DE19928257A1 - Verfahren und Einrichtung für eine flexible Vergabe von Übertragungskanälen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung für eine flexible Vergabe von ÜbertragungskanälenInfo
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Abstract
In einem Funk-Kommunikationssystem, insbesondere einem intelligenten zellularen Mobilfunksystem, sind erfindungsgemäß zur flexiblen und signalisierungsarmen Vergabe von Übertragungskanälen nebeneinander sowohl von den Teilnehmerstationen (MS) initiierte Handover als auch vom Netzwerk initiierte Handover zugelassen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung für
eine flexible Vergabe von Übertragungskanälen an Teilnehmer
stationen eines Funk-Komunikationssystem, insbesondere eines
intelligenten zellularen Mobilfunksystems.
In Funk-Kommunikationssystemen werden Nachrichten, wie bei
spielsweise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten,
mittels elektromagnetischer Wellen über eine Funkschnittstel
le übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine
Verbindung im Downlink (Abwärtsstrecke) und Uplink (Aufwärts
strecke) zwischen mindestens einer Basisstation und mehreren
Teilnehmerstationen, die mobile oder ortsfeste Funkgeräte
sein können und die untersten Glieder des Funksystems sind.
Eine Basisstation versorgt eine mehrere quadratkilometergroße
Fläche, eine sogenannte Funkzelle, mit dem Funknetz. Mehrere
Funkzellen bilden ein Cluster. Hinter einem zellularem Funk
system steht das Prinzip, Funkzonen absichtlich durch eine
geringe Sendeleistung räumlich zu begrenzen. Auf diese Weise
lassen sich die knappen Sendefrequenzen in einer gewissen
Entfernung zur gleichen Zeit wiederverwenden, ohne daß sich
die Kanäle gegenseitig stören.
Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt mit
Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorge
sehenen Frequenzband liegen. Für zukünftige Funk-Kommunika
tionssysteme, beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Tele
communication System) oder andere Systeme der 3. Generation
sind Trägerfrequenzen im Frequenzband von ca. 2000 MZ vorge
sehen.
Zusätzlich zur sendeenergiemäßigen Verteilung des zur Verfü
gung stehenden Spektrums aus der knappen Ressource "Frequenz"
auf Funkzellen eines Clusters sind Verfahren zur möglichst
effektiven Ausnutzung der Übertragungskapazität auf Grundlage
eines frequenz-, Zeit- und/oder spreizcodeselektiven Viel
fachzugriffs eingeführt worden, die entsprechend mit FDMA
(Frequency Division Multiple Access), TDMA (Time Division
Multiple Access) und CDMA (Code Division Multiple Access) be
zeichnet werden. So wird in einem DECT-System (DECT = Digital
European Cordless Telephone) eine Kombination von FDMA und
TDMA im TDD-Modus eingesetzt, das heißt, jedes der zugeteil
ten Frequenzbänder wird in gleichlange Zeitschlitze aufge
teilt, die im Downlink- und Uplinkkanal im Zeitduplexbetrieb
(TDD) genutzt werden. Im GSM (Global System for Mobile Commu
nications) wird eine Kombination aus FDMA und TDMA im FDD-
Modus (FDD = Frequenzduplex) eingesetzt, wobei das Downlink
band und das Uplinkband nochmals nach einer TDD-Komponente um
drei Zeitschlitze versetzt sind. Im UMTS (Universal Mobile
Telecommunication System) sind zur Nachrichtenübertragung im
FDD-Modus Breitband-CDMA (W-CDMA), eine Kombination von FDMA
und CDMA mit den Freiheitsgraden Frequenz und Spreizcode,
vorgesehen und im TDD-Modus TD/CDMA eine Kombination eines
Breitband-TDMA/FDMA-Systems mit einem CDMA-System. W-CDMA
trennt die verschiedenen Kanäle ausschließlich durch nutzer
spezifische hochbitratige Codes, sogenannte Spreizcodes, mit
denen das Sendesignal multipliziert und damit in ein über den
gesamten Frequenzbereich verteiltes Rauschen transformiert
wird, aus dem nur ein synchron mit demselben Code operieren
der Empfänger es wieder herausfiltern kann. TD-CDMA verwendet
entlang der Zeitachse pro Trägerfrequenz dieselbe Grundstruk
tur wie GSM. Aufgrund der größeren Bandbreite im Vergleich zu
GSM können jedoch bis zu 16 Spreizcodes pro Zeitschlitz un
tergebracht werden, von denen jeder einen Verkehrskanal defi
niert. Dabei wird das Sendesignal über die gesamte Bandbreite
einer Trägerfrequenz gespreizt. Der Vielfachzugriff auf die
Funkschnittstelle besteht demnach in der Zuordnung einer Trä
gerfrequenz, eines Zeitschlitzes und eines zugehörigen
Spreizcodes zu einem Verkehrskanal.
Eine weitere Kapazitätssteigerung in Funk-Kommunikationssy
stemen wird durch eine dynamische Kanalzuteilung (DCA) ange
strebt. Ein solches Konzept ermöglicht die intelligente Ver
teilung der dem Funknetz zur Verfügung stehenden, limitierten
spektralen Ressourcen. Das Zuweisen von Übertragungskanälen
für die Basisstationen erfogt dabei adaptiv, das heißt der
Situation bezüglich Verbindungswünschen und Vielfachzugriff
sinterferenz angepaßt. Da sich insbesondere kleinzellulare
Funknetze durch eine stark inhomogene Lastverteilung aus
zeichnen, läßt sich so eine deutliche Erhöhung der Teilneh
merkapazitäten erzielen. Dabei müssen selbstverständlich die
Randbedingungen, die durch Gleich- und Nachbarkanalstörungen
gegeben sind, bei der Kanalvergabe berücksichtigt werden. Der
Ausdruck Kanal soll im folgenden für die Ressource stehen,
die nötig ist, um den Bedarf einer Verbindung abzudecken. Es
können nicht nur Frequenzbänder, sondern durchaus auch ein
oder mehrere Zeitschlitze in einem oder mehreren Frequenzbän
dern gemeint sein, falls das verwendete hybride Vielfachzu
griffsverfahren eine TDMA-Komponente hat oder ein oder mehre
re Spreizcodes in einem oder mehreren Zeitschlitzen, falls
das verwendete hybride Vielfachzugriffsverfahren eine CDMA-
Komponente hat.
Der zellulare Aufbau des gesamten Versorgungsgebietes stellt
die Forderung, eine Verbindung durch einen Kanalwechsel (Han
dover) einer Mobilstation aus dem bisherigen Versorgungsbe
reich in einen anderen Versorgungsbereich dann herzustellen,
wenn dies eine höhere Übertragungsqualität verspricht. Weite
re Gründe für einen Handover sind die Minimierung von Inter
ferenzen und damit eine Optimierung der Teilnehmerkapazität.
Im GSM, einem weitverbreitenen digitalen Kommunikationssystem
der 2. Generation, werden die Handover vom Netzwerk veran
laßt. Dabei übermittelt die Teilnehmerstation die Meßergeb
nisse (Measurements) der eigenen Verbindung, des Downlink-
Kanals und die Empfangsfeldstärke der BCCH-Frequenzen (BCCH =
Broadcast Control Channel) der benachbarten Funkzellen in ei
nem Meßbericht (Measurement Reporting) an die aktuelle Basis
station. Diese Meßergebnisse werden von der Basisstation zur
Mobilvermittlungseinrichtung weitergeleitet und dort oder
auch direkt in der Basisstation ausgewertet. Zu den Meßergeb
nissen der Teilnehmerstation wird im Handover-Algorithmus
auch die Qualität des Uplink-Kanals ausgewertet. Sie wird von
der betreffenden Basisstation gemessen und dem Handover-Algo
rithmus zugeführt.
Nach der Auswertung der Meßergebnisse im Handover-Algorithmus
entscheidet der Handover-Algorithmus, ob ein Handover notwen
dig ist oder nicht. Falls ein Handover aufgrund des Handover-
Algorithmus erforderlich ist, wird vom Netzwerk ein Handover
beantragt, und der Teilnehmerstation wird der Kanalwechsel
mitgeteilt. Der Kanalwechsel kann sich im Falle eines Intra-
Zell-Handover in der gleichen Funkzelle auf eine andere Fre
quenz und/oder einen anderen Zeitschlitz beziehen oder aber
im Falle eines Inter-Zell-Handover auch auf eine benachbarte
Basisstation. Neben einem qualitätsorientierenden Handover
können im GSM auch Handover aus netzwerkrelevanten Gründen
durchgeführt werden, um zum Beispiel eine Funkzelle vom Ver
kehr zu befreien, um die betreffende Basisstation zu warten
oder auch neu zu konfigurieren.
Im DECT-System, auch als schnurloses ISDN bezeichnet, wird
die Aufforderung zum Handover nicht vom Netz ausgeführt. Im
DECT-System überprüft das Mobilteil ebenfalls die Verbindung
und fordert erforderlichenfalls einen Intra-Zell-Handover
oder einen Inter-Zell-Handover. Dabei selektiert das Mobil
teil den Kanal, charakterisiert durch Frequenz und Zeit
schlitz und/oder die Basisstation. Im DECT-System ist jedoch
kein Handover aus Netzwerkgründen definiert. Das hat den gra
vierenden Nachteil, daß man aus Wartungsgründen oder sonsti
gen administrativen Gründen im Betriebs- und Wartungssystem
die Mobilteile einer Basisstation nicht auffordern kann, in
eine benachbarte Funkzelle, oder allgemein, auf einen anderen
Kanal zu wechseln. Um die betreffende Basisstation zu warten,
muß man zum Beispiel so lange warten, bis alle Verbindungen
beendet sind. Ferner besteht keine Möglichkeit, Zeitschlitze
freizumachen, um sie anschließend aus Betriebsgründen zu
sperren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für UMTS und ver
gleichbare Systeme einer nächsten Generation einerseits eine
flexiblere Kanalvergabe als in bekannten Funk-Kommunikations
systemen einzuführen, andererseits jedoch das System hin
sichtlich einer Kanalvergabe stabil zu halten. Eine weitere
Aufgabe besteht darin, den Aufwand an Signalisierung zugun
sten einer geringeren Belastung der Funkschnittstelle zu ver
ringern.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren und eine Einrichtung zur
flexiblen Kanalverwaltung eingeführt, wonach in einem zellu
laren Mobilfunksystem sowohl von den Teilnehmerstationen in
itiierte Handover als auch vom Netzwerk initiierte Handover
zugelassen werden. Hierdurch wird für jede Art Handover eine
sehr flexible Kanalvergabe mit geringstmöglichem Signalisle
rungsaufwand möglich.
Die Erfindung soll mitsamt vorteilhaften Ausprägungen und ih
ren Vorteilen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläu
tert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
Fig. 1 Ein Mobilfunk-Kammuinikationssystem,
Fig. 2 Einen Ablauf eines Inter-Zell-Handover zwischen Funk
zellen einer gemeinsamen Basisstationssteuerung, eingeleitet
durch das Netzwerk,
Fig. 3 Einen Ablauf eines Inter-Zell-Handover zwischen Funk
zellen einer gemeinsamen Basisstationssteuerung, eingeleitet
durch eine Teilnehmerstation,
Fig. 4 Eine tabellarische Übersicht zur Koexistenz von MIHO
und MAHO für grundlegende Handover-Arten.
Ein Mobilfunksystem nach Fig. 1, das als Beispiel für ein
Funk-Kommunikationssystem dienen soll, besteht aus mehreren
Mobilvermittlungseinrichtungen MSC, die untereinander ver
netzt sind bzw. den Zugang zum analogen und/oder digitalen
Festnetz PSTN/ISDN herstellen und von denen nur eine darge
stellt ist. Sie sind mit jeweils zumindest einer Basisstati
onssteuerung BSC zum Verteilen der funktechnischen Ressourcen
und mit einem Betriebs- und Wartungszentrum OMC verbunden,
welches Organisationsinformationen für das Mobilfunksystem
bzw. Teile davon überträgt.
Jede Basisstationssteuerung BSC ermöglicht eine Verbindung zu
einer oder mehreren Basisstationen BS. Jede Basisstation BS
wiederum kann über eine Funkschnittstelle eine Verbindung zu
Teilnehmerstationen MS, beispielsweise Mobilstationen, auf
bauen. Durch jede Basisstation BS wird zumindest eine Funk
zelle Z gebildet, die mit anderen Funkzellen Z zu einer logi
schen Gruppe von Funkzellen, einem sogenannten Cluster, zu
sammengefaßt wird. Bei einer Sektorierung oder bei hierarchi
schen Zellstrukturen werden pro Basisstation BS auch mehrere
Funkzellen Z versorgt.
Wechselt eine Mobilstation MS während einer laufenden Verbin
dung die Funkzelle Z, muß die Verbindung weitergereicht wer
den, es muß ein sogenannter Handover erfolgen. Weitere Gründe
für ein Umschalten einer Kommunikationsverbindung auf einen
anderen Funkweg sind die Minimierung von Interferenzen und
damit eine Optimierung der Teilnehmerkapazität und der Ver
bindungsqualität oder auch Sprach- und Datendienste wählbarer
Dienstgüte.
Die Handover-Situationen lassen sich vereinfacht in Handover
innerhalb einer Funkzelle Z (Intra-Zell-Handover), zwischen
Funkzellen innerhalb einer Mobilvermittlungseinrichtung MSC
bzw. zwischen Mobilvermittlungseinrichtungen MSC innerhalb
eines Funksystems (Inter-Zell-Handover) und zwischen unter
schiedlichen Funksystemen (Inter-System-Handover) unterschei
den. In dieser Reihenfolge steigt auch der Umschaltaufwand im
Funk-Kommunikatinssystem. Für die Darstellung der Erfindung
soll auf einen Inter-Zell-Handover infolge Wechselns einer
Teilnehmerstation MS zu einer Nachbar-Funkzelle Z neu ein-
und-derselben Basisstationssteuerung BSC abgestellt werden.
Dieser Handover kann zum Beispiel für die Verbesserung des
Empfangspegels in der Teilnehmerstation MS notwendig sein
oder es wird eine Fortsetzung der Kommunikation mit weniger
Sendeleistung angestrebt. Auch eine gleichmäßigere Kanalaus
lastung kann in Betracht gezogen werden. Es kann sowohl der
Kanal als auch der Kanaltyp geändert werden. In UMTS kann ein
Inter-Zell-Handover durch eine Spreizcode-Änderung, Zeit
schlitz-Änderung, und/oder Frequenzänderung erfolgen. Auch
kann ein Inter-Zell-Handover zwischen unterschiedlichen Sy
stemen in den Zellen Z erfolgen, zum Beispiel beim Wechsel
vom UMTS/TDD-Modus zum UMTS/FDD-Modus oder zum GSM. Dabei ist
in der Regel auch ein Frequenzbandwechsel notwendig. Ferner
kann ein Inter-Zell-Handover auch mit der Zuweisung eines an
deren Kanals mit einer höheren Bitrate oder für den Übergang
auf einen anderen logischen Kanaltyp unter Änderung des
Spreizcodes eingeleitet werden, wie von einem Dedicated Chan
nel auf einen Control Channel oder es wird lediglich ein Ka
nal der neuen Funkzelle ohne jede Änderung in Frequenz, Zeit
schlitz und Spreizcode belegt.
Gemäß Fig. 2 ist die Einleitung eines von einer Teilnehmer
station MS unterstützten Inter-Zell-Handovers schematisch
dargestellt. Danach liefert eine Teilnehmerstation MS einer
Basisstation BS alt Informationen (MEASUREMENT REPORTS) über
die Übertragungseigenschaften des aktuellen Kanals auf dem
Downlink. Diese Informationene werden der Basisstationssteue
rung (Fig. 1) der Basisstation BS alt übergeben und optional
an die Mobilvermittlungsstelle MSC durchgereicht. In die Ent
scheidungskriterien für ein Handover HO sind sowohl die Me
ßergebnisse der Teilnehmerstation MS bzw. netzwerkseitige Er
gebnisse der Messungen der Basisstationen BS alt, BS neu ein
schließlich netzbezogener Gegebenheiten einbezogen. Die Ent
scheidung wird immer netzwerkseitig anhand von Entscheidung
salgorithmen gefällt, die vom Netzbetreiber bzw. von den Her
stellern implementiert sind. Der Handover HO wird nach dem
Treffen einer Entscheidung von der gemeinsamen Basisstations
steuerung bzw. von der Mobilvermittlungsstelle MSC veranlaßt
(HO COMMAND). Die Teilnehmerstation MS greift auf der Funk
schnittstelle auf den zugewiesenen Kanal neu (Fig. 1) zu, der
von einer Basisstation BS neu einer Nachbarzelle Z neu bis
zur Mobilvermittlungsstelle MSC belegt wird (HO ACCESS). Nach
der Meldung HO COMPLETE der Teilnehmerstation MS an die Ba
sisstation BS neu bzw. der Meldung HO PERFORMED an die ge
meinsame Mobilvermittlungsstelle MSC wird der zuvor belegte
Kanal alt (Fig. 1) freigegeben (CHANNEL RELEASE). Das Verfah
ren wird als Mobile Assisted Handover (MAHO) bezeichnet. Er
geschieht im Falle eines Inter-Zell-Handovers durch Umschal
ten von einem Verkehrskanal alt einer Funkzelle Z alt auf ei
nen Verkehrskanal neu einer Nachbarfunkzelle Z neu. Daneben
kann ein Handover auch direkt vom Netzwerk initiert sein,
beispielsweise zwecks Wartung oder Neukonfiguration einer Ba
sisstation.
Ein Handover erfordert einen hohen Signalisierungsaufwand auf
der Funkschnittstelle. Die Änderung der Frequenz, des Zeit
schlitzes und/oder Spreizcodes wird durch die Handover-Proze
dur erreicht, die Änderung des Kanaltyps über eine Dedicated
Channel Assignment Prozedur oder alternativ über die Hand
over-Prozedur. Die Benachrichtigung der Mobilvermittlungs
stelle MSC über das Handover ist optional. Welche Prozedur
benutzt wird, hängt vom Hersteller bzw. Netzbetreiber ab, das
heißt, der Entwurf und das Implementieren des Handover-Algo
rithmus ist relativ frei gestaltbar.
In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, wie ein Handover von
einer Teilnehmerstation MS initiiert wird. Dabei entscheidet
die Teilnehmerstation MS selbst, zu welchem Zeitpunkt ein
Handover ansteht. Es können Inter-Zell-Handover, Intra-Zell-
Handover und Inter-System-Handover initiiert werden. Im Bei
spiel ist wiederum der Ablauf eines Inter-Zell-Handovers
zwischen zwei Funkzellen Z alt, Z neu dargestellt, die zu ei
ner gemeinsamen Basisstationssteuerung BSC (Fig. 1) gehören.
Die Teilnehmerstation MS überprüft die Qualität der Verbin
dung und wenn die Verbindung eine gewisse Qualität, wie zum
Beispiel eine zu große Bitfehlerrate (BER) oder einen zu ge
ringen Empfangspegel, aufweist, beantragt die Teilnehmersta
tion MS bei der bedienenden Basisstation BS alt einen Kanal
wechsel in eine benachbarte Zelle Z neu. Dabei kann die Teil
nehmerstation MS zugleich angeben, zu welchem Kanal neu der
Wechsel stattfinden soll. Dies erfolgt in Abhängigkeit der
Qualität der selektierten Kanäle. Das bedeutet, die Teilneh
merstastion MS mißt die Qualität der Kanäle und sucht unter
allen möglichen Kanälen den besten Kanal neu hinsichtlich der
Übertragungsqualität aus. Für den Fall eines Inter-Zell-Hand
overs kann die Teilnehmerstation MS auch direkt bei der neuen
Zelle Z neu einen Kanal neu beantragen. Es entfällt die Si
gnalisierung eines Meßberichtes an die Basisstation BS alt
bzw. Mobilvermittlungsstelle MSC und auch die Handover-Kom
mandos in Richtung Teilnehmerstation MS entfallen.
Bei einem Intra-Zell-Handover kann die Teilnehmerstation MS
einen Handover bei der bedienenden Basisstation BS beantragen
und die Basisstation BS oder das Netzwerk gibt der Teilneh
merstation MS einen neuen Kanal bekannt. Ferner besteht die
Möglichkeit, daß die Teilnehmerstation MS den neuen Kanal der
bedienenden Basisstation BS direkt bekanntgibt.
Weiterhin kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, daß
die Teilnehmerstation MS eine Liste möglicher Kanäle bekannt
gibt.
Von Vorteil ist ferner, wenn die Teilnehmerstation MS einen
Handover der Basisstation BS bzw. dem Netzwerk bekanntgibt
und die Basisstation BS und/oder das Netzwerk der Teilnehmer
station MS eine Liste möglicher Kanäle bekanntgibt und die
Teilnehmerstation MS sich aus der Menge der Kanäle den aus
ihrer Sicht günstigsten Kanal auswählt und diesen Kanal der
Basisstation BS mitteilt oder direkt auf den neuen Kanal zu
greift.
In vorteilhafter Weise kennt hierzu die Teilnehmerstation MS
für ein Mobile Initiated Handover (MIHO) die Kriterien Emp
fangspegel, Bitfehlerrate, Interferenz usw. für eine Hando
ver-Entscheidung. Die Schwellenwerte hierfür können in der
Teilnehmerstation MS fest implementiert sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung werden die Schwellwerte
über die Kanalqualität flexibel über einen BCCH oder einen
assoziierten Control Channel oder Dedicated Channel den Teil
nehmerstationen MS mitgeteilt. Diese Schwellenwerte können
auch dazu dienen, Meßberichte (Measurement Reports) event
mäßig zu senden.
Nach einer weiteren Ausprägung können die Schwellenwerte für
das Senden der Meßberichte und einer Handover-Initiierung un
terschiedlich sein. Der Schwellenwert für das Senden der Meß
berichte kann sich beispielsweise um einen Hysteresewert von
dem Schwellenwert zur Handover-Initiierung unterscheiden.
Auch können die Schwellenwerte für die Initiierung eines In
tra-Zell-Handovers oder Inter-Zell-Handover oder Inter-
System-Handover können unterschiedliche Werte annehmen. Eben
so können die Schwellenwerte für das Senden der Meßberichte
für die unterschiedlichen Handover-Arten, wie zum Beispiel
Intra-Zell-Handover, Inter-Zell-Handover und Inter-System-
Handover unterschiedlich sein.
Gemäß einer weiteren Ausprägung ist in den Teilnehmerstatio
nen MS ein Abbild des im Netzwerk implementierten Handover-
Algorithmus implementiert. Dieser Algorithmus kann von Mobil
funksystem zu Mobilfunksystem unterschiedlich sein. Entweder
sind in den Teilnehmerstationen MS alle Algorithmen in voll
ständiger oder reduzierter Form implementiert oder sie werden
per Software-Download in die Teilnehmerstationen MS geladen.
Die Handover-Algorithmen können in weiterer Ausgestaltung
auch von Betreiber zu Betreiber verschieden sein, die zum
Beispiel ein gleiches Mobilfunksystem betreiben. Dies ist zum
Beispiel bei den beiden GSM 900 MHZ-Betreibern D1 und D2 der
Fall.
Nach einer weiteren Ausgestaltung können die Handover-
Algorithmen auch von der Umgebung abhängen, wie Macro-,
Micro- oder Pico-Enviroments.
Ferner kann das Mobilfunksystem jeweils durch ein Flag oder
ein Informationselement anzeigen, welcher Handover-Modi im
bedienenden und/oder benachbarten System bevorzugt wird.
Auch kann angegeben werden, wie ein Inter-System-Handover in
nerhalb und über Zellengrenzen hinweg durchgeführt werden
soll, zum Beispiel vom UMTS/TDD-Modus zum UMTS/FDD-Modus oder
zum GSM-Modus.
Die Informationen können über den BCCH (Broadcast Control
Channel) oder einen assoziierten Control Channel oder Dedica
ted Channel den Teilnehmerstationen MS mitgeteilt werden.
Eine Kommunikationsverbindung besteht in der Regel aus einem
Downlink-Kanal und einem Uplink-Kanal. Es besteht die Mög
lichkeit, daß die Teilnehmerstationen MS bei einem MIHO nur
den Wechsel für eine Verbindungsrichtung beantragen, also
entweder nur für den Downlink- oder nur für den Uplink-Kanal.
Für den Fall, daß eine Teilnehmerstation MS einen Wechsel für
den Uplink-Kanal beantragt, muß die Teilnehmerstation MS In
formationen über den Uplink-Kanal besitzen. Diese sind norma
lerweise nur in der Basisstation BS vorhanden. Dies bedeutet,
die Basisstation BS sendet Informationen in Form eines Meßbe
richts über die Qualität des Uplink-Kanals an die Teilnehmer
stationen MS. Anstelle eines ausführlichen Meßberichtes kann
es ausreichend sein, wenn die Basisstation BS lediglich eine
Information darüber sendet, daß die Qualität des Uplink-
Kanals schlecht ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung beantragt eine Teilnehmer
station MS einen Handover für den Downlink-Kanal und die Ba
sisstation BS untersucht daraufhin automatisch, ob auch ein
Handover für den Uplink-Kanal aus Qualitätssicht sinnvoll er
scheint.
Nach einer weiteren Ausgestaltung gibt die Basisstation BS
der betreffenden Teilnehmerstation MS bekannt, daß ein Hando
ver für den Uplink-Kanal ansteht und die Teilnehmerstation MS
untersucht von sich aus, ob es sinnvoll erscheint, aus Quali
tätsgründen auch einen Handover für den Downlink-Kanal zu be
antragen.
In vorteilhafter Weise müssen bei einem MIHO keine Meßberich
te von der Teilnehmerstation zu der Basisstation BS gesendet
werden, wodurch die Funkschnittstelle geriger belastet wird.
Die Tabelle nach Fig. 4 zeigt beispielhaft, wie die an sich
für einen reinen MIHO- und MAHO-Betrieb bekannten Verfahren
in einem Mobilfunksystem gemäß der Erfindung nebeneinander
koexistieren können. Danach sind alle nur denkbaren Kombina
tionen möglich. Es sei an dieser Stelle nochmals angemerkt,
daß nur drei grob klassifizierte Handover-Arten näher be
trachtet wurden. Selbstverständlich läßt sich die Erfindung
auf alle praktisch vorkommenden Handover-Arten und -Kombina
tionen anwenden. Durch den Einbezug von halfrate TCH's (Hal
braten-Verkehrskanäle) sind zum Beispiel weitere Möglichkei
ten zu berücksichtigen.
Claims (28)
1. Verfahren für eine flexible Vergabe von Übertragungskanä
len an Teilnehmerstationen eines Funk-Komunikationssystem,
insbesondere eines intelligenten zellularen Mobilfunksystems,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl von den Teilnehmerstationen (MS) initiierte Kanal
wechsel (Handover) als auch vom Netzwerk initiierte Kanal
wechsel (Handover) zugelassen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Teilnehmerstation (MS) die aktuelle Übertragungsqua
lität prüft und beim Erreichen eines Schwellenwertes für die
Übertragungsqualität einen Kanalwechsel innerhalb der Zelle
(Z) (Intra-Zell-Handover) oder einen Kanalwechsel in eine be
nachbarte Zelle (Z) (Inter-Zell-Handover) beantragt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Teilnehmerstation (MS) im Falle eines Inter-Zell-
Handovers einen Kanal direkt bei einer neuen Basisstation
(BS) und/oder im Falle eines Intra-Zell-Handovers direkt bei
der bedienenden Basisstation (BS) beantragt.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Teilnehmerstation (MS) die zu wechselnde Zelle (Z)
und/oder den zu wechselnden Kanal nach einem Vergleich der
Übertragungsqualität (Empfangsfeldstärke, Signalqualität) der
selektierten Kanäle der bedienenden Basisstation (BS) oder
dem Netzwerk vorgibt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Teilnehmerstation (MS) eine Prioritätenliste detek
tierter Kanäle und deren Übertragungsqualität erstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilnehmerstation (MS) eine Prioritätenliste detek
tierter Kanäle an die Basisstation (BS) oder das Netzwerk
überträgt.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Basisstation (BS) oder das Netzwerk einer Teilneh
merstation (MS) den besten Kanal für ein Handover (MIHO) aus
wählt oder mitteilt oder eine Liste von Kanälen mitteilt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Schwellenwerte und/oder um einen Hysteresewert modifi
zierte Schwellenwerte für ein Handover (MIHO) in den Teilneh
merstationen (MS) fest implementiert werden oder den Teilneh
merstationen (MS) über einen Control Channel mitgeteilt wer
den.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Schwellenwerte und/oder um einen Hysteresewert modifi
zierte Schwellenwerte zum Senden von ereignisbezogenen Meßbe
richten dienen.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Systeminformation angezeigt, daß bei Erreichen von
Schwellen- und/oder Hysteresewerten ereignisbezogene Meßbe
richte zu senden sind.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Teilnehmerstationen MS der Handover-Modus (MIHO/MAHO)
über einen Broadcast Control Channel (BCCH), einen Associated
Control Channel (ACCH) oder einen Dedicated Control Channel
(DCCH) mitgeteilt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Flag oder ein Informationselement anzeigt, welcher
Handover-Modus im bedienenden und/oder benachbarten Mobil
funksystem bevorzugt ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Flag oder ein Informationselement für unterschiedli
che Dienste (Sprache, Daten) anzeigt, welcher Handover-Modus
im bedienenden und/oder benachbarten Mobilfunksystem bevor
zugt ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Teilnehmerstationen (MS) ein Abbild des im Netz
werk systemspezifisch implementierten Handover-Algorithmus
oder Abbilder aller benutzbaren Handover-Algorithmen in voll
ständiger oder reduzierter Form implementiert ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein aktuell benötigter Handover-Algorithmus von der Ba
sisstation (BS) zur Teilnehmerstation (MS) übertragen wird.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Handover-Algorithmen und/oder die Schwellenwerte
und/oder die Hysteresewerte und/oder die Systeminformationen
zum Senden der Meßberichte dienstabhängig (Sprache, Daten)
sind.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß vom bedienenden Mobilfunksystem ein Modus (MIHO oder
MAHO) für ein Inter-System-Handover vorgegeben wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Teilnehmerstation (MS) nur den Wechsel in einer Ver
bindungsrichtung (Uplink oder Downlink) vorgibt oder bean
tragt.
19. Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Uplink die Basisstation (BS) die Teilnehmerstati
on (MS) zusätzlich oder nur bei Erreichen eines Schwellenwer
tes über die Qualität im Downlink informiert.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Uplink die Basisstation (BS) die Teilnehmerstati
on (M5) bei Erreichen eines Schwellenwertes über einen mögli
chen Handover im Uplink im Downlink informiert.
21. Einrichtung für eine flexible Vergabe von Übertragungska
nälen in einem Funk-Komunikationssystem, insbesondere einem
intelligenten zellularen Mobilfunksystem,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl von den Teilnehmerstationen (MS) initiierte Hando
ver als auch vom Netzwerk initiierte Handover zugelassen
sind.
22. Einrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Funkstationen (BS, MS) Algorithmen sowohl für von
den Teilnehmerstationen (MS) initiierte Handover als auch vom
Netzwerk initiierte Handover implementiert sind.
23. Einrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Algorithmen betreiberabhängig und/oder dienstabhängig
und/oder umgebungsabhängig in vollständiger oder reduzierter
Form implementiert sind.
24. Einrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Teilnehmerstation (MS) Schwellenwerte und/oder um
einen Schwellenwert liegende Hysteresewerte für das Senden
von Meßberichten für einen Vergleich mit der aktuellen Kanal
qualität implementiert sind.
25. Einrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Schwellenwerte und/oder Hysteresewerte für das
Senden eines Meßberichtes und für eine Handover-Initiierung
voneinander unterscheiden.
26. Einrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Schwellenwerte und/oder Hysteresewerte für eine
Handover-Initialisierung je nach Handover-Art unterscheiden.
27. Einrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Schwellenwerte und/oder Hysteresewerte für das
Senden von Meßberichten je nach Handover-Art unterscheiden.
28. Einrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der systemabhängige und/oder serviceabhängige Handover-
Modus (MIHO/MAHO) den Teilnehmerstationen MS über einen BCCH,
einen assoziierten Control Channel oder einen Dedicated Chan
nel in einem Informationselement oder mittels eines Flags in
nerhalb einer Nachricht mitgeteilt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19928257A DE19928257A1 (de) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | Verfahren und Einrichtung für eine flexible Vergabe von Übertragungskanälen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19928257A DE19928257A1 (de) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | Verfahren und Einrichtung für eine flexible Vergabe von Übertragungskanälen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19928257A1 true DE19928257A1 (de) | 2000-12-28 |
Family
ID=7911938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19928257A Ceased DE19928257A1 (de) | 1999-06-21 | 1999-06-21 | Verfahren und Einrichtung für eine flexible Vergabe von Übertragungskanälen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19928257A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10261201A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Philips Semiconductors Dresden Ag | Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Mobilstation und einem Kommunikationsnetzwerk |
EP1767013A2 (de) * | 2004-07-12 | 2007-03-28 | Interdigital Technology Corporation | Robustes und schnelles handover in einem drahtlosen lokalen netzwerk |
-
1999
- 1999-06-21 DE DE19928257A patent/DE19928257A1/de not_active Ceased
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10261201A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Philips Semiconductors Dresden Ag | Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Mobilstation und einem Kommunikationsnetzwerk |
EP1767013A2 (de) * | 2004-07-12 | 2007-03-28 | Interdigital Technology Corporation | Robustes und schnelles handover in einem drahtlosen lokalen netzwerk |
EP1767013A4 (de) * | 2004-07-12 | 2008-04-23 | Interdigital Tech Corp | Robustes und schnelles handover in einem drahtlosen lokalen netzwerk |
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