DE10228751C1 - Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems und entsprechend eingerichtetes Funkkommunikationssystem - Google Patents

Abstract

In einem Funkkommunikationssystem werden für im Funksystem befindliche Funkstationen (MSi, MTi) Funkparameter für eine Verbindung zwischen einer mobilen Funkstation (MSi, MTi) und einem Zugangspunkt (BTSi, NodeBi) gemessen. Diese werden gemeinsam mit den zugehörigen Ortskoordinaten der mobilen Funkstation (MSi, MTi) gespeichert. Für eine bestimmte mobile Funkstation (MSi, MTi), die eine Verbindung zu einer ersten festen Funkstation (BTSi, NodeBi) unterhält und die sich an einem der ersten festen Funkstation (BTSi, NodeBi) bekannten Ort befindet, werden die für diesen Ort gespeicherten Funkparameter abgerufen. Auf der Basis der abgerufenen Funkparameter kann insbesondere ein Funkkanal zwischen der vorgegebenen mobilen Funkstation (MSi, MTi) und einem zweiten Zugangspunkt (BTSj, NodeBj) abgeschätzt werden. Auf der Basis dieser Abschätzung kann eine Entscheidung zur Durchführung einer Übergabeprozedur der Verbindung von dem ersten Zugangspunkt (BTSi, NodeBi) zu dem zweiten Zugangspunkt (BTSj, NodeBj) getroffen werden.

Description

Funkkommunikationssysteme dienen der Übertragung von Informa­ tionen, Sprache oder Daten, mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnittstelle zwischen einer sendenden und einer empfangenden Funkstation. Verschiedene Teilnehmer werden dabei durch unterschiedliche physikalische Kanäle, in die die Funkschnittstelle organisiert ist, unterschieden. Ab­ hängig von dem verwendeten Zugriffsverfahren kann ein physi­ kalischer Kanal durch einen schmalbandigen Frequenzbereich, einen Zeitschlitz und/oder einen Spreizcode gebildet werden. Die derzeit untersuchten und aussichtsreichsten Kandidaten für zellulare Mobilfunksysteme auf Basis von GSM, GPRS, EDGE und UMTS, sowie drahtlose lokale Netze (Wireless Local Area Networks WLANs) wie zum Beispiel IEEE802.11 und HIPERLAN/2 und Satellitensysteme und Verteildienstsysteme (Broad­ castsysteme), wie zum Beispiel Satellite-UMTS (UMTS-S), DAB und DVB-S/T unterscheiden sich unter anderem durch das ange­ wandte Zugriffsverfahren. Das Zugriffsverfahren beeinflusst die Eigenschaften der Datenübertragung, wie zum Beispiel Da­ tenrate und Reichweite.

In zukünftigen Mobilfunksystemen ist davon auszugehen, dass verschiedene Zugriffsverfahren parallel angewandt werden, um jedem Mobilfunkteilnehmer für die von ihm gewünschte Daten­ übertragung optimale Übertragungseigenschaften bereitstellen zu können.

Ein gemeinsames Merkmal der oben aufgeführten Mobilfunksyste­ me ist, dass sie Zugangspunkte aufweisen, von denen über die Funkschnittstelle eine Funkverbindung zu mobilen Funkstatio­ nen aufgebaut werden kann. Diese Zugangspunkte, die als Sen­ de/Empfangseinheiten ausgebildet sind, werden bei GSM, GPRS, EDGE als Basisstationen, bei UMTS als NodeB und in drahtlosen lokalen Netzen als Zugangspunkt beziehungsweise Access Point bezeichnet. In zellularen Mobilfunksystemen sind mehrere Zu­ gangspunkte mit einer Funknetzsteuerung verbunden, die die Verwaltung der funktechnischen Ressourcen der angeschlossenen festen Funkstationen vornimmt. Die Funknetzsteuerung wird bei GSM, GPRS und EDGE als Basisstationssteuerung, bei UMTS als Radio Network Controller RNC und in WLAN nach dem Standard HIPERLAN/2 als Zugangspunktsteuerung (Access Point Contro­ ler). In der Regel existieren in WLAN keine Funknetzsteuerun­ gen, welche die Verwaltung der Funkressourcen vornimmt. Nach dem Standard 8021.11 suchen sich die Zugangspunkte selbstän­ dig eine freie Frequenz und nutzen diese für die Datenkommu­ nikation. Die Funkzugangssteuerung in zellularen Mobilfunk­ systemen ist mit einem Vermittlungsknoten verbunden, der bei GSM, GPRS, EDGE und UMTS als Mobilvermittlungsstelle bezeich­ net wird. Die Vermittlungsknoten sind untereinander vernetzt und sind Teil des Festnetzes. Zugangspunkte eines WLAN sind in der Regel direkt mit dem Festnetz verbunden. Bei dem Fest­ netz kann es sich auch um das Internet oder ein drahtgebunde­ nes Zugangsnetz handeln, welches über ein entsprechendes Ga­ teway einen Zugang zum Internet realisiert.

Ein Gebiet, das von einem Funkkommunikationssystem abgedeckt wird, wird in einzelne Funkzonen, die auch als Zellen be­ zeichnet werden, aufgeteilt. Eine Zelle wird dabei von einem der Zugangspunkte bedient, über die Funkverbindungen von mo­ bilen Funkstationen, die sich in dieser Zelle aufhalten, auf­ gebaut werden. Unterschiedlichen Funkverbindungen werden da­ bei unterschiedliche physikalische Kanäle zugewiesen.

Bewegt sich eine mobile Funkstation aus dem Gebiet einer Zel­ le in das einer anderen Zelle, so muss bei laufender Funkver­ bindung eine Übergabeprozedur (auch Handover oder Handoff ge­ nannt) erfolgen, bei der die aktive Funkverbindung von einem Zugangspunkt zu einem anderen Zugangspunkt übergeben wird, wobei die Funkverbindung auch über die Zellgrenzen hinweg aufrechterhalten wird.

Vielfach werden Funkzellen unterschiedlicher Größe definiert, die sich überlagern. Mit Hilfe dieser Funkzellen kann den un­ terschiedlichen Anforderungen an die Mobilität der Teilnehmer entsprochen werden. Teilnehmer, die sich mit geringer Ge­ schwindigkeit bewegen, werden vorzugsweise kleinen Zellen zu­ geordnet, während Teilnehmer, die sich mit hoher Geschwindig­ keit bewegen, vorzugsweise großen Zellen zugeordnet werden, um häufige Übergabeprozeduren zu vermeiden. Bei einer Ände­ rung des Bewegungsverhaltens eines Teilnehmers kann eine Ü­ bergabeprozedur von einer kleinen zu einer großen Zelle not­ wendig werden.

Darüber hinaus können in einem Mobilfunksystem, das gleich­ zeitig unterschiedliche Zugriffsverfahren anbietet, Übergabe­ prozeduren zwischen Zellen, die unterschiedliche Zugriffsver­ fahren unterstützen, erforderlich werden, wenn die Anforde­ rungen einer Teilnehmerverbindung, zum Beispiel bezüglich Da­ tenrate oder Geschwindigkeit des Teilnehmers, sich ändern.

Die Entscheidung, dass ein Zellenwechsel erfolgen soll, wird in dem Mobilfunksystem auf Grund unterschiedlicher Kriterien getroffen. Neben der Empfangsfeldstärke (Received Signal Strength Indicator, RSSI), der Bitfehlerrate (Bit Error Rate, BER) oder dem Signal-zu-Störverhältnis (Carrier-to- Interference Ratio, C/I) kann der Abstand der mobilen Funk­ station zur festen Funkstation als Kriterium für die Einlei­ tung einer Übergabeprozedur herangezogen werden. In F. Cor­ tés-Rodriguez et al. Proc. IEEE VTC'99, 1999, pp. 775-779 ist vorgeschlagen worden, die Position der mobilen Funkstation als Bedingung für eine Übergabeprozedurentscheidung zu ver­ wenden. Diese Kriterien können unterschiedlich gewichtet und kombiniert werden und darüber hinaus mit Hysteresen versehen werden, um unnötig häufige Zellenwechsel zu vermeiden.

Zur Entscheidung, in welche Zelle ein Wechsel erfolgen soll, ist es erforderlich, Informationen über die Verbindungsquali­ tät in der neuen Zelle zu erhalten. Das heisst, die RSSI-, BER- und/oder C/I-Werte für eine Funkstation in der neuen Zelle müssen gemessen werden. Unabhängig davon ob die neue Zelle dasselbe Zugriffsverfahren unterstützt wie die alte, muss sich der Empfänger der Funkstation dazu auf die Funkres­ sourcen der neuen Zelle einstellen und Signale messen, die gewöhnlich von der Basisstation oder dem Zugangspunkt perio­ disch ausgesendet werden. Verwendet die neue Zelle eine ande­ re Frequenz, so muss der Empfänger die Frequenz wechseln. Wird in der anderen Zelle ein anderer Scrambling-Code verwen­ det, so muss dieser Code bei der Decodierung entsprechend im Empfänger verwendet werden.

In dem UMTS-Standard sind drei verschiedene Verfahren für die Messungen in Systemen mit demselben beziehungsweise unter­ schiedlichen Zugriffsverfahren vorgesehen (siehe 3GPP TS25.212: "Multiplexing and channel coding (FDD)", 3GPP TS25.215: "Physical layer-Measurements (FDD)", 3GPP TS 25.331: "RRC Protocol Specification"). Dabei werden sogenann­ te Intra Frequency Messungen, das heisst, Messungen, bei de­ nen in beiden Zellen der gleiche Mode FDD oder TDD angewandt wird, Interfrequency Intra-System, das heisst, Messungen, bei denen die eine Zelle im FDD-Mode und die andere Zelle im TDD- Mode betrieben wird, und Interfrequency Intersystem Messun­ gen, das heisst, Messungen, bei denen die eine Zelle gemäß UMTS-Standard und die andere Zelle gemäß GSM-Standard betrie­ ben wird, unterschieden. Die Messungen können im FDD-Mode durch den Compressed-Mode und im TDD-Mode während der Zeit ungenutzter Zeitschlitze durchgeführt werden.

Die Messungen werden von der mobilen Funkstation durchge­ führt. Den Befehl dazu erhält die mobile Funkstation von der festen Funkstation, mit der sie die Verbindung aufgebaut hat, durch eine entsprechende Steuernachricht, die sogenannte "Measurement Control Message". Diese Nachricht enthält die Information, was gemessen werden soll und, ob die Messung pe­ riodisch oder ereignisgesteuert durchgeführt werden soll, das heisst, eine Mess-ID und einen Mess-Typ.

Zur Vorbereitung einer Übergabeprozedur wird der mobilen Funkstation vom Netz eine Liste von Zellen übermittelt, in denen die mobile Funkstation Messungen während der ungenutz­ ten Zeitschlitze durchführen soll. Die Zellen können zum Bei­ spiel im TDD-Mode, FDD-Mode oder gemäß GSM-Standard betrieben werden. Zu Beginn einer Messung muss die mobile Funkstation sich in der Regel zunächst in der Zelle synchronisieren. Die mobile Funkstation misst dann die Empfangsfeldstärke über ei­ ne Messperiode, die für Intrafrequency-Messungen 200 ms und für Messungen im GSM-System sowie für Interfrequency- Messungen 480 ms beträgt. Im FDD-Mode wird eine Mittelung der Messwerte über drei Messperioden vorgenommen.

Für drahtlose lokale Netze, zum Beispiel HIPERLAN/2 sind ähn­ liche Messprozeduren vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel ETSI/BRAN "Broadband Radio Access Networks (BRANs); HIPERLAN Type 2; Data Link Control (DLC) Layer, Radio Link Control (RLC) Sublayer", Draft DTR/BRAN-0020004-23, ETSI Sophia Anti­ polis, France, Feb. 2000; ETSI/BRAN "Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN Type 2; Physical (PHY) layer", Draft DTR/BRAN-0023003, ETSI Sophia Antipolis, France, März 2000; ETSI/BRAN "Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN Type 2 Functional Specification Data Link Control (DLC) Layer, Part 4 - Extension for Home Environments", Draft DTR/BRAN-0020004-4, ETSI, Sophia Antipolis, France, April 2000). Zum Aufbau einer Verbindung zu einer zentralen Instanz muss während einer minimalen Zeit von 4 ms eine Frequenz ab­ gehorcht werden. Während dieser Zeit soll der Broadcast Control Channel (BCCH), welcher auf dem Broadcast Channel (BCH) übertragen wird, dekodiert werden. Ausserdem werden drei Messprozeduren vorgeschlagen. Bei der ersten Methode soll der BCH über das Received Signal Strength 0, RSS0, ge­ messen und möglichst dekodiert werden. Bei der zweiten Metho­ de soll für eine Dauer von zwei OFDM-Symbolen die Frequenz gemessen werden, ohne den BCH zu dekodieren. Bei der dritten Methode werden die beiden zuvor beschriebenen Methoden kombi­ niert. Bei einer Übergabeprozedur horcht die mobile Funksta­ tion zuerst das Funkmedium nach BCH-Nachrichten ab. Empfängt die feste Funkstation ein BCH-Signal einer zentralen Instanz, dann meldet sie sich als mobile Funkstation bei dieser zent­ ralen Instanz an. Andernfalls sendet die mobile Funkstation selber BCH-Signale aus und übernimmt die Rolle einer zentra­ len Instanz.

Im Projekt Cello (http:/ / www.telecom.ece.ntua.gr/cello/) wur­ de vorgeschlagen, eine Übergabeprozedurentscheidung abhängig vom Ort einer mobilen Funkstation und den von dieser Station gemessenen Funkparametern zu treffen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems sowie ein dafür ein­ gerichtetes Funkkommunikationssystem anzugeben, in dem Über­ gabeprozeduren mit geringerem Aufwand durchführbar sind.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfah­ ren gemäß Anspruch 1, sowie ein Funkkommunikationssystem ge­ mäß Anspruch 9. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In dem Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems werden von im Funkkommunikationssystem befindlichen Funksta­ tionen Funkparameter für eine Verbindung zwischen einer mobi­ len Funkstation und einem Zugangspunkt gemessen. Diese Funk­ parameter werden gemeinsam mit einer zugehörigen Ortsinforma­ tion der mobilen Funkstation gespeichert. Für eine vorgegebe­ ne mobile Funkstation, die eine Verbindung zu einem ersten Zugangspunkt unterhält und die sich an einem dem ersten Zu­ gangspunkt bekannten Ort befindet, werden die für diesen Ort gespeicherten Funkparameter abgerufen. In dem Funkkommunika­ tionssystem werden somit Messwerte, die von allen im Funkkom­ munikationssystem befindlichen Funkstationen oder Zugangs­ punkten gemessen wurden, gespeichert und so allen anderen Funkstationen oder Zugangspunkten zur Verfügung gestellt. Ei­ ne mobile Funkstation, für die gemessene Funkparameter für einen bestimmten Ort benötigt werden, kann somit auf die ge­ speicherten Werte zurückgreifen. Es ist daher nicht erforder­ lich, dass diese Funkstation die Messwerte selber ermittelt.

Vorzugsweise wird das Verfahren im Zusammenhang mit einer Ü­ bergabeprozedur eingesetzt. Für die vorgegebene mobile Funk­ station wird auf Grund der abgerufenen Funkparameter ein Funkkanal zu einem zweiten Zugangspunkt abgeschätzt. Auf der Basis dieser Schätzung wird eine Entscheidung zur Durchfüh­ rung einer Übergabeprozedur der Verbindung von dem ersten Zu­ gangspunkt zu dem zweiten Zugangspunkt getroffen. Durch diese Vorgehensweise entfällt das Erfordernis, vor einer Übergabe­ prozedur Messungen bzw. Abhorchprozeduren durchzuführen, um die Funkbedingungen bezüglich anderer Zugangspunkte zu ermit­ teln. Dadurch wird einerseits das Funkkommunikationssystem entlastet, andererseits kann schnell über die Übergabeproze­ dur entschieden werden und die Übergabeprozedur durchgeführt werden, da keine zusätzlichen Messungen erforderlich sind.

Ist das Funkmedium großen zeitlichen Schwankungen ausgesetzt, so ist es vorteilhaft, zu jedem Funkparameter zusätzlich den Zeitpunkt der Messung zu speichern. Dadurch kann die Aktuali­ tät der Funkparameter überprüft werden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, zu jedem Funkparameter zu­ sätzlich einen Geschwindigkeitsvektor der mobilen Funkstation zu speichern. Bei der Abschätzung des Funkkanals können dann die Geschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen der mobilen Funkstationen berücksichtigt werden.

Das Verfahren ist sowohl für Übergabeprozeduren innerhalb ei­ nes Funkkommunikationssystems, in dem nur ein Zugriffsverfah­ ren verwendet wird, als auch in Funkkommunikationssystemen, in denen verschiedene Zugriffsverfahren gleichzeitig einge­ setzt werden, anwendbar. Da in einem Funkkommunikationssys­ tem, in dem verschiedene Zugriffsverfahren eingesetzt werden, der Aufbau von gesonderten Signalisierungsverbindungen zur Ermittlung von Messwerten in Nachbarzellen besonders aufwän­ dig ist, ist es besonders vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren auf diesen Fall anzuwenden, da dadurch die Einspa­ rung besonders groß ist.

Bei Einsatz des Verfahrens in einem Funkkommunikationssystem mit Zugangspunkten, die unterschiedliche Zugriffsverfahren unterstützen, werden die Messergebnisse an eine Entschei­ dungseinheit übertragen, in der die Entscheidung zur Durch­ führung der Übergabeprozedur der Verbindung von dem ersten Zugangspunkt zu dem zweiten Zugangspunkt getroffen wird. Die Entscheidungseinheit kann an zentraler Stelle des Netzes, zum Beispiel in einem Vermittlungsknoten oder in einer Funknetz­ zugangssteuerung angeordnet sein. Die Entscheidungseinheit kann auch in der mobilen Funkstation vorgesehen werden. In diesem Fall müssen die für eine Übergabeprozedur maßgeblichen Messparameter über die Funkschnittstelle übertragen werden. Dabei können die Zugangspunkte mit eine TDMA-Zugriffsverfah­ ren, einem FDMA-Zugriffsverfahren, einem OFDMA-Zugriffsver­ fahren, einem SDMA-Zugriffsverfahren und/oder einem CDMA- Zugriffsverfahren und/oder einer beliebigen Kombination der Zugriffsverfahren betrieben werden.

Vorzugsweise werden periodisch Messwerte, die dem Aufent­ haltsort der vorgegebenen mobilen Funkstation zugeordnet sind, an die vorgegebene mobile Funkstation übertragen. Al­ ternativ können diese Messwerte aber auch auf explizite An­ frage hin übermittelt werden. Mit Hilfe dieser Informationen kann die mobile Funkstation, falls die Verbindung zu dem zu­ geordneten Zugangspunkt abreisst, selbständig eine neue Ver­ bindung zu einer anderen, auf Grund der Messwerte möglichen Funkstation aufbauen. Diese neue Verbindung wird quasi als Übergabeprozedur aufgebaut. Damit wird eine sogenannte harte Übergabe (Hard Handover) eingeleitet.

Ein Funkkommunikationssystem, das zum Ablauf des erfindungs­ gemäßen Verfahrens geeignet ist, weist mehrere Zugangspunkte auf, von denen Verbindungen zu mobilen Funkstationen aufge­ baut werden können. Ferner sind Messeinrichtungen zur Messung von Funkparametern für eine Verbindung zwischen einer mobilen Funkstation und einem Zugangspunkt und zur Messung der Ortskoordinaten der mobilen Funkstation vorgesehen. Als der­ artige Messeinrichtungen sind in bekannten Funkkommunikati­ onssystemen entsprechend GSM, GPRS, EDGE, UMTS die mobilen Funkstationen und die Zugangspunkte, wie Basisstationen und NodeB geeignet. Die Messung der Ortskoordinaten kann sowohl über die mobile Funkstation, als auch über den Zugangspunkt erfolgen. Des Weiteren können die genannten Funkparameter bzw. deren Attribute (Ort, Zeit, Geschwindigkeit, Richtung, etc.) durch Kopplung mit anderen Informationsquellen gewonnen werden.

Das Funkkommunikationssystem ist darüber hinaus mit einer Speichereinheit ausgerüstet, in der die gemessenen Funkpara­ meter und die zugehörigen Ortskoordinaten gespeichert werden. Diese Speichereinheit kann sowohl zentral angeordnet sein, zum Beispiel in den Vermittlungsknoten, bei GSM, GPRS, EDGE oder UMTS in den Mobilvermittlungsstationen, in der Funknetz­ steuerung oder in der Funkresourcensteuerung (Radio Resource Control). Darüber hinaus können die Messwerte in den Zugangs­ punkten oder den mobilen Funkstationen gespeichert werden. Dazu ist eine Übertragung der Messwerte über das Funkkommuni­ kationssystem beziehungsweise ein Festnetz, mit dem das Funk­ kommunikationssystem über die Vermittlungsknoten verbunden ist, erforderlich. Die Übertragung der Messwerte kann insbe­ sondere über ein IP-Netz erfolgen, mit dem die Vermittlungs­ knoten verbunden sind. Das Funkkommunikationssystem verfügt darüber hinaus über eine Entscheidungseinheit, in der die Entscheidungen zur Durchführung einer Übergabeprozedur einer Verbindung von einem ersten Zugangspunkt zu einem zweiten Zu­ gangspunkt getroffen werden. Diese Entscheidungseinheit kann, ebenso wie die Speichereinheit, sowohl zentral in den Ver­ mittlungsknoten, den Funkzugangssteuerungen oder den Funkre­ sourcensteuerungen, als auch dezentral in den festen Funksta­ tionen oder den mobilen Funkstationen vorgesehen sein.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläu­ tert.

Fig. 1 zeigt ein Funkkommunikationssystem, das unterschied­ liche Zugriffsverfahren unterstützt.

Fig. 2 zeigt den Wechsel eines Teilnehmers von einer GSM- Zelle über eine Pikozelle und eine HIPERLAN/2-Zelle zu einer UMTS-Zelle.

Ein Funkkommunikationssystem umfasst erste Zugangspunkte BTS, die als Basisstationen gemäß GSM- beziehungsweise GPRS- Standard arbeiten. Mehrere der ersten Zugangspunkte BTS sind mit einer Basisstationssteuerung BSC verbunden. Die Basissta­ tionssteuerungen BSC sind mit einer Mobilvermittlungsstation MSC verbunden, die über eine Gateway-Mobilvermittlungsstation GMSC mit einem IP-Netz IP verbunden ist. Jede der ersten Zu­ gangspunkte BTS definiert eine Funkzelle Z₂i, i = 1, 2. . ., 5, in der unterschiedliche Teilnehmer gemäß dem im GSM-Standard vorgesehenen Zugriffsverfahren unterschieden werden. Zwischen dem ersten festen Zugangspunkt BTS1 und einer mobilen Funk­ station MS1, zwischen dem ersten Zugangspunkt BTS2 und einer Mobilstation MS2, sowie zwischen dem ersten Zugangspunkt BTS3 und einer Mobilstation MS3 besteht jeweils eine Funkverbin­ dung. Während dieser Verbindung werden periodisch Empfangs­ feldstärken RSSI, Bitfehlerraten BER und Signal-zu- Störverhältnisse C/I gemessen. Darüber hinaus wird jeweils der Aufenthaltsort der jeweiligen mobilen Funkstation MS1, i = 1, 2, 3 gemessen. Diese Funkparameter werden gemeinsam mit der zugehörigen Ortsinformation in einer ersten Speicherein­ heit SP₂ gespeichert. Die Speichereinheit SP₂ ist über die Mobilvermittlungsstation MSC und die Basisstationssteuerung BSC mit den ersten Zugangspunkten BTSi, i = 1, 2, 3 verbunden.

Darüber hinaus umfasst das Funkkommunikationssystem zweite Zugangspunkte NodeBi, i = 1 bis 6, die als NodeB gemäß UMTS- Standard ausgebildet sind. Die zweiten festen Zugangspunkte NodeBi sind mit Funknetzzugangssteuerungen RNC verbunden. Die Funknetzsteuerungen RNC sind über Mobilvermittlungsstellen MSC untereinander und über einen Paketdatenvermittlungsknoten (Serving GPRS Support Node) SGSN und einen Gateway- Paketdatenvermittlungsknoten GGSN mit dem IP-Netz IP verbun­ den. Die zweiten Zugangspunkte NodeBi definieren jeweils eine Zelle Z₃i, i = 1 bis 6, in der die unterschiedlichen Teilnehmer entsprechend der im UMTS-Standard festgelegten Zugriffsver­ fahren unterschieden werden. Zwischen den zweiten Zugangs­ punkten NodeBi und mobilen Funkstationen MTi, i = 1 bis 3, ist jeweils eine Verbindung aufgebaut. Während dieser Funk­ verbindungen werden gemäß den im UMTS-Standard festgelegten Messprozeduren die Empfangsfeldstärke, die Bitfehlerrate und das Signal-zu-Störverhältnis C/I gemessen. Ferner werden die Ortskoordinaten des aktuellen Aufenthaltsorts der mobilen Funkstationen MTi, i = 1 bis 3, gemessen. Diese gemessenen Funkparameter sowie die Ortskoordinaten werden in einer zwei­ ten Speichereinheit SP₃, die mit der Mobilvermittlungsstelle MSC verbunden ist, übertragen.

Ferner umfasst das Funkkommunikationssystem Zugangspunkte AP, die gemeinsam mit einer Zugangspunktsteuerung APC Zellen Z_Hi, i = 1, 2, 3 entsprechend dem HIPERLAN/2-Standard bilden. Mit der Zugangspunktsteuerung APC ist eine dritte Speichereinheit Sp_H verbunden, in der Ortskoordinaten und Messwerte für mobi­ le Funkstationen, die in Verbindung mit einem Zugangspunkt AP stehen, gespeichert werden. Derartige Messwerte werden durch im HIPERLAN/2-Standard festgelegte Messprozeduren gewonnen.

Das Funkkommunikationssystem umfasst darüber hinaus Ent­ scheidungseinheiten E₂, E₃, E_H, die über mit den Mobilstatio­ nen MSC für die entsprechend GSM- und UMTS-Standard einge­ richteten ersten und zweiten Zugangspunkte BTSi bzw. NodeBi bzw. mit der Zugangspunktsteuerung APC verbunden sind und ü­ ber diese mit den jeweiligen Zugangspunkten BTS, NodeB, CC in Verbindung stehen. In den Entscheidungseinheiten E₂, E₃, E_H wird die Entscheidung getroffen, ob eine Übergabeprozedur ei­ ner Verbindung von einem Zugangspunkt zu einem anderen Zu­ gangspunkt durchgeführt werden soll. Dazu greifen die Ent­ scheidungseinheiten E₂, E₃, E_H auf die in den Speichereinhei­ ten Sp₂, Sp₃, Sp_H für die entsprechenden Orte gespeicherten Funkparameter zurück. Die Entscheidungseinheiten E₂, E₃, E_H stehen untereinander über das IP-Netz IP miteinander in Verbindung. Alternativ können die Entscheidungseinheiten E₂, E₃, E_H und die Speichereinheiten Sp₂, Sp₃, Sp_H jeweils als zentralen Einheiten vorgesehen sind, die über das IP-Netz mit allen Zugangspunkten BTS, NodeB, CC in Verbindung stehen

Bewegt sich beispielsweise die mobile Funkstation MS1 aus der Zelle Z₂1 in die Zelle Z₂4, so entscheidet die erste Ent­ scheidungseinheit E₂ anhand der gemessenen Funkparameter für den Aufenthaltsort der mobilen Funkstation MS1 in der Zelle Z₂₂, ob und wann eine Übergabeprozedur eingeleitet wird. Än­ dern sich dagegen die Anforderungen für die Verbindung der mobilen Funkstation MS3 im Hinblick auf die Datenrate, so dass eine Funkverbindung zu einer zweiten festen Funkstation NodeB zweckmäßig ist, so überprüfen die erste Entscheidungs­ einheit E₂ und die zweite Entscheidungseinheit E₃ anhand der in der zweiten Speichereinheit SP₃ gespeicherten Funkparame­ ter, welche der Zellen Z₃i für die Übergabeprozedur in Frage kommt. Da sich die Mobilstation MS3 sowohl im Gebiet der Zel­ le Z₂3 als auch im Gebiet der Zelle Z₃4 aufhält, wird eine Übergabeprozedur zu dem zweiten Zugangspunkt NodeB4 durchge­ führt.

Alternativ zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei­ spiel können die Funkparameter und die zugehörigen Ortskoor­ dinaten an unterschiedlichen Orten des Funkkommunikationssys­ tems im Sinne einer verteilten Datenbank gespeichert sein. Entsprechend können die Entscheidungen für die Übergabeproze­ dur dezentral beispielsweise in den mobilen Funkstationen ge­ troffen werden. In diesem Fall müssen die für die Übergabe­ entscheidung jeweils erforderlichen Funkparameter an die je­ weilige Entscheidungseinheit übertragen werden.

Die gespeicherten Funkparameter enthalten ebenfalls die In­ formation, welches Zugriffsverfahren beziehungsweise, welche Art der Zelle jeweils verfügbar ist.

Beim Aufbau einer Verbindung zwischen einer mobilen Funksta­ tion MS und einem Funkkommunikationssystem ist zunächst nicht bekannt, welche Funkschnittstellen zur Verfügung stehen. Die mobile Funkstation MS baut beispielsweise zunächst eine Ver­ bindung zu einer Basisstation BTS gemäß GSM-Standard auf (siehe Fig. 2). Die Basisstation BTS versorgt eine Zelle Z1. Über eine Abfrage in einer Datenbank DB, in der in dem Funk­ kommunikationssystem die Funkparameter und die zugehörigen Ortskoordinaten gespeichert sind, stellt sich heraus, dass sich die Mobilstation zusätzlich in einer Zelle Z2 eines IEEE802.11 WLAN, in einer Zelle Z3 eines HIPERLAN/2 WLAN, so­ wie einer Zelle Z4 eines Bluetooth PAN und einer Zelle Z5 ge­ mäß UMTS-Standard befindet. Auf Grund der Anforderungen an die Datenübertragung der mobilen Funkstation MS wird eine Ü­ bergabeprozedur zu der Zelle Z3 des HIPERLAN/2 WLAN durchge­ führt. Da sich die Geschwindigkeit der mobilen Funkstation MS ändert, und sich die mobile Funkstation MS mit zunehmender Geschwindigkeit der Zellgrenze der HIPERLAN/2 WLAN Zelle Z3 nähert, wird seitens des Funkkommunikationssystems die Ent­ scheidung getroffen, dass die Verbindung der mobilen Funksta­ tion MS durch Übergabeprozedur von der Zelle Z3 auf die UMTS- Zelle Z5 übergeben wird. Die UMTS-Zelle Z5 ist größer als die Zelle Z3, so dass die Häufigkeit der Übergabeprozeduren bei erhöhter Geschwindigkeit dadurch reduziert wird.

Die Entscheidung für die beschriebenen Übergabeprozeduren kann sowohl in einer zentralen Entscheidungseinheit als auch dezentral z. B. in der mobilen Funkstation MS getroffen wer­ den. Entsprechend können die Funkparameter in einer zentralen Datenbank oder in einer verteilten Datenbank gespeichert sein.

Claims (10)

1. Verfahren zum Betrieb eines Funkkommunikationssystems,
bei dem von im Funkkommunikationssystem befindlichen Funk­ stationen Funkparameter für eine Verbindung zwischen einer mobilen Funkstation und einem Zugangspunkt, sowie Ortskoordinaten der mobilen Funkstation gemessen werden,
bei dem die gemessenen Funkparameter und die zugehörigen Ortskoordinaten gemeinsam gespeichert werden,
bei dem für eine bestimmte mobile Funkstation, die eine Verbindung zu einem ersten Zugangspunkt unterhält und die sich an einem dem ersten Zugangspunkt bekannten Ort befin­ det, die für diesen Ort gespeicherten Funkparameter ab­ gerufen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem eine Entscheidungseinheit die Funkparameter für die vorgegebene mobile Funkstation abruft,
bei dem in der Entscheidungseinheit für die vorgegebene mobile Funkstation auf Grund der abgerufenen Funkparameter ein Funkkanal zu einem zweiten Zugangspunkt abgeschätzt wird und eine Entscheidung zur Durchführung einer Überga­ beprozedur der Verbindung von dem ersten Zugangspunkt zu dem zweiten Zugangspunkt getroffen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zu jedem Funkparameter zusätzlich der Zeitpunkt der Messung gespeichert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem bei der Abschätzung des Funkkanals die Zeitpunkte der Messungen berücksichtigt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
bei dem zu jedem Funkparameter der Geschwindigkeitsvektor der mobilen Funkstation gespeichert wird,
bei dem bei der Abschätzung des Funkkanals die Geschwin­ digkeitsvektoren der mobilen Funkstationen berücksichtigt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
bei dem das Funkkommunikationssystem Zugangspunkte, die nach unterschiedlichen Zugriffsverfahren arbeiten, um­ fasst,
bei dem sich der erste Zugangspunkt und der zweite Zu­ gangspunkt bezüglich des von ihnen verwendeten Zugriffs­ verfahren unterscheiden,
bei dem die gemessenen Funkparameter an eine Entschei­ dungseinheit übertragen werden, in der die Entscheidung zur Durchführung der Übergabeprozedur der Verbindung von dem ersten Zugangspunkt zum zweiten Zugangspunkt getroffen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Funkkommunikationssystem Zugangspunkte, die mit einem TDMA-Zugriffsverfahren, einem FDMA- Zugriffsverfahren, einem OFDMA-Zugriffsverfahren, einem SDMA-Zugriffsverfahren und/oder einem CDMA- Zugriffsverfahren und/oder einer beliebigen Kombination dieser Zugriffsverfahren betrieben werden, aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem periodisch oder auf Anfrage Messwerte, die dem Aufenthaltsort der vorgegebenen mobilen Funkstation zuge­ ordnet sind, an die vorgegebene mobile Funkstation über­ tragen werden.

9. Funkkommunikationssystem
mit mehreren Zugangspunkten, von denen Verbindungen zu mo­ bilen Funkstationen aufgebaut werden können,
mit Messeinrichtungen zur Messung von Funkparametern für eine Verbindung zwischen einer mobilen Funkstation und ei­ nem Zugangspunkt und zur Messung der Ortskoordinaten der mobilen Funkstation,
mit einer Speichereinheit, in der die gemessenen Funkpara­ meter und die zugehörigen Ortskoordinaten gespeichert wer­ den,
mit einer Entscheidungseinheit, in der Entscheidungen zur Durchführung einer Übergabeprozedur einer Verbindung von einem ersten Zugangspunkt zu einem zweiten Zugangspunkt ge­ troffen werden.

10. Funkkommunikationssystem nach Anspruch 9, bei dem Zugangspunkte vorgesehen sind, die unterschiedliche Zugriffsverfahren unterstützen.