DE69128726T2

DE69128726T2 - Funkgerät mit bestimmung der einleitung des weiterreichens

Info

Publication number: DE69128726T2
Application number: DE69128726T
Authority: DE
Inventors: Si Tak Stanley 50 Heathfield Ipswich Suffolk Ip5 7Ud Chia
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2011-12-21
Also published as: JPH06504168A; EP0564512A1; SG49723A1; US5491834A; HK1008458A1; CA2099255A1; EP0564512B1; AU9133591A; JP3043412B2; GB9028108D0; WO1992012602A1; US5678185A; DE69128726D1; CA2099255C

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Weiterreichungsbestimmung zwischen den Zellen in einem Zellenfunksystem, das Kommunikationsverbindungen zu und von einer Mobileinheit handhabt.
Es ist wichtig, daß die Weiterreichung zwischen den Zellen in einem Zellenfunknetz richtig und zuverlässig durchgeführt wird. In gemischten Zellenumgebungen, die Makrozellen und darüberliegende Mikrozellen umfassen, kann die Nutzbarkeit eines eingerichteten Kommunikationskanals zu einer Basisstation sowohl durch Rauschen als auch durch Überlagerungen beschränkt sein. Was das Aufrechterhalten der Signalqualität und die Beschränkung der Auswirkungen der Überlagerung betrifft, ist es möglich, in allen Zellen eine dynamische Kanalzuweisung zu verwenden. Um jedoch ein geeignetes Niveau an Zuverlässigkeit für eine in Bewegung befindliche Mobileinheit zu bieten, ist es erforderlich, die Zwischenzellenweiterreichung zuverlässig und zum geeigneten Zeitpunkt durchzuführen.
Weiterreichungsentscheidungen werden gewöhnlich durchgeführt durch Uberwachen eines Merkmals wie z. B. der Signalstärke oder des Bitfehlerverhältnisses (BER), die die Qualität der Funkverbindung zwischen der Mobileinheit und der bedienenden Basisstation anzeigt, und durch Bewerkstelligen einer Weiterreichung, wenn diese Qualität unter einen Schwellenwert fällt. Der Schwellenwert kann aus der Signalqualität anderer benachbarter Basisstationen ermittelt werden, so daß dann, wenn eine andere Basisstation als die aktuelle bedienende Basisstation eine Funkverbindung zur Mobileinheit mit einer besseren Signalqualität bieten kann, der Ruf zu dieser Einheit weitergereicht wird. Beispiele solcher Systeme sind offenbart im US-Patent 4829519 (Scotton) und in den Europäischen Patentbeschreibungen 0241954 (Philips) 0236194 (Societe d'Etudes et de Constructions Electroniques) und 0037070 (Siemens).
In einem Zellenfunksystem, das sowohl Makrozellen als auch überlagerte kleinere Mikrozellen umfaßt, wird ein Ruf zu oder von einer Mobileinheit innerhalb des Operationsbereichs des Systems von einer Basisstation für jede Zelle gehandhabt. Während eine Makrozelle eine Größe besitzen kann, die mehrere Straßen abdeckt und sich in allen Richtungen ein oder zwei Kilometer erstreckt, ist eine Mikrozelle häufig ungefähr 200 bis 500 Meter lang und erstreckt sich möglicherweise nur linear längs einer Straße innerhalb des Überdeckungsbereichs einer Makrozelle.
Die Weiterreichung zwischen einer Mikrozelle und einer Makrozelle ist Gegenstand spezieller Betrachtungen. Es ist für das System wichtig, ermitteln zu können, ob es günstig ist, eine Weiterreichung einer Mobileinheit von einer Makrozelle zu einer Mikrozelle, wenn die letztere erreicht wird, oder zwischen benachbarten Mikrozellen durchzuführen. Es kann sein, daß die Mobileinheit die in Frage kommende Mikrozelle für eine signifikante Zeitspanne betritt, wobei in diesem Fall die Weiterreichung angemessen ist, oder relativ kurzfristig, wenn die in Frage kommende Mikrozelle durchquert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Weiterreichungsbestimmungssystem für ein Mobilfunknetz mit mehreren Zellen geschaffen, wovon jede einer Basisstation für die Unterstützung des Informationsaustauschs mit einer Mobileinheit zugeordnet ist, wobei das System enthält:
eine Einrichtung zum Überwachen der Qualität eines Signals, das zwischen jeder von mehreren in Frage kommenden Basisstationen und der Mobileinheit übertragen wird;
eine Einrichtung zum Erzeugen einer Angabe des Anstiegs oder des Abfalls dieser Qualität; und
eine Steuereinrichtung zum Einleiten einer Weiterreichung von einer bedienenden Basisstation, die die Kommunikation mit der Mobileinheit unterstützt, zu einer weiteren Basisstation, wobei das Einleiten auf dem Anstieg/Abfall der überwachten Qualität der Signale basiert, die den mehreren in Frage kommenden Basisstationen zugeordnet sind.
Durch Überwachen der Geschwindigkeit des Anstiegs oder Abfalls der Signalqualität, die den in Frage kommenden Basisstationen zugeordnet ist, können unangemessene Weiterreichungen vermieden werden.
Die Mobileinheit umfaßt vorzugsweise die Überwachungseinrichtung und die Erzeugungseinrichtung, wobei die Mobileinheit ferner eine Signalisierungseinrichtung enthält, um der bedienenden Basisstation eine Angabe über die Notwendigkeit, eine Weiterreichung einzuleiten, zuzuleiten. Die Signalisierungseinrichtung kann so beschaffen sein, daß sie die bedienende Basisstation mit einer Anzeige des Prioritätsniveaus einer Weiterreichung und/oder mit einer Anzeige der Möglichkeit einer fortgesetzten Weiterreichung auf der Grundlage der vorangehenden Ergebnisse der Überwachung der Qualität des übertragenen Signals adressiert. Das überwachte Signal wird vorzugsweise von jeder Mobileinheit zur Basisstation gesendet.
Das überwachte Signal kann die empfangene Signalleistung sein. In digitalen Kommunikationssystemen kann jedoch auch das Bitfehlerverhältnis verwendet werden.
Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise so beschafifen, daß sie die Überwachungseinrichtung anweist, einen Satz von Signalen zu überwachen, wobei jedes Signal eine aus einem entsprechenden Satz von Basisstationen zugeordnet ist und die Zusammensetzung des Satzes entsprechend der Identität der bedienenden Basisstation definiert wird. Genauer kann jedes Signal im Satz aus Signalen eine entsprechende Basisstation anhand der Frequenz des Signals unterscheiden.
In einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung enthält die Angabeerzeugungseinrichtung eine Qualitäts-Abfall/ Anstiegs-Schätzvorrichtung, die dazu dient, den Anstieg oder den Abfall der Qualität anhand der Berechnung des laufenden Mittels der Angaben zu ermitteln. Es kann ferner eine Einrichtung zum Speichern der Formen der Anderungen der Signalqualität und/oder der Geschwindigkeiten hiervon vorgesehen sein, wobei die Steuereinrichtung so beschaffen ist, daß sie eine Weiterreichung wenigstens teilweise auf der Grundlage der Erkennung einer wesentlichen Übereinstimmung zwischen dem ankommenden Signal und einem Muster einleitet.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf ein Weiterreichungsbestimmungsverfahren für ein Mobilfunknetz, das mehrere Zellen umfaßt, die jeweils einer Basisstation zugeordnet sind, um die Kommunikationsverbindungen mit einer Mobileinheit zu unterstützen, wobei das Verfahren umfaßt:
das Überwachen einer Qualität eines Signals, das jeweils zwischen jeder von mehreren in Frage kommenden Basisstationen und der Mobileinheit übertragen wird; und das Einleiten einer Weiterreichung von einer bedienenden Basisstation, die die Kommunikationsverbindung mit der Mobileinheit unterstützt, zu einer weiteren Basisstation, dadurch gekennzeichnet, daß eine Angabe der Geschwindigkeit des Anstiegs oder Abfalls dieser Qualität erzeugt wird; und
die Weiterreichungseinleitung auf den Angaben der Geschwindigkeiten des Anstiegs/Abfalls der überwachten Qualität der Signale basiert, die den mehreren der in Frage kommenden Basisstationen zugeordnet sind.
Die Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Mobileinheit für ein Mobilfunksystem, die versehen ist mit einer Einrichtung zum Empfangen von mehreren Signalen, die jeweils von einer aus einem Satz in Frage kommender Basisstationen gesendet werden; einer Einrichtung zum Überwachen der Qualität des Signals; und einer Signahsierungseinrichtung zum Senden eines Signals, das die Notwendigkeit einer Weiterreichung an eine in Frage kommende Basisstation anzeigt, zu einer bedienenden Basisstation, die die Kommunikationsverbindung mit der Mobileinheit unterstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobileinheit eine Einrichtung enthält zum Erzeugen einer Angabe des Anstiegs oder Abfalls dieser überwachten Qualität der Signale, die den mehreren in Frage kommenden Basisstationen zugeordnet sind.
Der Anstieg oder Abfall der überwachten Qualität kann interpretiert werden, um eine Angabe über die Notwendigkeit einer Weiterreichung auf der Grundlage der Wahrscheinlichkeit abzuleiten, daß die bedienende Basisstation und jede der in Frage kommenden Basisstationen fähig ist, die Kommunikationsverbindung vorzugsweise für eine wesentliche Zeitdauer, die die Weiterreichung sinnvoll macht, zu unterstützen.
Die Erfindung kann auf unterschiedlichen Wegen in die Praxis umgesetzt werden, von denen einer im folgenden beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wird, in welchen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer intelligenten Mobileinheit zur Verwendung in der Erfindung ist; und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Geschwindigkeitsschätzvorrichtung für die Verwendung in der Erfindung ist.
Die Ausführungsform der Erfindung enthält eine intelligente Mobileinheit, die die Stärke von Signalen, die von benachbarten Mikrozellenbasisstationen gesendet werden, zusätzlich zu dem Signal einer bedienenden Mikrozellenoder Makrozellenbasisstation intensiv überwacht.
Wenn die bedienende Zelle eine Mikrozelle ist, die eine gemeinsame Grenze mit einer übergeordneten Makrozelle besitzt, wird von der Mobileinheit auch die benachbarte Makrozellenbasisstation überwacht.
Die Erfindung verwendet eine Bewertung der Veränderung der Signalqualität wie z. B. des empfangenen Leistungspegeis oder des Bitfehlerverhältnisses eines Signals, das zwischen jeder Zielmikrozelle und möglicherweise einer benachbarten Makrozelle, die Kandidaten für eine Weiterreichung sind, und der Mobileinheit übertragen wird, die von einer momentan bedienenden Mikrozelle oder Makrozelle bedient wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die intelligente Mobileinheit verwendet, um die Signale zu überwachen, die von der bedienenden Basisstation und den Zielbasisstationen empfangen werden, sowie um die Weiterreichungseinleitungskommandos zu senden.
Die gesendeten Signale werden von einem Sender (der Basisstation) zum Empfänger (Mobileinheit) mit einer Rochfrequenzvorstufe 50 weitergeleitet, um von zwei Empfangsschaltungen verarbeitet zu werden.
Einerseits wird das empfangene Signal von der Hochfre quenzvorstufe 50 zu einer Empfängereinheit 52 weitergeleitet, die dazu dient, die Steuerkanalinformationen aus dem ankommenden Signal abzuleiten, das von der bedienenden Basisstation gesendet worden ist. Die Grundinformationen werden anschließend an einen Steuerkanalinformationsprozessor 54 weitergeleitet. Der Prozessor 54 demoduliert und decodiert die Steuerkanalinformationen zur Verwendung durch eine Zentraleinheit 56. Die verarbeiteten Informationen werden anschließend von der Zentraleinheit 56 bei der Weiterreichungsbestimmung verwendet. Dies wird im folgenden beschrieben.
Andererseits wird das empfangene Signal von jeweils der bedienenden Basisstation und den Zielbasisstationen ebenfalls von der Hochfrequenzvorstufe 50 an eine Signalmeßeinheit 58 weitergeleitet, die eine Messung der Signalqualität vornimmt. Die Einheit 58 kann z. B. eine Anzeigevorrichtung für die empfangene Signalstärke oder ein Bitfehlerratenzähler sein.
Anschließend wird aus der Angabe oder dem Zählerstand durch eine laufende Mittelungsvorrichtung 60 ein laufender Durchschnitt berechnet. Die Mittelung dient zum Glätten der Übergänge. Anschließend wird von einer Anstiegs/Abstiegs-Schätzvorrichtung 62 aus dem gemittelten Signal der Trend der Signalqualität bestimmt. Das gemittelte Signal wird ferner von einer Geschwindigkeitsschätzvorrichtung 64 verwendet, um eine Schätzung der absoluten Geschwindigkeit der Mobileinheit zu liefern.
Die Informationen vom Steuerkanalinformationsprozessor, von der Anstiegs/Abstiegs-Schätzvorrichtung und von der Geschwindigkeitschätzvorrichtung werden zur Zentraleinheit 56 gesendet. Die Zentraleinheit verwendet die Steuerkanalinformationen, die von der bedienenden Basisstation heruntergeladen worden sind, um den Überwachungsalgorithmus zu ermitteln, der entsprechend dem Typ und dem Ort der Zellen, in und um die die Mobileinheit angeordnet ist, anzuwenden ist.
Der Trend der Signalqualität, die Geschwindigkeitsschätzung, eine Nachschlagtabelle 68 der Signalqualitätsmuster sowie die von der Basisstation heruntergeladenen Steuerkanalinformationen werden verwendet, um zu ermitteln, ob eine Weiterreichung angemessen ist, und, falls dies zutrifft, ob sie auf Intrazellen- oder Interzellenbasis durchgeführt werden soll.
Die Zentraleinheit 56 steuert einen Frequenzsynthesizer 70, der der Rochfrequenzvorstufe zugeordnet ist, um den Kanalsatz der Frequenzen abzutasten, die von der bedienenden Basisstation und den Zielbasisstationen verwendet wird, um Signalpegelmessungen durchzuführen und das Senden und Empfangen von Signalen zu steuern.
Die Verarbeitungseinheit steuert ferner die Operation eines Senders 72, der dazu dient, die Weiterreichungseinleitungsinformationen über die Hochfrequenzvorstufe 50 zur bedienenden Basisstation zu senden.
Jede Basisstation in einem Zellenfunksystem gemäß der Erfindung sendet ein Signal, das speziell die Basisstation identifiziert. Jedesmal, wenn die Mobileinheit von z. B. einer Makrozelle zu einer Mikrozelle oder zwischen Mikrozellen weitergereicht wird, wird ein neuer Satz von zu überwachenden Trägerfrequenzen und ein neuer Algorithmus für die Adressierung benachbarter in Frage kommender Basisstationen, damit deren Signalpegel überwacht werden können, von der neu zugewiesenen bedienenden Basisstation heruntergeladen. Jeder Algorithmus gibt die zu überwachenden Frequenzen und die Nachschlagtabelle der Signalpegelanstiegs/Abstiegs-Gradientenmuster an. Jedes Muster ist einer Mobileinheit zugeordnet, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf die verschiedenen überwachten Basisstationen zubewegt oder von diesen wegbewegt.
Wie im folgenden gezeigt wird, ist in vielen Fällen die Erfassung des Anstiegs oder Abfalls des Signalleistungspegels, der von einer bestimmten Basisstation empfangen wird, ausreichend für eine Weiterreichungsentscheidung in Verbindung mit den herkömmlichen Kriterien zur Bestimmung einer Weiterreichung, nämlich den Signalpegelschwellen und der Hysterese, wobei die letztere eine Verzögerung bewirkt, nachdem die Schwelle überschritten worden ist, um sicherzustellen, daß die Anderung des Signalpegels nicht nur eine kurzfristige Erscheinung ist. Es gibt jedoch auch Situationen, in denen es erforderlich ist, die Geschwindigkeit der Änderung der Signalpegel bezüglich der Geschwindigkeit der Mobileinheit zu erkennen, um zu ermitteln, ob eine Weiterreichung angemessen ist.
In unserer anhängigen britischen Patentanmeldung Nr. 9016341.1, eingereicht am 25. Juli 1990, ist eine Geschwindigkeitsschätzvorrichtung beschrieben, die verwendet werden kann, um eine Bewertung der Geschwindigkeit einer Mobileinheit in einem Zellenfunksystem auf der Grundlage gefilterter empfangener Signale durchzuführen. Wie ferner in dieser Anmeldung beschrieben ist, kann die Geschwindigkeitsschätzvorrichtung verwendet werden, um eine Anstiegs/Abstiegs-Angabe aus dem laufenden Mittel der Fahrzeuggeschwindigkeit zu erzeugen.
Eine solche Geschwindigkeitsschätzvorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. Sie besteht aus einer Anzeigeschaltung 10 für die empfangene Signalstärke, die ein Spannungspegelsignal, das proportional zur empfangenen Signalleistung ist, an einem Analog/Digital-Umsetzer 12 (ADC) ausgibt. Die Abtastrate des ADC 12 wird bestimmt durch die Mittelungsfensterdauer mit der höchsten benötigten Geschwindigkeit. Die höchste zu ermittelnde Geschwindigkeit beträgt 40 m/s, wobei dadurch, daß 100 Abtastwerte erforderlich sind, um ein laufendes Mittel zu bestimmen, eine Abtastrate von 1,7 kHz erforderlich ist (d. h. 100 Abtastwerte pro 60 ms). Es kann eine gerundete Abtastrate von 2 kHz verwendet werden.
In Fig. 2 werden die digitalen Daten vom ADC 12 jeweils mit einem Mittelungsfenster mit unterschiedlicher Dauer (1, n1, n2, n3 usw.) parallel in mehrere Geschwindigkeitserfassungsmodule eingegeben, die die Mittelungseinheiten 14 bis 20 umfassen. Der Ausgang jedes Mittelungsfensters wird über einen Mittelungspuffer 26 in eine Varianzberechnungsvorrichtung 28 eingegeben, bevor er der Geschwindigkeitsentscheidungslogik 30 zugeführt wird.
Die Mittelungseinheit 14 mit einem Fenster von einem Abtastwert ist äquivalent zum unmittelbaren Signalpegel. Ein laufendes Mittel kann bei jedem Taktzyklus berechnet werden, indem ein neuer Abtastwert parallel in alle Mittelungseinheiten 14 bis 22 eingegeben wird. Die Schätzvorrichtung ist nicht in Betrieb, bis alle Mittelungseinheiten und die Puffer 26 mit Abtastwerten gefüllt sind. Somit ist die Zeitverzögerung für das System bis zur Betriebsbereitschaft äquivalent zur Größe des größten Mittelungsfensters (n3) plus der Mittelungspuffergröße. Die Größe des Puffers 26 ist überlicherweise klein und beträgt z. B. 10 Abtastwerte. Somit wird der Großteil der Verzögerungszeit benötigt, um die größte Mittelungseinheit n3 aufzufüllen. Wenn z. B. die größte Mittelungseinheit n3 zur Mittelung über 3 Sekunden verwendet wird, hat das System eine Zeitverzögerung von ungefähr 3 Sekunden plus einer kurzen Zeitspanne zum Laden des Puffers 26.
Diese Geschwindigkeitsschätzvorrichtung kann mittels Hardware und/oder Software implementiert sein, wobei die mehreren Geschwindigkeiten geschätzt werden können durch Implementieren mehrerer Basisgeschwindigkeitserfassungsmodule.
Die Anstiegs/Abstiegs-Richtungsschätzvorrichtung ist eine Erweiterung der Geschwindigkeitsschätzvorrichtung. Die in den Mittelungspuffern gespeicherten Werte können mittels Software leicht manipuliert werden, um entweder eine Majoritätslogikangabe für den zugrundeliegenden Trend oder die Steigung des laufenden Mittels zurückzugeben.
Die Mobileinheit kann einer Weiterreichungsentscheidung die Bewertung der Mobileinheit zugrundelegen, die Signalleistungspegelangaben von zwei oder mehr benachbarten in Frage kommenden Basisstationen empfangen hat. Alternativ kann die Mobileinheit so beschaffen sein, daß sie die momentan bedienende Basisstation über die Notwendigkeit einer Weiterreichung informiert. Für Fachleute ist klar, daß jede geeignete Bewertung der Signalqualität anstelle oder in Kombination mit den empfangenen Signalpegeln verwendet werden kann. Als ein Beispiel kann das Bitfehlerverhältnis verwendet werden, wenn von den Basisstationen ein digitales Informationssignal gesendet wird. Als ein weiteres Beispiel kann die Verzögerungsprüfung (Zeitverschiebung) verwendet werden, um den Abstand der Mobileinheit von einer Basisstation zu ermitteln. Welche Bewertung auch immer verwendet wird, das Ergebnis wird bei der Ermittlung der Mobileinheitbewegung bezüglich allen in Frage kommenden Basisstationen verwendet.
Wenn die Mobileinheit die Signale überwacht, die von den in Frage kommenden Basisstationen gesendet werden, werden verschiedene Szenarios für eine gegebene bedienende Basisstation verwendet, um die Angemessenheit einer Weiterreichung zu ermitteln. Diese Szenarios bilden einen Satz von Bedingungsmustern, deren Bestandteile für eine bestimmte bedienende Basisstation spezifisch sind. Es gibt jedoch unterschiedliche vorhersagbare Szenarios, die in allgemeinen Ausdrücken definiert werden können:
1. Wenn eine Mobileinheit von einer Mikrozelle bedient wird und die Signalpegel sowohl von der bedienenden Mikrozellenbasisstation als auch der in Frage kommenden Mikrozellenbasisstation sinken, was von der Anstiegs/Abstiegs-Schätzvorrichtung angezeigt wird, zeigt dies an, daß die Mobileinheit die bedienende Mikrozelle über eine Seitenstraße verläßt und sofort eine Weiterreichung von der bedienenden Mikrozelle zur übergeordneten Makrozelle eingeleitet werden sollte.
2. Wenn im Gegensatz hierzu eine Mobileinheit von der Makrozelle bedient wird und die Mobileinheit die Signalpegel von zwei benachbarten Mikrozellenbasisstationen (die z. B. längs derselben Straße angeordnet sind) als gleichzeitig ansteigend detektiert, zeigt dies an, daß sich die Mobileinheit einem von den Mikrozellen bedienten Bereich nähert. In dieser Situation kann möglicherweise eine Weiterreichungsoperation erforderlich sein. Es wird jedoch nur ein Bereitschaftsmerker gesetzt, um das System zu warnen, das die aktuelle bedienende und die Zielbasisstationen enthält, oder um die Priorität des Zugriffs für die Mobileinheit zum Mikrozellensystem anzuheben. Es wird keine Weiterreichung durchgeführt, bis weitere Informationen erhalten werden.
3. Nachdem der obenerwähnte Wammerker gesetzt worden ist, und wenn die von der Mobileinheit überwachten Signalpegel von einem Anstieg beider Pegel zu einem Anstieg nur eines Pegels wechseln, während der andere Pegel mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit absinkt, zeigt dies an, daß sich die Mobileinheit innerhalb des Dienstbereichs einer der Mikrozellen befindet. Die Weiterreichung von der bedienenden Makrozelle zur Mikrozelle, in der sich die Mobileinheit entsprechend dieser Beurteilung befindet, was durch den ansteigenden Signalpegel angegeben wird, sollte sofort durchgeführt werden. Der Erfolg der Weiterreichung hängt nur von der Verfügbarkeit eines Kanals in der Mikrozellenbasisstation ab.
4. Wenn sich eine Mobileinheit innerhalb des von der Mikrozelle bedienten Bereichs bewegt, dient das vorangehende Szenario ferner als Bestätigung, daß die Mobileinheit innerhalb dieses Bereichs bleibt und daß die Weiterreichung zur Mikrozelle angemessen war.
5. Wenn die Mobileinheit dann, wenn sie von der Mikrozelle bedient wird, keine weitere Mikrozellenbasisstation mit ansteigenden Signalpegeln lokalisieren kann, muß eine Weiterreichung zu einer Makrozelle eingeleitet werden. Dies tritt ein, wenn eine Mobileinheit die äußere Zelle eines Mikrozellenunternetzes betreten hat und dabei ist, diese zu verlassen. Die äußere Zelle wird typischerweise von der letzten Mikrozelle in einer Straße gebildet.
6. Wenn sich jedoch die Mobileinheit in einer Makrozelle befindet und der Signalpegel einer Mikrozellenbasisstation ansteigt, zeigt dies an, daß die Mobileinheit sich dieser Mikrozelle nähert. In dieser Situation sollte eine Weiterleitung von der Makrozelle zur in Frage kommenden Mikrozelle eingeleitet werden. Es ist zu beachten, daß in dieser Situation die Geschwindigkeit des Anstiegs in Relation zur Fahrzeuggeschwindigkeit ebenfalls bewertet werden muß. Dies dient zum Unterscheiden eines geeigneten Eintritts in eine Mikrozelle von einer Situation, in der die Mobileinheit die in Frage kommende Mikrozelle lediglich durchquert. Wenn die Geschwindigkeit des erfaßten Anstiegs steiler ist als die durch eine normale Annäherung dargestellte Grenze, sollte ein Verzögerungsfaktor eingebaut werden, bevor die Weiterreichung eingeleitet wird. Dies erlaubt eine Weiterreichung nur dann, wenn der Signalpegel während der Verzögerung weiter ansteigt, was anzeigt, daß die Mobileinheit eher in die Mikrozelle eingeschwenkt ist, als sie zu durchqueren.
7. Wenn bei einer Drei-Mikrozellen-Überlagerungssituation die Signalpegel von zwei Mikrozellenbasisstationen abnehmen und der dritte ansteigt, zeigt dies an, daß die Mobileinheit das Mikrozellenunternetz, das sich längs einer Straße erstreckt, verläßt und wahrscheinlich das Mikrozellenunternetz betritt, das sich längs einer Verzweigung oder einer Parallelstraße erstreckt.
Die Implementierung der vorgeschlagenen Weiterreichungsverarbeitungstechniken erfordert einen intelligenten Mobilfunkempfänger der die Fähigkeit hat, laufende Mittelungen zu berechnen und die Signalpegelveränderungen zu überwachen. Zusätzlich muß er fähig sein, alle vorgegebenen Weiterreichungsbedingungsmuster und die von einer Basisstation nach einer durchgeführten Weiterreichung heruntergeladenen Informationen sowie die Informationen zu speichern, die die Befehle für die Überwachungsträgerfrequenzen für benachbarte in Frage kommende Basisstatio nen enthalten, die überwacht werden sollen, während sich die Mobileinheit in dieser bedienenden Zelle befindet.

Claims

1. Weiterreichungsbestünmungssystem für ein Mobil funknetz mit mehreren Zellen, wovon jeder eine Basisstation für die Unterstützung des Informationsaustauschs mit einer Mobileinheit zugeordnet ist, wobei das System enthält:

eine Überwachungseinrichtung (14, 16, 18, 20) zum Überwachen der Qualität der Signale, die zwischen jeder von mehreren in Frage kommenden Basisstationen und der Mobileinheit übertragen werden;

eine Steuereinrichtung (56), die die Weiterreichung von einer den Informationsaustausch mit der Mobileinheit unterstützenden Dienst-Basisstation an eine weitere Basisstation beginnt,

dadurch gekennzeichnet, daß das System eine Angabeeinrichtung (30) zum Erzeugen einer Angabe der Anstiegs- oder Abfallgeschwindigkeit der von der Überwachungseinrichtung (14, 16, 18, 20) überwachten Qualität enthält; und die Steuereinrichtung (56) so beschaffen ist, daß sie eine Weiterreichung als Antwort auf die von der Angabeeinrichtung (30) erzeugten Angaben beginnt, wobei die Angabe auf den Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeiten der Qualität der Signale, die den mehreren in Frage kommenden überwachten Basisstationen zugeordnet sind, basiert.

2. System nach Anspruch 1, in dem die Mobileinheit die Überwachungseinrichtung (14, 16, 18, 20) und die Angabeeinrichtung (30) enthält und ferner eine Zeichengabeeinrichtung (50) enthält, die an die Dienst-Basisstation einen Hinweis schickt, daß der Beginn einer Weiterreichung erforderlich ist.

3. System nach Anspruch 2, in dem die Zeichengabeeinrichtungen (50) so beschaffen sind, daß sie an die Dienst-Basisstation eine Angabe des Prioritätsniveaus einer Weiterreichung und/oder eine Angabe bezüglich der Möglichkeit einer Weiterreichung, die aufgrund der vorhergehenden Ergebnisse der Überwachung der Qualität des gesendeten Signals unvorhersehbar ist, schicken.

4. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, in dem die Zeichengabeeinrichtung (50) die überwachte Qualität des Signals von jeder Mobileinheit an die Dienst- Basisstation senden.

5. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, in dem die Überwachungseinrichtungen (14, 16, 18, 20) die empfangene Signalleistung oder das Bitfehlerverhältnis überwachen.

6. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, in dem die Steuereinrichtungen (56) so beschaffen sind, daß sie der Überwachungseinrichtung (14, 16, 18, 20) befehlen, eine Gruppe von Signalen zu überwachen, wobei jedes Signal für eine Station einer entsprechenden Gruppe von in Frage kommenden Basisstationen charakteristisch ist, wobei die Zusammensetzung der Gruppe von in Frage kommenden Basisstationen entsprechend der Identität der Dienst- Basisstation definiert wird.

7. System nach Anspruch 6, in dem jedes Signal in der Gruppe von Signalen eine entsprechende Basisstation durch die Frequenz des Signals charakterisiert.

8. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, in dem die Angabeerzeugungseinrichtungen (30) eine Qualitätsabnahme/Qualitätszunahme-Schätzeinrichtung (11, 52) enthalten, die so beschaffen ist, daß sie den Anstieg oder den Abfall der Qualität anhand der Berechnung des laufenden Durchschnitts der Angaben bestimmt.

9. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Einrichtung (68) zum Speichern einer Gruppe von Schablonen der Signalqualitätsveränderungen und/oder der Veränderungsgeschwindigkeiten hiervon, wobei die Steuereinrichtung (56) so beschaffen ist, daß sie eine Weiterreichung wenigstens zum Teil auf der Grundlage der Erkennung einer wesentlichen Übereinstimmung zwischen dem ankommenden Signal und einer Schablone beginnt.

10. Weiterreichungsbestimmungsverfahren für ein Mobilfunknetz mit mehreren Zellen, wovon jeder eine Basisstation für die Unterstützung des Informationsaustauschs mit einer Mobileinheit zugeordnet ist, wobei das Verfahren enthält:

Überwachen der Qualität eines Signals, das zwischen jeder von mehreren in Frage kommenden Basisstationen und der Mobileinheit übertragen wird; und Beginnen einer Weiterreichung von einer den Informationsaustausch mit der Mobileinheit unterstützenden Dienst-Basisstation an eine weitere Station,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Angabe der Anstiegs- oder Abfallgeschwindigkeit der Qualität erzeugt wird; und

der Weiterreichungsbeginn auf den Angaben der Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeiten der Qualität des Signals, das den mehreren in Frage kommenden überwachten Basisstationen zugeordnet ist, basiert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Überwachung der Qualität und die Erzeugung der Angabe von der Mobileinheit ausgeführt wird, wobei das Verfahren ferner das Schicken einer Angabe, daß der Beginn einer Weiterreichung erforderlich ist, von der Mobileinheit an die Dienst-Basisstation enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Mobileinheit an die Basisstation eine Angabe des Prioritätsniveaus einer Weiterreichung und/oder eine Angabe der Möglichkeit einer Weiterreichung, die aufgrund der vorhergehenden Ergebnisse der Überwachung der Qualität des gesendeten Signals unvorhersehbar ist, schickt.

13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem das überwachte Signal durch die Mobileinheit verarbeitet wird.

14. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die überwachte Qualität die empfangene Signalleistung oder das Bitfehlerverhältnis ist.

15. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 14, enthaltend das Überwachen einer Gruppe von Signalen, wovon jedes für eine Station einer entsprechenden Gruppe von in Frage kommenden Basisstationen charakteristisch ist, wobei die Zusammensetzung der Gruppe der in Frage kommenden Stationen entsprechend der Identität der Dienst-Basisstation definiert ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem jedes Signal in der Gruppe von Signalen eine entsprechende Basisstation durch die Trägerfrequenz des Signals charakterisiert.

17. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 16, enthaltend das Erkennen einer Gruppe von eindeutigen Schablonenbedingungen für den Eintritt in eine Mikrozelle, zum Verlassen der Mikrozelle und/oder zum Verbleiben in der Mikrozelle auf der Grundlage der Interpretation des Anstiegs/Abfalls der Signalqualität, wobei der Beginn einer Weiterreichung wenigstens zum Teil auf der Grundlage einer wesentlichen Übereinstimmung zwischen einem ankommenden Signal und einer Schablone bestimmt wird.

18. Mobileinheit für ein Mobilfunksystem, mit einer Einrichtung (50) zum Empfangen mehrerer Signale, die jeweils von einer Station einer Gruppe von in Frage kommenden Basisstationen übertragen werden; einer Einrichtung (14, 16, 18, 20) zum Überwachen der Qualität des Signals; sowie einer Zeichengabeeinrichtung (50) zum Senden eines Signals, das den Bedarf an einer Weiterreichung an eine in Frage kommende Basisstation angibt, an eine den Informationsaustausch mit der Mobileinheit unterstützende Dienst-Basisstation; dadurch gekennzeichnet, daß die Mobileinheit eine Einrichtung (62) zum Erzeugen einer Angabe des Anstiegs oder des Abfalls der Qualität der Signale, die den mehreren in Frage kommenden überwachten Basisstationen zugeordnet sind, enthält.

19. Mobileinheit nach Anspruch 18, in der die Zeichengabeeinrichtungen (50) so beschaffen sind, daß sie an die Basisstation eine Angabe des Prioritätsniveaus einer Weiterreichung und/oder eine Angabe des Prioritätsniveaus einer Weiterreichung, die aufgrund der vorhergehenden Ergebnisse der Überwachung der Qualität des gesendeten Signals unvorhersehbar ist, schicken.

20. Mobileinheit nach Anspruch 18 oder 19, in der die Überwachungseinrichtungen (14, 16, 18, 20) so beschaffen sind, daß sie die empfangene Signalleistung oder das Bitfehlerverhältnis überwachen.

21. Mobileinheit nach irgendeinem der Ansprüche 18 bis 20, in der die Angabeerzeugungseinrichtungen (62) eine Qualitätszunahme/Qualitätsabnahme-Schätzeinrichtung enthalten, die so beschaffen ist, daß sie den Anstieg/Abfall der Qualität anhand der Berechnung des laufenden Durchschnitts der Angaben bestimmt.

22. Mobileinheit nach irgendeinem der Ansprüche 18 bis 21, mit einer Einrichtung (68) zum Speichern einer Gruppe von Schablonen von Signalqualitätsveränderungen und/oder von Änderungsgeschwindigkeiten hiervon, wobei die Zeichengabeeinrichtung (50) wenigstens zum Teil auf eine wesentliche Übereinstimmung einer Schablone mit einem ankommenden Signal anspricht, um an die Dienst- Basisstation die Angabe des Bedarfs an einer Weiterreichung zu senden.