mobilen Einheiten mehr als eine Basisstation gleichzeitig zu überwachen, um die Station festzustellen, die das Signal mit der besten Qualität liefert. Bei einem auf die herkömmliche Weise geschalteten Netzwerk wird jedoch, da die Schaltung und die Steuerung eines Anrufs nicht trennbar sind, der Anruf nur über einen einzigen Leitweg geführt.
Ein weiteres Beispiel für die Konzentration der Steuerung ist das Vorsehen von "Konferenz"-Einrichtungen in einem Telekommunikationsnetzwerk. Bei Konferenz-Bückenschaltungen wird unter Steuerung eines Benutzers, der eine Brücke anfordert, damit mehr als zwei Benutzer gleichzeitig miteinander kommunizieren können, die Brückenschaltung aufgebaut. Hierfür ist es erforderlich, daß eine vorhandene Verbindung zu einem neuen Benutzer geschaltet wird, damit der dritte Anrufer mit den anderen beiden kommunizieren kann.
In Systemen vom Stand der Technik, wie beispielsweise in Fig. 10 gezeigt, ist eine Brückenschaltung nur in Hauptschaltzentren 40 möglich und diese Brücken haben eine festgelegte Kapazität. Fig. 10 zeigt drei Anschlußeinheiten 38a, 38b, 38c, die so angeordnet sind, daß sie miteinander eine "Konferenz"-Verbindung bilden. Die Einheiten 38a, 38b sind beide mit dem Knoten 37 verbunden, dieser ist jedoch nicht zur Herstellung einer Brückenschaltung befähigt. Der Knoten 37 und die Einheit 38c sind beide mit dem Hauptschalter 40 verbunden, der zur Herstellung einer Brückenschaltung befähigt ist. Das bedeutet, daß, obwohl sich beide Einheiten 38a, 38b über denselben Knoten 37 mit dem Benutzer 38c in Kommunikation befinden und zwischen ihnen eine Brückenschaltung aufgebaut werden muß, jede Einheit 38a, 38b dennoch über den gesamten Weg zum mobilen Schaltzentrum 40 mit ihrem eigenen Träger 39a, 39b versehen sein muß. Wenn die Brückenschaltung an der Basisstation 37 aufgebaut werden kann, würde einer der Träger 39a, 39b für andere Zwecke frei werden. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, gewährleisten an einem Schaltzentrum 32, an dem eine Brückenschaltung aufgebaut werden soll, Steuerprozesse, daß jede Nachricht a, b, c, die im Schaltzentrum 32 ankommt, von einem Anrufer A, B oder C allen anderen Anrufern zugeleitet wird.
EP-A-0 347 360 offenbart ein Datenkommunikationsnetzwerk, das mehrere Netzwerkvorrichtungen enthält, eine Systemsteuereinheit, die die Netzwerkvorrichtungen überwacht, und eine Serviceeinheit, die als Interface zwischen der Steuereinheit und den Netzwerkvorrichtungen vorgesehen ist und den Datenstrom zwischen ihnen steuert. Die Serviceeinheit übersetzt die Befehle von der Steuereinheit in Vorrichtungs-spezifische Befehle und umgekehrt. Die von der Serviceeinheit erhaltenen Befehle müssen bereits an die bereits in der Steuereinheit identifizierten Zielknoten oder Zielverbindungen adressiert sein.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben oder zur Steuerung eines Kommunikationssystems angegeben, das Funktionselemente und Anwendungsprozeßelemente, die jeweils mehrere Funktionselemente steuern, aufweist, wobei das Verfahren die Übertra gung von Befehlen der Anwendungsprozeßelemente zu einem Interfaceelement, wobei die von den Anwendungsprozeßelementen übertragenen Befehle vom Typ oder von der Konfiguration der Funktionselemente unabhängig sind, und die Umwandlung dieser Befehle in Befehle umfaßt, die zur Steuerung der Funktionselemente geeignet sind.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kommunikationssystem angegeben, das mehrere Funktionselemente und ein oder mehr Anwendungsprozeßelemente zur Steuerung der Funktionselemente oder gesteuert von den Funktionselementen aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Zwischenprozessorelement als Interface zwischen einem Anwendungsprozeßelement und mehreren Funktionselementen vorgesehen ist, wobei das Anwendungsprozeßelement oder die Anwendungsprozeßelemente so konfiguriert sind, daß sie Befehle in einer Form erzeugen, die für die Konfiguration oder die Typen der Funktionselemente nicht spezifisch sind, und daß das Zwischenprozessorelement so konfiguriert ist, daß es die Befehle ausführt, die vom Anwendungsprozeßelement erzeugt wurden, indem es zu den Funktionselementen Befehle überträgt.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine Zwischenprozessoreinheit für ein Kommunikationssystem zur Steuerung einer Anzahl von Funktionselementen des Systems, die durch ein oder mehrere Anwendungsprozeßelemente des Systems gesteuert werden, die umfaßt: ein externes Interfacemodul zum Empfang von Befehlen von einem Anwendungsprozeßelement in einer Form, die für die Konfiguration oder den Typ des Funktionselements nicht spezifisch ist, ein Instruktions- und Empfangsmodul zur Ausführung der so erhaltenen Befehle und zur Übertragung derselben zu den für die Ausführung der Befehle erforderlichen Funktionselementen sowie ein Prozes sormodul zur Verarbeitung von zwischen den Funktionselementen und dem Anwendungsprozeßelement übertragenen Daten.
Die vorliegende Erfindung gewährleistet, daß die "Intelligenz" im Netzwerk physisch von der Funktionalität getrennt ist. Das wiederum ermöglicht es, daß die Funktionalität insbesondere für Schaltzwecke an viel mehr Stellen im Netzwerk als nur an den Hauptanwendungselementen verfügbar ist.
In einem bevorzugten Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden die erforderlichen Überwachungs- und Steuerprozesse von Funktionseinheiten betrieben, die sich an geeigneten Punkten im System befinden. Die Punkte, an denen diese Einheiten angeordnet sind, hängen von der speziellen Funktion ab, die sie erfüllen müssen. Beispielsweise findet in einem Mobilfunknetzwerk die Messung der Signalqualität an den einzelnen Basisstationen statt, wohingegen die Handover und die Verzweigung eine Leitweglenkung an den Schaltpunkten erforderlich machen. Jede dieser Funktionseinheiten ist so konfiguriert, daß sie der Beschaffenheit der individuellen Position der Einheit entspricht. So ist beispielsweise ein Brückenelement in Übereinstimmung mit der Anzahl der möglichen Verbindungen konfiguriert, die am betreffenden Schaltzentrum verfügbar sind.
Verteilt im Netzwerk können dedizierte Signalisierungsverbindungen zwischen den Zwischenprozessoreinheiten und den Funktionselementen vorgesehen sein. Wenn das gesteuerte System ein Telekommunikationsnetzwerk ist, kann die Signalisierung durch die Verkehrsträgerverbindungen des Netzwerks übertragen werden. Die Zwischenprozessoreinheiten müssen nicht an einem Knoten des Trägernetzwerks angeordnet sein. Im Falle eines Telekommunikationsnetzwerks können sie an jedem Punkt im Netzwerk, und bei unterschiedlichen Funktionen können sie an verschiedenen Punkten angeordnet sein.
Im folgenden sind Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft und unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 - eine Darstellung der Funktionen eines Systems gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 - eine schematische Darstellung einer Netzwerk- Architektur, die die Funktionalität des Systems von Fig. 1 aufweist,
Fig. 3 - eine schematische Darstellung eines Mobilfunknetzwerks gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 - Funktionen des Netzwerks von Fig. 3,
Fig. 5 - eine Topologie eines Netzwerks gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 - Funktionen des Netzwerks von Fig. 5,
Fig. 7 - eine schematische Darstellung eines Mobilfunknetzwerks, das die Topologie von Fig. 5 und die funktionellen Aspekte von Fig. 5 enthält,
Fig. 8 - Funktionen eines Systems gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 - eine schematische Darstellung eines Mobilfunknetzwerks gemäß der Ausführungsform von Fig. 8,
Fig. 10 - ein Mobilfunknetzwerk vom Stand der Technik, bei dem eine Brücke nur im Hauptschaltzentrum aufgebaut werden kann,
Fig. 11 - eine schematische Darstellung der Topologie der Verbindungen, die bei einer Drei-Wege-Konferenzbrückenschaltung vom Stand der Technik erforderlich sind, wie unter Bezug auf Fig. 10 beschrieben,
Fig. 12, 13, 14 - Flußdiagramme, die die Datenströme zeigen, die innerhalb der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 bei einer Handover-Steuerverarbeitung fließen,
Fig. 15, 16, 17 - die drei möglichen Handover in einem Diversity-Steuersystem, das von der Ausführungsform der Fig. 6 und 7 gesteuert werden kann,
Fig. 18, 19, 20 - Flußdiagramme, die die Datenströme zeigen, die innerhalb der Ausführungsform der Fig. 6 und 7 zur Steuerung des Systems der Fig. 15, 16 und 17 fließen.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen umfaßt die erste Ausführungsform der Erfindung ein Kommunikationssystem, dessen Funktionen in Fig. 1 dargestellt sind, ein Telekommunikationsnetzwerk, das eine Zwischenprozessorfunktion A enthält, die Funktionselemente in der Form von Netzwerkbetriebsfunktionen (NOFs) B mit einem Anwendungsprozeßelement C verbindet. Die Zwischenprozessorfunktion A hat drei Funktionsmodule: ein externes Interfacemodul 51, ein Prozessormodul 52 und ein Instruktions- und. Empfangsmodul 53.
Im Betrieb leitet die Zwischenprozessorfunktion A Daten zwischen den Netzwerkbetriebsfunktiorien NOFs B und der Anwendung C in beide Richtungen weiter. Die Anwendung C kann ein Netzwerkservice oder ein Serviceelement sein, und die Daten können beispielsweise Steuernachrichten sein, die von der Anwendung C zu den Netzwerkbetriebsfunktionen NOFs B gehen, oder sie können Meßdaten oder Statusdaten (Zustandsdaten) sein, die von den Netzwerkbetriebsfunktionen NOFs B zur Anwendung C gehen.
Die Zwischenprozessorfunktion A führt drei Funktionen aus. Das Instruktions- und Empfangsmodul 53 sendet Instruktionen und Daten an die einzelnen Netzwerkbetriebs-Funktionselemente und erhält Daten von denselben. Das externe Interfacemodul 51 bildet mit der Anwendung C ein Interface. Diese zwei Module 51, 53 sind durch das Prozessormodul 52 verbunden, das beispielsweise (a) Instruktionen von der Anwendung C in die einzelnen Instruktionen für die Netzwerkbetriebsfunktionen NOFs B und/oder von den Netzwerkbetriebsfunktionen NOFs B erhaltene Daten in ein Datenformat umsetzt, das für die Anwendungsplattform C geeignet ist.
Obwohl Fig. 1 der Einfachheit halber nur für eine einzige Anwendung C angeführt ist, können mehrere Anwendungen durch entsprechende oder gemeinsame Prozeßeinheiten mit den entsprechenden oder mit gemeinsamen Netzwerkbetriebsfunktionen NOFs B verbunden sein, wie aus der folgenden Beschreibung verschiedener anderer Ausführungsformen der Erfindung hervorgeht.
Bei der Zwischenprozessorfunktion A hat das externe Interfacemodul 51 mit der Anwendungsplattform C ein gemeinsames Interface. Dieses Interface bietet der Anwendungsplattform C einen Satz von verfügbaren Befehlen, die das Prozessormodul 52 unabhängig vom Interface hinsichtlich der Netzwerkbetriebsfunktionen NOFs B ausführen kann.
Das Prozessormodul 52 führt die Umwandlung von Anwendungsinformationsdaten in Informationen durch, die für die ein zelnen NOFs B spezifisch sind, und/oder führt die Umwandlung von NOF-Informationen in eine Form durch, die für die Anwendungsplattform C geeignet ist.
Das Instruktions- und Empfangsmodul (IR) 53 kommuniziert mit den NOFs B und kann gegenüber unterschiedlichen NOF- Einheiten im Netzwerk verschiedene Interfaces aufweisen. Das Instruktions- und Empfangsmodul 53 führt die Umwandlung zwischen den Grundelementen, die vom Prozessormodul 52 verwendet werden, und den Formaten der Informationsnachrichten durch, die von den NOFs B verwendet werden.
Anstelle der beschriebenen Umwandlung oder Umsetzung oder zusätzlich zu diesen kann das Prozessormodul 52 ferner eine zusätzliche, durch die Anwendungsplattform C spezifizierte Verarbeitung ausführen. Die NOFs B können die Form einer mit dem Netzwerk gekoppelten Funktion, d. h. einer eingebetteten Software, aufweisen, oder sie können diskrete Elemente, Einheiten oder Moduln, wie z. B. Überwachungselemente oder Netzwerksteuerfunktionen, sein.
Gleichermaßen kann die Anwendungsplattform C auch eine im Netzwerk, beispielsweise in einem Servicesteuerpunkt, eingebettete Funktion der Funktionalität sein, oder sie kann in einer unabhängigen Anwendungsplattform installiert sein.
Fig. 2 zeigt, wie das verallgemeinerte System von Fig. 1 in einer Netzwerk-Architektur abgebildet ist. Funktionell stellen die Elemente A¹, A² eine Anwendungsprozeß- Steuerfunktion und die Elemente B¹, B² stellen Netzwerkbetriebsfunktionen dar. Mit der mit "1", z. B. A¹, B¹, bezeichneten Funktion ist ein intelligentes Netzwerk dargestellt, in dem die Servicesteuerung vom Schaltungsnetzwerk getrennt ist und die Signalisierung über separate Verbindungen 63, 64, 65 erfolgt. Mit der mit "2", z. B. A², B², bezeichneten Funktion sind Elemente dargestellt, bei denen die gesamte Funktion im Schaltungsnetzwerk eingebaut ist, das die Signalisierungsinformationen überträgt, wodurch die Logikverbindungen 69, 70, 71 entstehen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, können sowohl die Prozeßsteuerfunktion als auch die Netzwerkbetriebsfunktion potentiell an jedem Knoten im Netzwerk vorgesehen sein. Diese Knoten 72 bis 78 können beispielsweise Servicesteuerpunkte, Netzwerkmanagementzentren, Schalter, usw., sein. Als wichtig sind folgende Aspekte anzumerken:
(i) Erstens, die Prozeßsteuerfunktion ist in speziellen Knoten 72, 78 im gesamten Netzwerk angeordnet.
(ii) Zweitens, die Prozeßsteuerfunktion für eine spezielle Anwendung ist in einem speziellen Netzwerkknoten, die Prozeßsteuerung ist beispielsweise im Knoten 72 angeordnet, jedoch kann die Anwendung bei unterschiedlichen Anwendungen oder Verwendungen derselben (insbesondere, wenn sich die Basisstationen an verschiedenen Stellen befinden) in verschiedenen Netzwerkknoten (die Prozeßsteuerung A² beispielsweise im Knoten 78) angeordnet sein.
(iii) Die Netzwerkbetriebsfunktionen B¹, B² sind in den Schaltungsnetzwerkknoten 73 bis 77 angeordnet und wie werden, wenn erforderlich, dynamisch in Echtzeit von der Prozeßsteuerfunktion aktiviert. Diese Funktionen sind eng mit dem Trägernetzwerk assoziiert.
(iv) Eine spezielle Verwendung für die Prozeßsteuerfunktion A¹ in einem bestimmten Netzwerkknoten kann dazu dienen, eine Netzwerkbetriebsfunktion B¹ an einem Netzwerkknoten 75 zu steuern, wo sich auch eine andere oder die gleiche Netzwerkbetriebsfunktion B² findet, die von einer anderen Prozeßsteuerfunktion A² gesteuert wird.
Eine zweite, in den Fig. 3 und 4 angeführte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kommunikationssystem, das eine Einrichtung zur Erfassung von Daten über die Qualität der Trägerverbindungen im System aufweist. In dieser zweiten Ausführungsform ist das System ein mobiles Funktelekommunikationsnetzwerk. Die in diesem speziellen Beispiel erfaßten Daten sind in der Handover-Verarbeitung des Mobilfunknetzwerkes zu verwenden.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung eines Mobilfunknetzwerks, eines Zellenfunknetzwerks, das eine mobile Einheit 1 und drei Basisstationen 2a, 2b, 2c aufweist, die jeweils eine Meßvorrichtung 4a, 4b, 4c, 4d zur Überwachung der Qualität der entsprechenden Trägerverbindungen 3a, 3b, 3c, 3d aufweisen. Bei der Basisstation 2b sind die Trägerverbindungen 3b, 3d die aktuellen Verbindungen zur mobilen Einheit 1, die gegenwärtig im Betrieb ist und Verkehr überträgt. Die anderen zwei Basisstationen 2a, 2c stellen die potentiellen Kandidaten der Basisstationen für eine Übernahme des Handover der mobilen Einheit 1 von der Basisstation 2b dar, und die entsprechenden Verbindungen 3a, 3c übertragen momentan keinen Verkehr zur mobilen Einheit 1.
Die Basisstationen 2a bis 2c sind alle über eine Basisstellensteuerung 6 und ein mobiles Schaltzentrum 7 mit den anderen Teilen des Netzwerks verbunden.
Die einzelnen Basisstationen 2a, 2b, 2c können gemeinsam angeordnet sein, um beispielsweise die verschiedenen Sektoren einer Zelle abzudecken, und die Basisstellensteuerung 6 kann ebenfalls gemeinsam mit ihnen angeordnet sein. Die Meßvorrichtungen 4a, 4b, 4c, 4d in den verschiedenen Basisstationen 2a, 2b, 2c und die mobile Einheit 1 müssen nicht die gleichen sein (insbesondere in den Fällen nicht, in denen sich die Basisstationen an verschiedenen Stellen befinden), so können die von jeder Vorrichtung erhaltenen Rohdaten in verschiedener Form vorliegen. Insbesondere müssen die modernen mobilen Netzwerke befähigt sein, mobile Einheiten zu unterstützen, die von verschiedenen Herstellern stammen. Obwohl die Meßmethoden unterschiedlich sein können, sind die Eigenschaften, die zu messen sind, beispielsweise die Bitfehlerrate C/l, der empfangene Strompegel oder die Bitraten für jede Einheit gleich.
Die Prozeßsteuereinheit 5 ist in der Basisstellensteuerung 6 angeordnet und kommuniziert mit jeder der Meßeinheiten 4a bis 4d. Die erforderliche Signalisierung wird über die Trägerverbindungen 3a, 3b, 3c, 3d geführt, die auch den Telekommunikationsverkehr führen, für die die Verbindungen aufgebaut wurden. Die Prozeßsteuereinheit 5 instruiert die Meßeinheiten 4a, 4b, 4c, 4d, Messungen der Verbindungsleistung, z. B. BER, C/l, empfangener Strompegel oder Bitrate, durchzuführen. Diese Einheiten können die Daten kontinuierlich erfassen, oder sie können die Erfassung nach dem Empfang eines Signals von der Prozeßsteuerung 5 vornehmen.
Es ist anzumerken, daß von der Einheit 4d in der mobilen Einheit 1 erfaßte Daten mit Hilfe einer der Basisstationen, der Station 2b, übertragen werden. Die Basisstation 2b verarbeitet jedoch diese Daten in keiner Weise, sondern leitet sie zur Prozeßsteuereinheit 5 weiter, die sich in der Basisstellensteuerung 6 befindet. Es besteht somit eine direkte Logikverbindung 8d zwischen der Meßeinheit 4d und der Prozeßsteuereinheit 5, und es bestehen die Logikverbindungen 8a, 8b, 8c zwischen den Meßeinheiten 4a, 4b, 4c und der Prozeßsteuereinheit 5. Die Basisstation 2b selbst sendet ebenfalls in der Basisstation 2b erfaßte Daten durch die Meßeinheit 4b. Die Prozeßsteuereinheit 5 ist mit einer An wendungsfunktion C¹, z. B. einer Handover-Funktion im mobilen Schaltzentrum 7 oder in der Basisstellensteuerung 6, verbunden, um die Anwendungsfunktion mit Daten zu versorgen.
Die Meßeinheiten 4a, 4b, 4c, 4d können so konfiguriert sein, daß sie nach den von der Prozeßeinheit 5 erhaltenen Instruktionen unterschiedliche Messungen durchführen. Solche Änderungen können dynamisch, beispielsweise in Abhängigkeit von den vorherrschenden Bedingungen, z. B. vom Typ des Signals, z. B. Sprache oder durch den Träger übertragene Daten, oder als Reaktion auf Bedingungen, die an irgendeiner anderen Stelle im Netzwerk vorherrschen, z. B. Tageszeit/Wochentag, vorgenommen werden.
Die zu messenden Parameter (z. B. Bitfehlerrate, C/l, RSSI) können je nach dem Typ des vom Träger zu übertragenden Signals gewählt werden (z. B. analog / digital, unterschiedliche Bitraten, usw.).
Wenn die Prozeßsteuereinheit 5 für Messungen in der Basisstellensteuerug 6 angeordnet ist, erfolgt die Meßdatenerfassungssteuerung auf dem niedrigst möglichen Pegel im Netzwerk, während der Prozeßstrom in den Basisstationen 2a bis 2c selbst minimiert wird. Indem die Prozeßsteuereinheit 5 auf einem lokalisierten Pegel plaziert wird, können die Daten komprimiert und auf diesem Pegel ausgewählt werden, wodurch sich die Signalmenge von und zu den anderen Teilen des Netzwerks verringert.
Wenn des weiteren die Basisstellensteuerung 6 eine ausreichende Verarbeitung umfaßt, die erkennt, welche der drei Basisstationen 2a bis 2c das stärkste Signal von der mobilen Einheit 1 hat, muß nur diese Tatsache zur Entscheidungseinheit (die typischerweise im mobilen Schaltzentrum 7 angeordnet ist) weitergeleitet werden, die dann bestimmt, ob ein Handover stattfinden soll. Wenn das Handover zwischen den Basisstationen von ein und derselben Basisstellensteuerung ausgeführt wird, braucht in der Tat das mobile Schaltzentrum 7 überhaupt nicht beteiligt zu werden.
Die Überwachungsvorrichtung 4a bis 4d führt die Erfassung der Informationen über die Qualität der Trägerverbindungen im Netzwerk durch. Diese Vorrichtung benötigt nur eine beschränkte Funktionalität. Ihre Funktion braucht nur die zu sein, eine spezielle physische Verbindung zu überwachen und der Meßprozeßsteuereinheit 5 die Messungen zu melden.
Im folgenden ist der Betrieb des Systems von Fig. 3 unter Bezug auf Fig. 4 ein einzelnen beschrieben, die das System in funktioneller Hinsicht zeigt. Im einzelnen entspricht die Meßfunktion B¹ der Meßvorrichtung 4a bis 4d, die Prozeßfunktion A¹ entspricht der Prozeßsteuerng 5 und die Anwendungsfunktion C¹ entspricht beispielsweise der Handover- Funktion in der Basisstellensteuerung (BSC) 6 und/oder im mobilen Schaltzentrum (MSC) 7.
Wie Fig. 4 zeigt, weist der Prozessor A¹ drei Module auf, ein Instruktions- und Empfangsmodul 10, ein Prozeßmodul 11 und ein externes Interfacemodul 12. Das Instruktions- und Empfangsmodul 10 steht mit der Meßfunktion B¹ in direkter Kommunikation. Dieses Modul erhält Meßdaten von der Meßfunktion B¹ und ist so konfiguriert, daß es Datenströme erkennt, wenn sie ankommen, und sie in ein Standardformat umwandelt. Umgekehrt empfängt es auch Signale vom Prozeßmodul 11 und wandelt sie in Instruktionssignale um, die von den einzelnen Meßfunktionen B¹ erkannt werden können. Das Instruktions- und Empfangsmodul 10 weist ein Funktionselement auf, das für eine entsprechende Meßfunktion, mit der es verbunden ist, vorgesehen ist, und das so konfiguriert ist, daß es mit dieser kompatibel ist. Die für jede Meßfunktion B¹ erforderlichen Funktionselemente des Instruktions- und Empfangsmoduls 10 können gemeinsam, beispielsweise in der Software, angeordnet sein. Die übliche Hardware kann unterschiedliche Funktionselemente enthalten, z. B. wenn jede Meßeinheit 4a bis 4d wiederum durch die Prozeßsteuerung, die eine Zeiteinteilung verwendet, abgefragt wird, die Instruktions- und Empfangsfunktion, die in der Prozeßsteuerung enthalten ist, muß wiederum zwischen der Standardverarbeitung des Prozeßmoduls 11 und dem Format umsetzen, das für die Meßfunktion B¹ erforderlich ist. Dadurch ist es notwendig, daß das Instruktions- und Empfangsmodul 10 in jedem Zeitspalt für das Nachrichtenformat konfiguriert ist, das von der individuellen Meßfunktion B¹ verwendet wird. Der Begriff "Element" ist daher so zu verstehen, daß er jede beliebige Funktion oder Kombination von Funktionen, durch die das Instruktions- und Empfangsmodul implementiert werden kann, umfaßt, und entsprechend kann auch die physische Realisierung dieser Elemente, Moduln und Einheiten durch beliebige Einrichtungen mit Teilen erfolgen, die mit anderen gemeinsam genutzt werden oder nicht.
Das Prozeßmodul 11 arbeitet mit Steuersignalen vom externen Interfacemodul 12 (im folgenden beschrieben) und verarbeitet ferner Meßparemeter, die es in einem standardisierten Format vom Instruktions- und Empfangsmodul 10 erhalten hat. Das Prozeßmodul 11 steuert durch das Instruktions- und Empfangsmodul 10 die Meßfunktion B¹ und führt beliebige erforderliche Steueraktionen durch. Als Reaktion auf eine Anforderung von Daten von der Anwendung C¹, die über das externe Infacemodul 12 erhalten wurden, sendet das Prozeßmodul 11 eine Instruktion zur Erfassung von Daten von der individuellen Meßfunktion B¹ an das Instruktions- und Empfangsmodul 10. Diese Instruktionen werden vom Instruktions- und Empfangsmodul 10 in das Format umgesetzt, das für die Meßfunk tionen B¹ erforderlich ist. Für die Messungen, die vom Instruktions- und Empfangsmodul 10 zurückerhalten werden und die von diesem Modul in das übliche Verarbeitungsformat umgesetzt wurden, führt das Prozeßmodul 11 die Formatierung und/oder andere Verarbeitungen durch, beispielsweise die Berechnung eines Zeitmittels über einen gegebenen Zeitraum oder einer mathematischen Funktion eines oder mehrerer, von den Meßfunktionen B¹ erhaltener Parameter. Um ein spezielles Beispiel zu nennen, der Prozessor A¹ kann die Signalstärken vergleichen, die von der Meßfunktion B¹ gemessen wurden, die an den (drei) Basisstationen 4a bis 4d als Kandidaten gemessen wurden, von denen Daten abgefragt wurden, und über das externe Interface 12 ein Signal an die Handover-Anwendung C¹ zurückführen, wodurch die Basisstation 4b identifiziert wird, die das stärkste Signal aufweist. In diesem Beispiel werden die absoluten Werte der Signale nicht über das externe Interfacemodul 12 an die Anwendung C¹ gesendet.
Das externe Interface 12 sendet Datensignale an die Anwendung C¹ und Signale von derselben. Wenn ein Handover bestimmt wird, ist diese Anwendung C¹ die Netzwerksteuerfunktion, die für Handover zuständig ist. Die Funktion selbst sendet über das externe Interfacemodul 12 Signale in einer Standardform, um das Prozeßmodul 11 zu instruieren, Start- oder Stopsignale oder eine Anforderung von Daten an die Meßfunktionen B¹ zu senden. Die Netzwerksteuerfunktion C¹ empfängt ebenfalls über die Prozeßeinheit A¹ Daten von den Meßfunktionen B¹.
Die Messungen können während eines kontinuierlichen Zeitraums erfolgen, oder es kann eine einzelne Augenblicksmessung erforderlich sein. Die von der Anwendung C¹ zur Prozeßsteuerfunktion A¹ zu sendenden Informationen werden in diesen beiden Fällen deutlich verschieden sein. Wenn nun das geforderte Ergebnis beispielsweise ein Zeitmittel ist, führt das Prozeßsteuermodul 11 die Verarbeitung und Speicherung durch und das gemittelte Ergebnis der Zeit wird in bestimmten Zeitabständen an die Meßsteueranwendung C¹ übertragen. Unter den gegebenen Umständen umfaßt das Prozeßsteuermodul 11 funktionsmäßig einen Datenpuffer, um die Daten zu speichern, während die Zeitmittel, Trends usw. berechnet werden.
Das Netzwerk kann viele verschiedene Ausführungen von Schaltern und mobilen Einheiten umfassen, die jeweils ihre eigenen Meßfunktionen und ihre eigene physische Realisierung aufweisen. Die Meßsteuerfunktion A² bietet einen Weg zur Bildung eines intelligenten Interfaces aus diesen Meßsystemen mit einer Meßanwendung C¹ zum Netzwerkmanagement. Die Vorverarbeitung erfolgt in der Prozeßfunktion A¹ und die Ergebnisse der Verarbeitung der Meßdaten werden zur Handover-Anwendung C¹ geführt, so daß Entscheidungen über die Handover gefällt werden können. Wenn die physische Realisierung der Prozeßfunktion A¹ in den Basisstationen 2a bis 2c angeordnet ist, wird die Datenmenge verringert, die von den Trägerverbindungen 3a bis 3c geführt wird.
Die Meßsteuerfunktion kann auch für andere Zwecke als für Handover verwendet werden. Beispielsweise können Messungen hinsichtlich fehlerhafter Überwachung, für statistische Analysen für eine zukünftige Verkehrsplanung, für eine Rechnungserstellung etc. erforderlich sein. Das externe Interface ist so konfiguriert, daß es auf Signale von jeder dieser Anwenderplattformen anspricht.
Verschiedene Meßfunktionen B¹ können befähigt sein, unterschiedliche Messungen durchzuführen. Diese werden vom Instruktions- und Empfangsmodul 10 der Prozeßeindheit A¹ ab gewickelt, um einen gemeinsamen Datenstandard für den Gebrauch der Netzwerkanwendung zu haben.
Bei einer Variation dieser Ausführungsform haben die einzelnen Meßfunktionen B¹ nur eine sehr eng begrenzte Funktion. Sie sind kontinuierlich im Betrieb und überwachen eine Eigenschaft des Systems. Auf die Anforderung der Prozeßsteuerfunktion A¹ wird der momentane Wert der Daten dieser Prozeßsteuerfunktion A¹ wieder mitgeteilt. Die Entscheidung, welche Daten an die Anwendung C¹ weitergeleitet werden, erfolgt in der Prozeßsteuerung A¹, die auf Instruktionen von den Anwendungen C¹ anspricht.
Die Fig. 12, 13 und 14 sind Flußdiagramme, die den innerhalb der Systeme der Fig. 3 und 4 fließenden Datenstrom zeigen. In diesem Beispiel ist die problemorientierte Anwendung C¹ eine Handover-Steuerung.
Gegenüber der externen Anwendung C¹ sind zwei Nachrichtenformate verfügbar:
"Meßanforderung" und "Meßantwort".

(1) Meßanforderung

Diese Nachricht wird von der Handover-Steuerung C¹ an das externe Interface 12 weitergeleitet und weist die Felder auf, die im einzelnen spezifizieren:
- zu messender Paramter (im vorliegenden Falle die Bitfehlerrate BER),
- den auf die Messungen anzuwendenden Algorithmus (entweder ALGA: liefere einen Mittelwert der Parameter und die Änderung dieses Wertes oder ALGB: liefere einen gemittelten Wert der gemessenen Parameter, wenn der Parameter unter 50% des ursprünglichen Wertes absinkt),
- Berichtsmethode (RR - regelmäßige Berichte in Zeitintervallen oder ein Nullwert, der eine Anforderung anzeigt, eine Antwort zu liefern, wenn der Algorithmus ein Ergebnis liefert),
- Zeit zwischen den Meßberichten, falls anwendbar (TIME).

(2) Meßantwort

Diese Nachricht wird vom externen Interface 12 an die Handover-Steuerung C¹ weitergeleitet und enthält die sich aus dem Meßalgorithmus im Verarbeitungsblock ergebenden Parameter in der in der Meßanforderung spezifizierten Form. Die Antwortnachricht wird je nach dem Inhalt der Anforderungsnachricht in Zeitintervallen gesendet.
Fig. 12 zeigt den Betrieb der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 für Meßberichte in regelmäßigen Zeitintervallen, wenn die entfernte Meßfunktion nur Messungen auf Anforderung aussendet. Die Prozeßsteuerung 5 muß daher auf eine Einzelanforderung von der Handover-Steuerung C¹ nach periodischen Daten ansprechen, indem sie periodisch Anforderung nach Daten an die Meßfunktion 4 sendet.
Die Steueranwendung C¹, in diesem Fall die Handover- Steueranwendung, sendet eine Meßanforderung 101 und fordert eine Messung der Bitfehlerrate (BER) an. Es ist der Algorithmus A anzuwenden, in dem regelmäßig Berichte vom Prozeßmodul 11 in Zeitintervallen TIME zwischen den Nachrichten gesendet werden. Das Prozeßmodul wird darüber informiert, welche Verarbeitungen es durch Grundelemente 102 vom externen Interfacemodul 12 auszuführen hat. Das Prozeßmodul 11 führt dann den erforderlichen Algorithmus durch, startet, um die Meßinformation zu erwerben, und wenn das erfolgt ist, sendet es die vorverarbeitete Information 103a wieder an das externe Interface 12, das wiederum die Information 104a an die anfordernde Steueranwendung C¹ sendet. Wenn das Prozeßmodul 11 Informationen von der Meßfunktion 4 anfordert, gibt es ein REPORT-Grundelement 105, 105a zum Instruktions- und Empfangsmodul 10 aus, das Informationen darüber enthält, was zu messen ist. Das Iristruktions- und Empfangsmodul 10 sendet dann eine Berichtsanforderungsnachricht 106 in einem Format, das von der entfernten Meßfunktion 4 erkannt wird. In diesem ist das Format sehr einfach, da angenommen wird, daß die Meßfunktion 4 nur EIN- oder AUS-geschaltet ist, nur BER mißt und die Messung unmittelbar in einer REPORT-Antwortnachricht 107 zurücksendet. Nach Empfang dieser Nachricht im Instruktions- und Empfangsmodul 10 gibt das Modul ein RESP-Grundelement 108 (Antwort) an das Prozeßmodul 11 aus, das die gemessenen Parameter in einem Standardformat überträgt. Das Prozeßmodul 11 gibt weitere Berichtsanforderungs-Grundelemente 105a aus, die in der gleichen Weise (106a, 107a, 108a) beantwortet werden. Das Prozeßmodul führt mit den Daten den Algorithmus A durch und sendet nach Ablauf der Zeit TIME ein MEASURERESP- Grundelement 103a (Meßantwort) an das externe Interface. Das externe Interfacemodul 12 sendet die Ergebnisse der Meßverarbeitung in einem Standardformat (im vorliegenden Fall BER und die Änderung der BER (CBER)) an die Anwendung C¹ (im vorliegenden Fall die Handover-Steuerung) zurück. Das Prozeßmodul 11 fährt mit der Meßverarbeitung 105b/c, 106b/c, 107b/c, 108b/c, 103b fort, bis es durch den Empfang eines Grundelements 110, das sich auf eine Leeranweisungs- Meßanforderung 109 (BLANK) bezieht, das es vom externen Interfacemodul 12 erhalten hat, anders instruiert wird.
Fig. 13 zeigt den Betrieb der Ausführungsform der Fig. 3 und 3 zur Erzeugung eines Meßberichts nur nach einer 50%-igen Änderung der gemessenen Parameter. Das ist beispielsweise zum Vorsehen eines Triggers zweckmäßig, der eine Handover- Verarbeitung initiiert. Wie im ersten Beispiel sendet die entfernte Meßfunktion 4 nur auf Anforderung Messungen aus. Dadurch wird anschaulich, wie die gleiche Meßfunktion 4 ge staltet sein sein, damit sie die Anwendungsprozeßfunktion C¹ versorgt, die unterschiedliche Anforderungen stellt.
Die Handover-Steueranwendung C¹ sendet die Nachricht 201, die fordert, den Empfangssignalpegel (RXLEV) zu messen und den Algorithmus B anzuwenden. Regelmäßige Berichte müssen vom Prozeßmodul nicht versandt werden, wie durch die Abwesenheit der RR-Parameter angezeigt ist.
Das Prozeßmodul 11 wird darüber informiert, welche Verarbeitungen es durch die Grundelemente 202 vom externen Interfacemodul 12 auszuführen hat. Das Prozeßmodul 11 wendet dann den erforderlichen Algorithmus an, startet, um die Meßinformation zu erhalten, und wenn es bereit ist, sendet es die vorverarbeitete Information 203, 204 an die anfordernde Steueranwendung zurück. Wenn das Prozeßmodul 11 eine Information von der Meßfunktion 3 benötigt, gibt es an das Instruktions- und Empfangsmodul 10 die REPORT-Grundelemente 205, 205a, 205b, 205c aus, die die Information darüber enthalten, was gemessen werden muß. Das Instruktions- und Empfangsmodul 10 sendet dann die Berichtsanforderungsnachrichten 106, 106a, 106b, 106c in einem Format, das von der entfernten Meßfunktion 4 erkannt wird. Auch in diesem Fall ist das Format relativ einfach, da angenommen wird, daß die Meßfunktion 4 nur EIN- oder AUS-geschaltet ist, nur BER mißt und die Messung in einem eingestellten Zeitintervall in einer REPORT-Antwortnachricht 107, 107a, 107b, 107c zurücksendet. Nach Empfang dieser Nachricht im Instruktions- und Empfangsmodul 10 gibt das Modul ein RESP-Grundelement 208, 208a, 208b, 208c, (Antwort) an das Prozeßmodul 11 aus, das die gemessenen Parameter in einem Standardformat trägt. Das Prozeßmodul 11 wendet an den Daten den Algorithmus B an, und wenn sich der Wert der gemessenen Parameter um mehr als 50% geändert hat, sendet das Prozeßmodul 11 an das externe Interfacemodul 12 ein MEASURERESP-Grundelement 203.
Das externe Interfacemodul 12 sendet die Ergebnisse des Meßprozesses in einem Standardformat 204 (in diesem Falle RXLEV) an die anfordernde Anwendung zurück (in diesem Falle die Handover-Steuerung).
Wie zu erkennen ist, können die Handover-Steuerungen C¹, die unterschiedliche Meßanforderungen haben, (Fig. 5 und 6), trotzdem mit der gleichen Meßfunktion 4 ein Interface bilden.
Fig. 14 zeigt den Betrieb der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 für eine Meßberichterstattung, wenn die entfernte Meßfunktion in regelmäßigen Zeitintervallen Messungen sendet.
Ein Vergleich mit Fig. 12 zeigt, wie die unterschiedlichen Meßfunktionen 4 verwendet werden können, damit sie die gleiche Anwendungsprozeßfunktion bieten.
Ebenso wie in der Ausführungsform von Fig. 12 sendet die Handover-Steueranwendung C¹ eine Anforderung 101 aus und fordert die Messung der Bitfehlerrate (BER) unter Anwendung des Algorithmus A und die Sendung regelmäßiger Berichte vom Prozeßmodul in Zeitintervallen TIME zwischen den Messungen an. Das Prozeßmodul 11 wird darüber informiert, welche Verarbeitungen es durch die Grundelemente 102 vom externen Interfacemodul 12 durchzuführen hat. Sodann wendet das Prozeßmodul 11 den erforderlichen Algorithmus A an, beginnt mit der Sammlung der Meßinformationen und sendet, nachdem es bereit ist, die vorverarbeiteten Informationen an die anfordernde Steueranwendung 103a, 104a, 103b, 104b zurück. Wenn das Prozeßmodul 11 Informationen von der Meßfunktion 4a anfordert, gibt diese an das Instruktions- und Empfangsmodul 10 ein REPORT-Grundelement 305 aus, das die Informationen darüber enthält, was zu messen ist. Das Instrukti ons- und Empfangsmodul 10 sendet dann eine REPORT- Anforderungsnachricht 306 in einem Format aus, das von der entfernten Meßfunktion 4a erkannt wird. In diesem Falle ist das Format wiederum relativ einfach, da angenommen wird, daß die Meßfunktion 4 nur EIN- oder AUS-geschaltet ist, nur BER mißt und die Messung in einem eingestellten Zeitintervall in einer REPORT-Antwortnachricht 307, 307a, 307b, 307c, 307 g (REPORT RESP) zurücksendet (Das ist der Unterschied zwischen diesem Beispiel und dem Beispiel von Fig. 12 und dient dazu, zu zeigen, daß eine unterschiedliche Meßfunktion 4, 4a verwendet werden kann, um eine Aufgabe auszuführen, die die gleiche Meßanforderung 101 von der Handover-Steuerung C¹ verwendet und die Daten im gleichen Format 104a, 104b zurücksendet). Nach dem Empfang der Nachricht 307 im Instruktions- und Empfangsmodul gibt das Modul ein RESP-Grundelement 308 (Antwort) an das Prozeßmodul 11 aus, das die gemessenen Parameter in einem Standardformat trägt. Das Prozeßmodul wendet an den Daten den Algorithmus A an und nach Ablauf der Zeit TIME sendet es an das externe Interfacemodul 12 ein MEASURERESP-Grundelement 103a, 103b. Das externe Interfacemodul 12 sendet die Ergebnisse des Meßprozesses in einem Standardformat (in diesem Falle BER und die Änderung von BER (CBER 104a, 104b)) an die Handover-Steuerung zurück. Das Prozeßmodul 11 setzt die Meßprozedur fort, bis es durch den Empfang eines Grundelements 110, das sich auf eine BLANK-Meßanforderung 109 bezieht, die vom externen Interfacemodul C¹ hinsichtlich der Anordnung von Fig. 12 erhalten wurde, anders instruiert wird. Dann gibt das Prozeßmodul 11 ein CLOSE-Grundelement 311 (Schließen) aus, das vom Instruktions- und Empfangsmodul verwendet wird, um eine für die Meßfunktion spezifische CLOSE-Nachricht 312 zu erzeugen, die das Modul instruiert, die Meßerfassungsverarbeitung des Moduls zu schließen.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kommunikationssystem, das eine Mehrfachverzweigungs- und/oder Kombinationsfunktion umfaßt. Wie bezüglich der Topologie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Knoten 22a bis 22g in einem Netzwerk 20 verteilt. Ein an einem Netzwerkknoten, z. B. 22e, ankommendes Signal kann an mehr als einen weiteren Knoten 22b, 22c (d. h. Mehrfachverzweigung) weitergeleitet werden, oder, umgekehrt, zwei ankommende Signale, die über verschiedene Wege, von 22b, 22c, am gleichen Punkt 22e angekommen sind, können für ihre weitere Übertragung kombiniert werden. In einem Mobilfunksystem kann das Luft- Interface eine oder mehr Trägerverbindungen bilden, so daß eine mobile Einheit, z. B. 22a, mit mehr als einer Basisstation 22b, 22c, 22d gleichzeitig verbunden sein kann. Die Kombinations- und Aufteilfunktionen müssen nicht am Luft- Interface stattfinden, z. B. Knoten 22e, 22g.
In einer Anordnung, in der Signale über mehr als einen Leitweg übertragen werden, können die Probleme überwunden werden, die durch Fehler im Netzwerk verursacht werden. Wenn beispielsweise ein Signal über eine Einzelverbindung erhalten wird, z. B. zwischen den Knoten 22b und 22e, die unzuverlässig sein kann, läßt sich auf keine Weise sagen, ob die Daten korrekt sind oder nicht, noch lassen sie sich auf irgendeine Weise korrigieren, auch nicht, wenn bekannt ist, daß sie nicht korrekt sind, außer, indem Fehlerkorrekturprotokolle verwendet werden, die im Bitstrom Extrabits benötigen. Die Signale können verglichen werden, indem Signale auch von einer zweiten Verbindung zwischen den Knoten 22c und 22e erhalten werden, und wenn sie identisch sind, hat man so die größere Gewißheit, daß der Datenstrom nicht verfälscht ist. Wenn sie unterschiedlich sind, kann durch eine Fehlerkorrekturverarbeitung eine Wiederholung dieses Teils des Bitstroms angefordert werden.
Bewertungsfaktoren können eingeführt werden, wenn bekannt ist, daß eine Verbindung zuverlässiger als eine andere Verbindung ist. Andere Möglichkeiten ergeben sich bei einer größeren Anzahl von Bahnen. Sind beispielsweise drei Bahnen vorhanden, und wenn sich ein binäres Codeelement in einem der Bitströme vom entsprechenden Codeelement in jedem der anderen zwei Ströme unterscheidet, kann angenommen werden, daß die beiden gleichen Ströme korrekt und der dritte Strom nicht korrekt ist.
Die unten beschriebene Funktion ermöglicht sowohl Diversity über das Luft-Interface, über die eine mobile Einheit (z. B. 22a) mit mehr als einer Basisstation 22b, 22c, 22d) gleichzeitig in Kontakt sein kann, als auch Diversity über das Netzwerk, so daß eine Leitweglenkung über mehrere (paralelle) Trägerbahnen möglich ist. Ein weiterer Vorteil einer solchen Diversity ist, daß es möglich ist, wenn die Kapazität für ein erforderliches, über einen einzelnen Träger zu sendendes Signal nicht ausreichend ist, mehrere Bahnen, jede mit niedrigerer Kapazität, zu verwenden, und jede dieser Bahnen trägt einen Teil des Datenstroms.
An jeden Knoten befindet sich eine Mehrfachverzweigungs- und/oder Kombinationseinheit. Diese Einheiten werden durch die im folgenden beschriebene Prozeßeinheit gesteuert. Dadurch ist innerhalb des Systems eine höhere Diversity gegeben, da die Mehrfachverzweigung, anders als bei den vorhandenen Anordnungen, wo sie nur an vorbestimmten Steuerpunkten möglich ist, im gesamten Netzwerk verfügbar ist.
Fig. 7 zeigt eine physische Realisierung dieser Ausführungsform in einem Mobilfunknetzwerk. Die Mehrfachverzweigungs- und/oder Kombinationsfunktion wird unter Verwendung von drei Typen von Einheiten realisiert. In jeder Basisstation 22b, 22c, der Basisstellensteuerung 22e und im zentra len mobilen Schaltzentrum 22g ist eine Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheit 21a, 21b, 21c angeordnet, die befähigt ist, nach dem Empfang von Instruktionen von der Prozeßeinheit 24 im mobilen Schaltzentrum 22g beliebige erforderliche Trägerverbindungen aufzubauen. Da diese Einheiten 21a, 21b, 21c integrierte Teile der Basisstationen sind, sind ihre Betriebsweise und die involvierten Datenverarbeitungsformate von Einheit zu Einheit verschieden. Instruktionen an diese können über das Trägernetzwerk selbst oder über dedizierte Verbindungen direkt von der Prozeßeinheit 24 gesandt werden.
Die Mehrfachverzweigungseinheiten 21a, 21b, 21c übernehmen jeweils einen ankommenden Logikkanal und verteilen das Signal in Echtzeit auf einen oder mehr Logikkanäle. Zur Durchführung der Mehrfachverzweigung muß die Einheit Informationen über den ankommenden zu verteilenden Logikkanal haben und über die Logikkanäle, auf die verteilt werden soll. Die Kombinationseinheit führt die Umsetzung durch. Sie kombiniert mehrere Logikkanäle zu einem Logikkanal. Diese Kombination kann die Form einer selektiven Kombination aufweisen, wobei die Signale von den ankommenden Logikkanälen verglichen werden und das übertragene Ergebnis von der jeweiligen Qualität der Signale abhängt.
Die Funktionseinheiten zur Mehrfachverzweigung/Kombination brauchen nicht am gleichen Punkt wie die Anwendungsprozeßeinheit der Mehrfachverzweigung und Kombination 24 angeordnet zu sein, die die Mehrfachverzweigungs- und Kombinationseinheiten 21a, b, c über einen großen Teil des Netzwerks hinweg steuern kann. Wenn kein Leitweg eine ausreichende Kapazität für den erforderlichen Service aufweist, können verschiedene Teile des Verkehrs (z. B. alternative Zeitspalte) über verschiedene Leitwege gesendet werden und am Bestimmungsort kombiniert werden.
Im folgenden wird der Betrieb des Systems von Fig. 7 im einzelnen unter Bezug auf Fig. 6 beschrieben, die das System in funktioneller Hinsicht darstellt. Im einzelnen entspricht die Kombinations- und Mehrfachverzweigungsfunktion B¹¹ den Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheiten 21a, 21b, 21c, und die Prozeßfunktion A¹¹ entspricht der Prozeßsteuerung 24. Die Prozeßfunktion A¹¹ selbst weist drei Teile auf. Mit der Kombinations- und Mehrfachverzweigungsfunktion B¹¹ kommuniziert ein Instruktions- und Empfangsmodul 25. Es erhält Daten von jeder Mehrfachverzweigungsfunktion 21a, b, c und setzt alle erhaltenen Daten in ein einziges Verarbeitungsformat um, das ein Prozeßmodul 26 verarbeiten kann. Umgekehrt werden Instruktionen vom Prozeßmodul 26 durch das Instruktions- und Empfangsmodul 25 bearbeitet und in Formate umgewandelt, die von den Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheiten 21a, b, c bearbeitet werden können.
Das Instruktions- und Empfangsmodul 25 ist eine Funktion, die in Übereinstimmung mit der Kombinations- und Mehrfachverzweigungsfunktion B¹¹ wirkt, mit der sie kommuniziert. Ein separates Element der Einheit 25 bearbeitet das Format, das für jede Mehrfachverzweigungsfunktion 21a, b, c spezifisch ist. Diese Elemente können Zeitspalten in der Operationssequenz oder Datenströme sein, die Adressen tragen, die mit den einzelnen Einheiten assoziiert sind. Die von der Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheit B¹¹ zur Prozeßeinheit A¹¹ gesendeten Signale enthalten die Bestätigung, daß die an die Einheiten B¹¹ gesandten Instruktionen erfolgreich erfüllt wurden, oder Fehlermeldungen, die anzeigen, daß die Instruktion aus irgendeinem Grunde ausgefallen ist. Eine derartige Meldung könnte sein, daß die Einheit 21a, b, c entsprechend der Funktion B¹¹ alle ihre Verbindungen im Betrieb hat und keine weiteren Verbindungen möglich sind. Eine zugehörige Anwendung C¹¹ sendet an die Prozeßsteuereinheit A¹¹ eine Instruktion, daß die Hinzufügung eines neuen Weges oder die Freigabe eines Weges angefordert wird, der nicht länger benötigt wird, beispielsweise weil der Anruf beendet ist oder weil ein Handover stattgefunden hat. Die Prozeßsteuereinheit A¹¹ führt diese Operation durch die geeigneten Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheiten B¹¹ aus und sendet an die Anwendung C¹¹ eine Antwort zurück, die anzeigt, daß die Anforderungen erfolgreich ausgeführt wurden. Falls das nicht der Fall ist, werden Fehlermeldungen ausgegeben.
Die Befehle und Antworten, die zwischen der Anwendung C¹¹ und dem externen Interfacemodul 28 versandt werden, sind gleich, unabhängig davon, welche Trägerverbindung (und somit, welche Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheiten B¹¹) betroffen sind. Die Prozeßeinheit All bearbeitet alle erforderlichen Umwandlungen von Datenformaten. Das bedeutet, daß die Anwendung C¹¹ Signale zur Prozeßsteuerung A¹¹ senden kann, die in jeder Hinsicht identisch sind, mit Ausnahme der Identität der Trägerverbindung, die aufgebaut oder freigegeben werden soll. Es ist anzumerken, daß es zum Aufbau einer Trägerverbindung erforderlich ist, die Funktion an den Knoten an jedem Ende dieser Verbindung zu verwenden. Daher antwortet die Prozeßeinheit A¹¹ normalerweise auf jede Instruktion von der Anwendungsplattform C¹¹, indem sie entsprechend der erforderlichen Knoten 21a, 21b, 21c Instruktionen zu zwei Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheiten B¹¹ sendet. Die Auswahl dieser Funktionen kann in der Prozeßeinheit A¹¹ oder durch die Anwendung C¹¹ erfolgen.
Die Funktionen der Prozeßeinheit All können die Bestimmung geeigneter Zeittaktverzögerungen enthalten, um sicherzustellen, daß die über verschiedene Leitwege ankommenden Si gnale genau synchronisiert sind. Da die Trägerverbindungen eine unterschiedliche Länge haben können, und insbesondere wenn bei den Verbindungen in den beiden Leitwegen ein Durchgang durch eine unterschiedliche Anzahl von Knoten erforderlich ist, von denen jeder Codierungsverzögerungen hervorrufen könnte, ist es unwahrscheinlich, daß die beiden Signale synchronisiert ankommen, es sei denn, es wurden spezielle Vorkehrungen hierfür getroffen.
Die Anwendung C¹¹ kann infolge von Änderungen der Anforderungen an das System zur Maximierung der Nutzung der Netzwerkkapazität Änderungen der Verbindungen erforderlich machen, die in den Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheiten B¹¹ angeordnet sind.
In einem Mobilfunksystem kann die Anzahl der Trägerverbindungen, die zur Unterstützung einer mobilen Einheit erforderlich sind, infolge von Änderungen der Signalqualität aufgrund der Bewegung der mobilen Einheit variieren.
Die Mobilitäts-Anwendungsfunktion C¹¹ instruiert dementsprechend die Prozeßsteuereinheit A¹¹, die Anzahl der Trägerbahnen zu ändern, was üblicherweise als Ergebnis einer Erfassung einer verringerten Qualität der existierenden Interfaceverbindung erfolgt. Die Mobilitäts-Anwendungsplattform C¹¹ kann daher die Prozeßsteuereinheit A¹¹ anweisen, eine zweite Trägerverbindung hinzuzufügen, die einen alternativen Leitweg wählt, um die Zuverlässigkeit der Verbindung zu verbessern, wenn die Qualität des Signals über die erste Verbindung unter einen bestimmten Pegel absinkt. Die Gelegenheiten für Kombinations- und Mehrfachverzweigungsbahnen sind jedoch deutlich größer, wenn im System nur wenig Verkehr ist. Wenn daher der Verkehrspegel zunimmt, kann es erforderlich sein, daß die Mobilitäts-Mehrfachverzweigungsfunktion C¹¹ die Anzahl der Bahnen, die von ei nem speziellen Anruf verwendet werden, verringert, damit mehr Verkehr das System nutzen kann. Das bedeutet, daß sich die Qualität der Verbindung für den momentanen Anruf verringert, was aber notwendig ist, um den gesamten, in Spitzenzeiten auftretenden Verkehr zu bearbeiten. Wenn demgegenüber das Verkehrsaufkommen geringer wird, werden mehr Trägerverbindungen frei und können neu zugeordnet werden, wodurch sich die Diversity für die verbleibenden Anrufe erhöht.
Obwohl die Funktionen der Mehrfachverzweigung und Kombination komplementär sind, können sie in einer oder mehr Einheiten, sogar nicht notwendigerweise an derselben Stelle, als separate Funktionen existieren. Bei einem Anruf, in dem die Daten in beiden Richtungen wandern, ist es klar erforderlich, gemeinsame Netzwerkanschlüsse zu haben, es ist aber möglich, daß beide Richtungen des Datenstroms über ganz verschiedene Kombinationen von Trägern zu fließen, so daß die Bahnen stromauf und stromab oder mehrere Bahnen nicht koinzident sind, wie z. B. Fig. 5 zeigt: über die Knoten 22a, 22b, 22e, 22g stromauf und über die Knoten 22g, 22f, 22d, 22a stromab. In einem typischeren Fall entspricht jedoch eine Mehrfachverzweigungseinheit in der Richtung stromauf topologisch einer Kombinationseinheit in einer Richtung stromab und umgekehrt.
Eine vierte, in den Fig. 8 und 9 gezeigte Ausführungsform gibt ein Kommunikationssystem mit einer Brückenfunktion an. Fig. 9 zeigt die physische Realisierung dieser. Ausführungsform in einem Mobilfunknetzwerk. In ausgewählten Schaltknoten 32a des Netzwerks und ebenfalls in den Basisstationen 37a, 37b sind Brückeneinheiten 31a, b, c angeordnet, die den Aufbau von Brücken zwischen Trägern ermöglichen. Indem bei dieser Ausführungsform die Intelligenz und die von ihr gesteuerte Funktion physisch getrennt angeordnet sind, kann der Aufbau einer Brückenschaltung an Punkten im Netzwerk vorgesehen sein, an denen keine Steuerintelligenz vorhanden ist.
Fig. 8 zeigt die funktionelle Beziehung zwischen den verschiedenen Elementen der Ausführungsform.
In dieser Figur werden die Brückenfunktionen in zwei Anwendungen C¹¹¹ verwendet. Beide Anwendungen senden an die Prozeßeinheit A¹¹¹ Instruktionen zum Aufbau einer Brückenverbindung aus, die die Instruktionen verarbeitet und sie an die geeigneten Brückenfunktionen B¹¹¹ weiterleitet. Die Prozeßeinheit A¹¹¹ weist drei Module, ein externes Interface 33 zur Bearbeitung der von den Anwendungen C¹¹¹ ankommenden Signale, und, falls erforderlich, zur Umwandlung derselben in ein gemeinsames Format, ein Prozeßmodul 35 zur Zuweisung der Signale zu den geeigneten Brückeneinheiten und ein Instruktions- und Empfangsmodul 36 zur Formatierung und Übertragung der verarbeiteten Signale an die Brückeneinheit auf.
Eine Anwendung C¹¹¹, die die Verwendung der Brückensteuerfunktion anfordert, kann mit dem externen Interfacemodul 33 der Prozeßeinheit A¹¹¹ kommunizieren. Solche Anwendungen können Handover oder Konferenzbrücken aufweisen. Diese zwei Anwendungen sind in der Weise, wie sie operieren, recht unterschiedlich.
Das Handover geschieht infolge vom Änderungen der Signalqualität, die zwischen einer mobilen Einheit und den ihr am nächsten liegenden Basisstationen gemessen wird, automatisch. Wenn die Qualität ausgehend von einer Basisstation abfällt und an der nächsten Basisstation zunimmt, wird von der Handover-Anwendungsplattform die Entscheidung gefällt, daß die Kommunikation in den mobilen Einheiten von der er sten Basisstation zur zweiten umgeschaltet wird. Zur Vorbereitung wird zwischen der vorhandenden Basisstation zur Netzwerkverbindung und der neuen Basisstation zur Netzwerkverbindung eine "Brücke" aufgebaut. Wenn daher die Entscheidung für ein Handover gefällt ist, gibt es bei der Herstellung der neuen Verbindung keine Verzögerung. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Handover als diskretes Ereignis behandelt. Dieses ist ein einfacher Fall und es wird angenommen, daß Diversity, wie in der obigen Ausführungsform beschrieben, nicht ebenfalls angewendet wird. Die Diversity in der vorherigen Ausführungsform könnte jedoch zum Vorsehen eines "weichen Handover", bei dem Signale von mehr als einer Basisstation gleichzeitig erhalten werden, den Signalen jedoch, je nach der Qualität jedes Signals, unterschiedliche Wertungen gegeben werden, mit dieser Brückenausführung kombiniert werden.
Die Funktionen B¹¹¹ müssen für einen Betrieb als Teil verschiedener Netzwerkelemente befähigt sein und müssen daher für ihre Betriebsinstruktionen unterschiedliche Formate aufweisen. Den einzelnen Funktionseinheiten B¹¹¹ werden Signale gesendet, die ihnen Instruktionen über die herzustellenden Verbindungen geben. Die Brückenfunktion B¹¹¹ sendet Informationen an die Prozeßeinheit A¹¹¹ zurück, um zu bestätigen, daß die Instruktionen ausgeführt wurden oder die Ausführung mißlungen ist. Diese Signale werden in innerhalb des Instruktions- und Empfangsmoduls 36 der Prozeßeinheit A¹¹¹ in ein Standardformat umgewandelt. Das externe Interfacemodul 33 der Prozeßeinheit A¹¹¹ kann mit mehr als einer Anwendung C¹¹¹, z. B. mit einer Handover-Anwendung und einer Konferenzbrückenanwendung, kommunizieren. Diese können selbst ihre eigenen Datenformate aufweisen. Daten in diesen Formaten werden durch das Interfacemodul 33 für die Verarbeitung in ein gemeinsames Format konvertiert. Das Prozeßmodul 35 in der Prozeßeinheit 34 wandelt die Instruktionen von einer der Anwendungen C¹¹¹ zum Aufbau von Brücken in Instruktionen um, die zur Brückenfunktion B¹¹¹ übertragen werden. Diese Verarbeitung umfaßt die Auswahl, welche der physischen Einheiten 31a, b, c zu verwenden sind, um die einzelne Brücke aufzubauen. Die Prozeßeinheit A¹¹¹ sendet auch Instruktionen aus, die die in der Brücke erforderliche Bandbreite spezifizieren, und erhält Informationen von der Brückenfunktion B¹¹¹ zurück, wenn aus irgendeinem Grunde eine Brücke nicht wie erforderlich aufgebaut werden kann.
Fig. 9 zeigt ein Mobilfunknetzwerk, das eine Brückenprozeßsteuereinheit 34 aufweist, die in einem mobilen Schaltzentrum 40 angeordnet ist, und die Brückeneinheiten 31a, 31b, 31c, die an jedem Punkt an einem niedrigeren Funktionspegel im Netzwerk angeordnet sind, z. B. die Basisstellensteuereinheiten 32 oder die Basisstationen 37. Für Handover ermöglicht die Verwendung einer Brückeneinheit 31a in der Basisstellensteuereinheit 32, daß eine mobile Einheit mit zwei Basisstationen 37a, 37b gleichzeitig verbunden wird, wodurch das Handover erleichtert wird. Dadurch wird gewährleistet, daß während der Handover-Aktivität keine Daten verloren gehen. Wenn die Brücke in der Basisstellensteuerung 32 hergestellt und bestätigt ist, daß sich die Brücke an Ort und Stelle befindet, und von der mobilen Einheit durch die neue Basisstation 37b Daten empfangen werden, kann die erste Basisstation 37a freigegeben werden. Wenn eine solche Brückenfunktion nicht verfügbar ist, müßte die erste Basisstation 37a freigegeben werden, bevor sicher ist, daß die neue Basisstation 37b effektiv mit der mobilen Einheit verbunden ist.
Ein Unterschied zwischen der einfachen Konferenzbrückenfunktion und der Mehrfachverzweigung besteht darin, daß bei der Mehrfachverzweigung alle Bahnen schließlich die gleiche Bestimmung erreichen und das Signal kombiniert wird, wäh rend bei der Konferenzbrücke die Bahnen alle an verschiedenen Orten enden und die Signale in ihrer Gänze an jeden Ort übertragen werden. Die zwei Funktionen können jedoch mit jeder Brückenbahn, die selbst geteilt und kombiniert ist, kombiniert werden. Darüber hinaus können sowohl die Mehrfachverzweigung als auch die Brückenschaltung zum Vorsehen eines "weichen Handover" verwendet werden. Für die Brückenfunktion wird die mobile Einheit, wie aus den unterschiedlichen Basisstation während des Handover ersichtlich ist, als zwei separate Anschlüsse angesehen, wohingegen sie im Hinblick auf die Mehrfachverzweigungsfunktion ein Kombinations- und Mehrfachverzweigungsknoten ist.
In allen beschriebenen Ausführungsformen sind die Basisfunktionen, z. B. Steuerung der Schaltungsmessung und andere für das Netzwerk erforderliche Funktionen, an der Stelle eingebaut, an der die Funktion benötigt wird. Die Betriebsparameter dieser Funktionen sind mit der Ausrüstung an dieser Stelle kompatibel, unterscheiden sich aber aus diesem Grunde von den Parametern anderer Funktionen. Das heißt, da die an verschiedenen Stellen im Netzwerk gesteuerte Ausrüstung selbst unterschiedlich ist, sind die Steuerfunktionen anders. Gleichermaßen sind die Anwendungen, z. B. der Service oder die Serviceelemente, die solche Operationen wie z. B. Handover, Brücken, Makrodiversity etc., steuern, nicht notwendigerweise miteinander oder mit den Basisnetzwerkfunktionen vollständig kompatibel. Sie können ferner an verschiedenen Stellen im Netzwerk angeordnet sein. Prozeßsteuerfunktionen bieten das erforderliche Interface, damit die Basisnetzwerkfunktionen so einfach wie möglich sein können (wobei die Entscheidungsfindung anderswo im Netzwerk untergebracht ist). Die Prozeßsteuereinheit enthält ein Interfacemodul, um die Formate der von den Basisnetzwerkfunktionen erhaltenen Signalisierungsdaten in ein gemeinsames Format zu konvertieren, das vom Prozeßmodul selbst bearbeitet werden kann. Das Prozeßmodul interpretiert die von der Anwendung erhaltenen Instruktionen und bestimmt, welche Instruktionen an die Basisnetzwerkfunktionen zu senden sind.
Im folgenden wird der Betrieb der Erfindung unter Bezug auf die Fig. 15 bis 20 beschrieben. Die Fig. 15, 16 und 17 zeigen drei mögliche Handover, die in einem einfachen Diversity-Steuersystem bewirkt werden können.
Die Fig. 18, 19 und 20 sind Flußdiagramme, die die Datenströme zeigen, die innerhalb des Systems der Fig. 6 und 7 zur Steuerung des Systems der Fig. 15, 16 und 17 fließen. In diesem System ist die Brückenfunktion verwendet, um die für Mehrfachverzweigungs- und Kombinationsfunktionen erforderlichen Extraverbindungen vorzusehen.
In jeder der Fig. 15, 16 und 17 zeigt der linke Teil den ursprünglichen Status und der rechte Teil den erwünschten Endstatus.
In der Fig. 15 ist eine Verbindung zwischen den Punkten A und B (Arm Id1, Arm Id2) freizugeben, wodurch zwischen diesen Punkten eine einzige Verbindung (Arm Id3, Arm Id4) bestehen bleibt. Umgekehrt ist in Fig. 16 eine zweite Verbindung Arm Id3, Arm Id4 einer bestehenden Verbindung (Arm IId1, Arm IId2) hinzuzufügen.
In Fig. 17 wird parallel zu einer vorhandenen Trägerverbindung Arm Id2 zwischen den gleichen zwei Knoten B, C eine zweite Verbindung Arm Id1 hinzugefügt, wodurch eine Verbindung zu einer bestehenden Verbindung hinzugefügt wird.
In der externen Anwendung C¹¹ sind sechs Nachrichtenformate verfügbar.
Diese Nachrichten bauen "Brücken" zwischen Trägerverbindungen auf, um eine Kombination und eine Mehrfachverzweigung zu ermöglichen. Somit haben die Kombinations- und Mehrfachverzweigungseinheiten 21a, 21b, 21c in dieser Ausführungsform eine Brückenfunktion. Eine Brücke ist erforderlich, wenn mehr als zwei Knoten miteinander verbunden sind: eine einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen zwei Knoten verwendet nur eine Trägerverbindung und benötigt keine Brückenfunktion.

Die sechs Nachrichtenformate sind:

(1) "Aufbau Grp Anforderung" (SetupGrP request)

Diese Nachricht instruiert das Prozeßmodul 26, eine neue Brückengruppe aufzubauen. Diese Nachricht hat Parameter, die die bestehenden Arme spezifizieren, die die Brückengruppe bilden und geben die hineinführenden und herausführenden Arme an. Sie gibt auch den Typ der aufzubauenden Brücke an (d. h., selektives Kombinieren der aktiven Bahn etc.).

(2) "Aufbau Grp Antwort" (SetupGrP response)

Diese Nachricht sendet einen Gruppen-Kennzeichnung zurück (GRP Id), die die Brückengruppe und den Status der Brückengruppe identifiziert (d. h. aktiv).

(3) "Arm hinzufügen Anforderung" (Add-Leg request)

Diese Nachricht instruiert das Prozeßmodul 26 die Hinzufügung eines zusätzlichen Arms zur vorhandenen Brückengruppe zu steuern. Diese Nachricht hat Parameter, die den Arm angeben, der der Brückengruppe hinzugefügt werden soll (Arm ID) und zwei Arme, mit denen der angegebene Arm verbunden werden soll, sowie die Kennzeichnung der Brückengruppe (GRP ID). Das Prozeßmodul 26 führt aus seinem eigenen Wissensstand eine Berechnung durch und informiert die Arme, die eine Brückenschaltung benötigen).

(4) "Arm hinzufügen Antwort" (Add-Leg response)

Diese Nachricht ist ein Zustandsparameter, der anzeigt, ob die Prozedur erfolgreich verläuft.

(5) "Löschen Arm Anforderung" (DeleteLeg request)

Diese Nachricht instruiert das Prozeßmodul 26, die Freigabe eines Arms, gekennzeichnet durch Arm ID, von der Brückengruppe zu steuern, die durch GRP ID gekennzeichnet ist. Wenn die Gruppe im folgenden nicht mehr existiert, wird die Gruppe gelöscht.

(6) "Löschen Arm Antwort" (DeleteLeg response)

Die Antwort gibt an, ob die Operation erfolgreich war und ob die Brückengruppe immer noch existiert.
Fig. 18 zeigt den Betrieb der Ausführungsform der Fig. 6 und 7 zum Löschen eines Arms einer Brückengruppe. Wie in Fig. 15 gezeigt ist, fordert die Steueranwendung die Aufgabe eines der zwei Verbindungen zwischen Punkt A und B.
Die Steueranwendung C¹¹, in diesem Falle die Handover- Steueranwendung, sendet eine Nachricht 401 für die Löschung eines Arms oder von Armen, ArmId1 von der Brückengruppe GRPID 21a, 21c. Die Prozeßeinheit 26 wird darüber informiert, welche Prozedur auszuführen ist, in diesem Falle die Löschung eines Arms der Brückengruppe durch das Grundelement 402 vom externen Interfacemodul 28. Das Prozeßmodul 26 fährt dann mit der Löschung des Arms fort, indem es jede der entfernten Brückeneinheiten 21a, 21c der Reihe nach mit den Nachrichten 403a, 404a und 403b bzw. 404b kontaktiert, und die entsprechenden Arme von den entfernten Brückeneinheiten löscht. Wenn ein aktiver Arm aus einer Bahn gelöscht ist, im vorliegenden Fall ArmId1, löscht der Algorithmus im Prozeßmodul 26 auch jeden assoziierten Arm, der nicht mehr genutzt wird, im vorliegenden Fall Arm Id2 (s. Fig. 15). Wenn das Prozeßmodul 26 anfordert, einen Arm aus der Brücke zu löschen, die von der entfernten Brückenfunktion 21a, 21c gesteuert wird, überträgt es an das Instruktions- und Empfangsmodul 25 ein REL-Grundelement 403a, das Informationen über den zu löschenden ArmId sowie ein Erkennungsmittel des Ortes enthält, das nur die Brücke an dem Knoten identifiziert. Das Instruktions- und Empfangsmodul 25 überträgt dann eine Freigabeanforderungsnachricht 404a in einem Format, das von der entfernten Brückenfunktion erkannt wird. In diesem Fall ist das Format relativ einfach, da angenommen wird, daß die Brückenfunktion einfach einen Arm von einer Brücke löscht, und wenn die Brücke nur einen hineingehenden Arm und einen herausgehenden Arm hat (d. h., wenn nur eine Trägerverbindung verbleibt, ist die Brücke nicht länger erforderlich), wird die Brücke gelöscht. Die Antwortnachricht 405a gibt an, ob die Brückenfunktion immer noch aktiv ist. Nach Empfang dieser Nachricht im Instruktions- und Empfangsmodul 25 gibt das Modul ein RES-Grundelement 406a aus, das den Status zum Prozeßmodul 26 überträgt. Das Prozeßmodul 26 fährt dann mit der Löschung aller anderen Arme von den Brücken fort, die von einer anderen Brückenfunktion gesteuert wird (im vorliegenden Fall Kombination 21c), wobei die Nachrichten 403b, 404b, 405b, 406b verwendet werden. Wenn die Prozeßfunktion 26 das Löschen der Arme der Brücken beendet hat, gibt es an das externe Interfacemodul 28 ein DELRESP-Grundelement 407 (DELRESP prim.) aus, das angibt, wieviele Arme gelöscht wurden (ArmID1, ArmID2) sowie den Gesamtstatus (Statusparameter) der Brückengruppe. Das externe Interfacemodul 28 gibt eine AufbauGrP Antwort 408 aus, die die Parameter enthält, die im DELRESP- Grundelement enthalten sind.
Fig. 19 zeigt den Betrieb der Ausführungsform der Fig. 6 und 7 zum Aufbau einer neuen Brückengruppe. Die Steueran wendung, im vorliegenden Fall die Handover-Steuerung C¹¹, fordert zwischen den Punkten A und B (Fig. 26) den Aufbau einer Brückengruppe an, die aus den gekennzeichneten Armen besteht (ArmID hinein, ArmID1, ArmID2, ArmID3, ArmID4, ArmID heraus), was in einer Anforderungsnachricht 501 übertragen wird.
Das Prozeßmodul 26 wird darüber informiert, welche Prozedur es durch ein Grundelement 502 vom externen Interfacemodul 28 auszuführen hat, in diesem Falle die Bildung einer Brückengruppe aus einer Anzahl von Armen. Das Prozeßmodul 26 fährt dann, gesteuert von der Brückenfunktion 21a, 21b, 21c an den Knoten, an denen das Prozeßmodul 26 berechnet, daß die Brücken gebildet werden müssen, mit der Bildung von Brücken fort. Wenn das Prozeßmodul 26 fordert, eine Brücke unter Verwendung der entfernten Brückenfunktion 21a, 21b, 21c aus einer Gruppe von Armen zu bilden, gibt es an das Instruktions- und Empfangsmodul 25 ein Hinzufügen- Grundelement 503 aus, das Informationen über die erforderlichen Arme enthält, die die entfernte Brücke an einem Knoten ausbilden. Das Instruktions- und Empfangsmodul 25 sendet dann eine Aufbauanforderungsnachricht 504a in einem Format, das von der entfernten Brückenfunktion 21a erkannt wird. Auch in diesem Fall ist das Format relativ einfach, da angenommen wird, daß die Brückenfunktion 21a einfach eine Brücke bildet. Das Format gibt die Arme, die die Brücke bilden, sowie den Typ der erforderlichen Brücke an. Die Antwortnachricht 505a gibt an, ob die Brückenfunktion 21b aktiv ist, oder ob die Operation mißlungen ist. Nach dem Empfang dieser Nachricht vom Prozeßmodul 26, das den Status überträgt, fährt das Prozeßmodul 26 mit der Bildung weiterer erforderlicher Brücken fort (im vorliegenden Beispiel die Brückenfunktion 21b). Wenn das Prozeßmodul 26 den Brückenaufbau abgeschlossen hat, gibt es ein GRPSETRES- Grundelement 507 (Gruppenaufbau Antwort)aus, fährt mit GRPID fort, wodurch eine einfache Identifizierung der Brückengruppe möglich ist, und gibt den Gesamtstatus (Statusparameter) der Nachricht 508 aus, die die Parameter enthält, die im GRPSETRES-Grundelement 507 vorhanden sind.
Fig. 20 gibt die Hinzufügung eines Arms zu einer vorhandenen Brückengruppe an, wobei die Ausführungsform der Fig. 6 und 7 verwendet ist. Die Steueranwendung, in diesem Fall die Handover-Steueranwendung, sendet eine Anforderung 601 zur Hinzufügung eines oder mehr Arme, ArmID, zur vorhandenen Brückengruppe GRPID aus (s. Fig. 17). Das Prozeßmodul 26 wird informiert, welche Prozedur es, im vorliegenden Fall die Hinzufügung eines Arms zu einer existierenden Brückengruppe, durch ein Grundelement 602 vom externen Interfacemodul auszuführen hat. Das Prozeßmodul fährt dann mit der Hinzufügung des Arms/der Arme fort, indem es mit jeder der entfernten Brückeneinheiten in Kontakt tritt und die relevanten Arme unter Bildung neuer Brücken den entfernten Brückeneinheiten hinzufügt. Wenn das Prozeßmodul 26 fordert, einen Arm einer Brücke hinzuzufügen, die von einer entfernten Brückeneinheit 21b gesteuert wird, gibt es ein Hinzufügen-Grundelement 603a aus, das Informationen über den hinzuzufügenden Armld und ein Erkennungsmittel des Ortes enthält, das nur die Brücke an dem Knoten identifiziert. Das Instruktions- und Empfangsmodul 25 sendet dann eine Hinzufügen-Anforderungsnachricht 604 in einem Format aus, das von der entfernten Brückenfunktion 21b erkannt wird. Auch in diesem Fall ist das Format relativ einfach, da angenommen wird, daß die Brückenfunktion 21b einfach einen Arm hinzufügt und somit nur die Armld und die lokale Brückenreferenz benötigt. Die Antwortnachricht 605a gibt den Status der Brücke an (d. h., aktiv, nicht aktiv). Nach Empfang dieser Nachricht im Instruktions- und Empfangsmodul 25 gibt das Modul an das Prozeßmodul, das den Status überträgt, ein Adressen-Grundelement 606a aus. Das Prozeßmodul fährt dann entweder mit der Hinzufügung neuer Arme an Brücken, die durch eine andere Brückenfunktion 21b gesteuert werden, oder mit dem Aufbau einer neuen Brücke fort (im vorliegenden Beispiel wird an die Brückenfunktion 21a eine Aufbau-Anforderung 604b gesandt) (Nachrichten 603b, 604b, 605b, 606b). Wenn die Prozeßfunktion das Hinzufügen von Armen an Brücken oder die Bildung neuer Brücken abgeschlossen hat, sendet sie an das externe Interfacemodul 28 ein Grundelement 67, das den Gesamtstatus der Operation des Hinzufügens angibt. Das externe Interfacemodul 28 gibt eine Hinzufügen Arm Antwort 608 aus, die die Parameter enthält, die im Grundelement 607 enthalten sind.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen betreffen ein mobiles Telekommunikationsnetzwerk in dem die den Verkehr übertragenden Verbindungen zum Betrieb der vorliegenden Ausführungsform auch die erforderliche Steuersignalisierung übertragen. Die Erfindung kann bei jedem Kommunikationssystem verwendet werden, in dem an über das System verteilten Punkten Steuer- und Überwachungsfunktionen erforderlich sind. Es können dedizierte Signalisierungsverbindungen verwendet werden, wenn das System, auf das die Erfindung angewendet wird, keine anderen geeigneten Verbindungen verfügbar hat.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben oder zur Steuerung eines Kommunikationssystems, das Funktionselemente (B, B¹, B¹¹, B¹¹¹) und Anwendungsprozeßelemente (C, C¹, C¹¹, C¹¹¹), die jeweils mehrere Funktionselemente steuern, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es die Übertragung von Befehlen der Anwendungsprozeßelemente zu einem Interfaceelement, wobei die von den Anwendungsprozeßelementen übertragenen Befehle vom Typ oder von der Konfiguration der Funktionselemente unabhängig sind, und die Umwandlung dieser Befehle in Befehle umfaßt, die zur Steuerung der Funktionselemente geeignet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zwei oder mehr Funktionselemente und Anwendungsprozeßelemente Daten in verschiedenen Formaten verwenden und die Verarbeitung die Umwandlung der von einem der Elemente erzeugten Daten in ein Format umfaßt, das für das Element oder die Elemente geeignet ist, für welche die Daten bestimmt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem mindestens zwei der Funktionselemente und Anwendungsprozeßelemente unterschiedliche Betriebsprotokolle verwenden und die Verarbeitung eine Umsetzung eingehender Daten in ein Protokoll umfaßt, die für das Element oder die Elemente geeignet ist, für welche die Daten bestimmt sind.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verarbeitung die Adressierung von Signalpaketen zu einzelnen Funktionselementen umfaßt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verarbeitung die Auswahl der Funktionselemente und/oder der Anwendungsprozeßelemente umfaßt, zu denen der Datenstrom übertragen werden soll.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anwendungsprozeßelemente eine problemorientierte Servicefunktion steuern und die Verarbeitung der Daten die Betätigung von Funktionen zur Unterstützung der problemorientierten Servicefunktion umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Verarbeitung den Aufbau eines Handover eines Benutzeranschlusses von einem Netzwerkanschluß zu einem anderen umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Verarbeitung den Aufbau von Mehrfachverzweigungsfunktionen durch geeignete Funktionseinheiten umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, bei dem die Verarbeitung ein Funktionselement zur Kombination mehrerer an einem Knoten ankommender Datenströme zu einem ausgehenden Datenstrom steuert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Verarbeitung die Synchronisation der ankommenden Datenströme steuert.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem die Funktionselemte die Fähigkeit aufweisen, Brücken zwischen Trägerverbindungen auszubilden, wobei die Verarbeitng die Erzeugung und die Freigabe solcher Trägerbrücken umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Verarbeitung die Einrichtung einer Brückenverbindung als Teil einer Umschaltoperation eines Benutzeranschlusses von einem Netzwerkanschluß zu einem anderen umfaßt.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verarbeitung die Verarbeitung von Meßdaten umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Verarbeitung mathematische Operationen umfaßt, die an den Daten eines oder mehrerer Funktionselemente durchgeführt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Verarbeitung die Berechnung eines Zeitmittels von einer Netzwerkbetriebsfunktion erhaltener Daten umfaßt.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Verarbeitung die Erfassung von Meßdaten von mehr als einem Funktionselement und die Durchführung eines Vergleichs zwischen diesen Daten umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Meßdaten ein Maß für die Qualität eines Signals darstellen.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die Verarbeitung die Identifizierung des Funktionselements umfaßt, dessen Meßwert einem vorgegebenen oder optimalen Wert am nächsten kommt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18 in Abhängigkeit von Anspruch 7, bei dem die Verarbeitungseinheit die Meßdaten zur Steuerung der Handover eines Benutzeranschlüsses von einem Netzwerkanschluß auf einen anderen verwendet.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kommunikationssystem eine oder mehrere mobile Einheiten aufweist.

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem das Kommunikationssystem ein Mobilfunksystem ist.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kommunikationssystem stationäre Anschlußpunkte umfaßt.

23. Kommunikationssystem, das mehrere Funktionselemente (B, B¹, B¹¹, B¹¹¹) und ein oder mehr Anwendungsprozeßelemente (C, C¹, C¹¹, C¹¹¹) zur Steuerung der Funktionselemente oder gesteuert von den Funktionselementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenprozessorelement (A, A¹, A¹¹, A¹¹¹) als Interface zwischen einem Anwendungsprozeßelement und mehreren Funktionselementen vorgesehen ist, wobei das Anwendungsprozeßelement oder die Anwendungsprozeßelemente so konfiguriert sind, daß sie Befehle in einer Form erzeugen, die für die Konfiguration oder die Typen der Funktionselemente nicht spezifisch sind, und daß das Zwischenprozessorelement so konfiguriert ist, daß es die Befehle ausführt, die vom Anwendungsprozeßelement erzeugt wurden, indem es zu den Funktionselementen Befehle überträgt.

24. Kommunikationssystem nach Anspruch 23, bei dem zwei oder mehr Funktionselemente und Anwendungsprozeßelemente unterschiedliche Datenprotokolle aufweisen und das Zwischenprozessorelement eine Einrichtung zur Umwandlung von Datensignalen in ein Protokoll oder in Protokolle aufweist, die für das Bestimmungselement oder die Bestimmungselemente geeignet sind, die angesprochen werden sollen.

25. Kommunikationssystem nach Anspruch 23 oder 24, bei dem das Zwischenprozessorelement eine Einrichtung enthält, die auf einen von einem Anwendungsprozeßelement gegebenen Befehl anspricht und ermittelt, welches von mehreren Funktionselementen betätigt werden soll.

26. Kommunikationssystem nach den Ansprüchen 23, 24 oder 25, bei dem das Zwischenprozessorelement für jedes der Funktionselemente oder Anwendungsprozeßelemente ein entsprechendes Interface-Subelement aufweist und die Interface-Subelemente eine Einrichtung zur Anpassung von Daten in ein Format aufweisen, das für das betreffende Element geeignet ist.

27. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 26, bei dem ein gemeinsames Interface-Subelement des Zwischenprozessors eine Einrichtung zum Senden von Signalen an jede von mehreren Funktionselementen oder Anwendungsprozeßelementen und zum Empfangen von Signalen davon aufweist.

28. Kommunikationssystem nach Anspruch 26 oder 27, bei dem die entsprechenden gemeinsamen Interface-Subelemente zum Senden von Daten an jedes Funktionselement und/oder Anwendungsprozeßelement eine Einrichtung zur Erzeugung eines Datensignals aufweisen, das einen Adressencode für das anzusprechende Funktionselement oder Anwendungsprozeßelement aufweist.

29. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 28, das mehrere Anwendungsprozeßelemente aufweist.

30. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 29, das dedizierte Signalverbindungen zur Übertragung von Signalen zwischen dem Zwischenprozessor und den Funktionselementen und den Anwendungsprozeßelementen aufweist.

31. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei das Kommunikationssystem ein Telekommunikationssystem ist.

32. Kommunikationssystem nach Anspruch 31, wobei das System ein Mobilfunknetzwerk ist.

33. Kommunikationssystem nach Anspruch 31 oder 32, bei dem zumindest einige Signalverbindungen zur Übertragung von Signalen zwischen dem Prozessorfunktionselement und den Funktionselementen und/oder den Anwendungsprozeßelementen durch Telekommunikationsverbindungen des Netzwerks gebildet werden.

34. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 33, bei dem die Funktionselemente eine Einrichtung zum Messen der Betriebscharakteristika des Systems enthalten.

35. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 34, bei dem die Funktionselemente eine Einrichtung zum Ausbilden von Brücken zwischen Trägerverbindungen des Systems aufweisen.

36. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 35, bei dem die Funktionselemente eine Einrichtung zur Mehrfachverzweigung und/oder zur Kombination von in den Trägerverbindungen des Systems vorhandenen Datenströmen aufweisen.

37. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 36, das ein Anwendungsprozeßelement zur Steuerung der Handover eines mobilen Anschlusses von einem Systemanschluß zu einem anderen aufweist.

38. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 37, das ein Anwendungsprozeßelement zur Steuerung der Einrichtung von Konferenzbrücken aufweist.

39. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 37, das ein Anwendungsprozeßelement zur Steuerung der Diversitylenkung auf Kommunikationswegen des Systems aufweist.

40. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 38, wobei das System mindestens eine mobile Einheit umfaßt.

41. Kommunikationssystem nach Anspruch 40, wobei das Kommunikationssystem ein Mobilfunknetzwerk ist.

42. Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 23 bis 41, wobei das Kommunikationssystem mindestens einen stationären Anschluß umfaßt.

43. Zwischenprozessoreinheit für ein Kommunikationssystem zur Steuerung einer Anzahl von Funktionselementen (B, B¹, B¹¹, B¹¹¹) des Systems, die durch ein oder mehrere Anwendungsprozeßelemente (C, C¹, C¹¹, C¹¹¹) des Systems gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt: ein externes Interfacemodul (51, 12, 28, 33) zum Empfang von Befehlen von einem Anwendungsprozeßelement in einer Form, die für die Konfiguration oder den Typ des Funktionselements nicht spezifisch ist, ein Instruktions- und Empfangsmodul (53, 10, 25, 36) zur Ausführung der so erhaltenen Befehle und zur Übertragung derselben zu den für die Ausführung der Befehle erforderlichen Funktionselementen sowie ein Prozessormodul (52, 11, 26, 35) zur Verarbeitung von zwischen den Funktionselementen und dem Anwendungsprozeßelement übertragenen Daten.

44. Zwischenprozessoreinheit nach Anspruch 43, bei der das Instruktions- und Empfangsmodul (53, 10, 25, 36) Signale von einem Verarbeitungsformat, das vom Prozessormodul verwendet wird, in einzelne Betriebsformate, die von den einzelnen Funktionselementen verwendet werden, umwandelt.

45. Zwischenprozessoreinheit nach Anspruch 43 oder 44, bei der das Instruktions- und Empfangsmodul eine Einrichtung zur Auswahl der Funktionselemente aufweist, zu denen die Signale verteilt werden sollen und/oder von denen die Signale empfangen werden sollen.

46. Zwischenprozessoreinheit nach Anspruch 45, die eine Einrichtung zur sequentiellen Kommunikation mit jedem Funktionselement enthält.

47. Zwischenprozessoreinheit nach Anspruch 45, bei der das Instruktions- und Empfangsmodul eine Einrichtung zum Senden von Nachrichten enthält, die jeweils mit einem zugehörigen Adressencode versehen sind, der einem einzelnen Funktionselement entspricht.

48. Zwischenprozessoreinheit nach einem der Ansprüche 43 bis 47, bei der das externe Interfacemodul eine Einrichtung zur Umwandlung von Signalen vom Prozessormodul in ein Format aufweist, das von einem zugeordneten Anwendungsprozeßelement verwendet werden kann.