-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
I. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen zellulare Kommunikationssysteme.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine neue und verbesserte
Technik zum Übergeben
von Kommunikationen zwischen Basisstationen von verschiedenen zellularen
Systemen.
-
II. Beschreibung des relevanten
Stands der Technik
-
Die
Verwendung von Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA = code division
multiple access) Modulationstechniken ist nur eine von mehreren Techniken
zum Erleichtern von Kommunikationen, in welchen eine große Anzahl
von Systembenutzern vorhanden ist. Obwohl andere Techniken wie Zeitmultiplex-Vielfachzugriff
(TDMA = time division multiple access), und Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff (FDMA
= frequency division multiple access) bekannt sind, hat CDMA signifikante
Vorteile gegenüber
diesen anderen Modulationstechniken. Verwendung von CDMA Techniken
in einem Vielfachzugriftskommunikationssystem ist in U.S. Patent
Nummer 4,901,307, benannt „SPREAD
SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR
TERRESTRIAL REPEATERS",
veröffentlicht,
welches den Bevollmächtigten
der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, wobei die Veröffentlichung davon
hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen wird.
-
In
dem eben genannten Patent ist eine Vielfachzugrifftechnik offenbart,
in welcher eine große Anzahl
von Mobiltelefonsystembenutzern, welcher jeweils einen Transceiver
(auch bekannt als eine entfernte Einheit bzw. Ferneinheit) hat,
durch Satelittenrepeater oder terrestrische Basisstationen (auch
bekannt als Basisstationen oder Zellseiten) unter Verwendung von
CDMA Spreizspektrumkommunikationssignalen kommunizieren. Durch die
Verwendung von CDMA Kommunikationen kann das Frequenzspektrum mehrere Male
erneut verwendet werden. Die Verwendung von CDMA Technik führt zu einer wesentlich
höheren
spektralen Effizienz als durch die Verwendung von anderen Vielfachzugriffstechniken erreicht
werden kann, was eine Erhöhung
der Benutzerkapazität
des Systems erlaubt.
-
Die
konventionellen FM zellularen Telefonsysteme welche innerhalb der
Vereinigten Staaten verwendet werden, werden normalerweise als Advanced
Mobile Phone Service (AMPS) bezeichnet, und sind in Electronic Industry
Association Standard EIA/TIA-553 "Mobile Station – Land Station Compatibility
Specification" detailliert
beschrieben. In einem solchen konventionellen FM zellularen Telefonsystem
ist das verfügbare
Frequenzband in Kanäle
von typischerweise dreißig
Kilohertz (kHz) Bandbreite aufgeteilt. Das Systemdienstgebiet ist
geographisch in Basisstationsabdeckgebiete geteilt, welche in der Größe variieren
können.
Die verfügbaren
Frequenzkanäle
sind in Sätze
eingeteilt. Die Frequenzsätze sind
den Abdeckgebieten derart zugeteilt, dass sie die Möglichkeit
von co-Kanalinterferenz bzw. Gleichkanalinterferenz minimieren.
Man betrachte zum Beispiel ein System, in welchem sieben Frequenzsätze vorhanden
sind und die Abdeckgebiete sind gleichmäßig bemessene Hexagone. Der
Frequenzsatz, welcher in einem Abdeckgebiet verwendet wird wird nicht
in den sechs nächsten
benachbarten Abdeckgebieten verwendet.
-
In
konventionellen zellularen Systemen wird ein Übergabeschema verwendet um
einer Kommunikationsverbindung zu erlauben, fortgeführt zu werden,
wenn eine entfernte Einheit die Grenze zwischen Abdeckgebieten von
zwei verschiedenen Basisstationen überquert. In dem AMPS System
wird die Übergabe
von einer Basisstation zu einer anderen ausgelöst, wenn der Empfänger in
der aktiven Basisstation, welche den Anruf behandelt, bemerkt, dass
die empfangene Signalstärke
von der entfernten Einheit unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts
gefallen ist. Die Indikation einer niedrigen Signalstärke impliziert,
dass die entfernte Einheit in der Nähe der Grenze des Abdeckgebiets
der Basisstation sein muss. Wenn der Signalpegel unter den vorbestimmten
Schwellenwert fällt
weist die aktive Basisstation den System controller an, zu bestimmen, ob
eine benachbarte Basisstation das Signal der entfernten Einheit
mit besserer Signalstärke
empfängt als
die derzeitige Basisstation.
-
Der
Systemcontroller sendet in Antwort auf die Anfrage der aktiven Basisstation
Nachrichten zu den benachbarten Basisstationen mit einer Übergabeanforderung.
Jede der Basisstationen welche zur aktiven Basisstation benachbart
ist verwendet einen speziellen Scanempfänger welcher nach Signalen von
der entfernten Einheit auf dem Kanal, auf welchem sie betrieben
wird, sucht. Sollte eine der benachbarten Basisstationen einen geeigneten
Signalpegel zu dem Systemcontroller berichten wird eine Übergabe
zu der benachbarten Basisstation ausgelöst, welche nun als die Zielbasisstation
bezeichnet wird. Die Übergabe
wird dann ausgelöst
durch Auswählen
eines freien Kanals von dem Kanalsatz welcher in der Zielbasisstation
verwendet wird. Eine Steuerungsnachricht wird zu der entfernten
Einheit gesendet, welche sie anweist, von dem derzeitigen Kanal
zu dem neuen Kanal, welcher durch die Zielbasisstation unterstützt wird.,
zu wechseln. Zur selben. Zeit wechselt der Systemcontroller die
Anrufverbindung von der aktiven Basisstation zu der Zielbasisstation.
Der Vorgang wird als harte Übergabe
bezeichnet. Die Bezeichnung hart wird verwendet um die „Unterbrechung
vor dem Durchführen" Charakteristik der Übergabe
zu charakterisieren.
-
In
einem konventionellen System wird eine Anrufverbindung verloren
(das heißt
nicht fortgeführt) wenn
die Übergabe
zu der Zielbasisstation nicht erfolgreich ist. Es gibt viele Gründe dafür, dass
ein Fehler in einer harten Übergabe
auftreten kann. Die Übergabe
kann scheitern wenn es keinen freien Kanal gibt, welcher in der
Zielbasisstation verfügbar
ist. Die Übergabe
kann auch scheitern wenn eine der benachbarten Basisstationen den
Empfang eines Signals von der entfernten Einheit berichtet, wenn
tatsächlich
die Basisstation ein unterschiedliches Signal einer entfernten Einheit
unter Verwendung des gleichen Kanals zur Kommunikation mit einer
beabstandeten Basisstation empfängt.
Dieser Berichtsfehler führt
zu dem Transfer der Anrufverbindung zu einer falschen Basisstation,
typischerweise eine, in welcher die Signalstärke von der tatsächlichen
entfernten Einheit unzureichend ist, um Kommunikationen aufrecht
zu halten. Sollte ferner die entfernte Einheit damit scheitern,
das Kommando zum Wechseln der Kanäle zu empfangen, dann scheitert
die Übergabe. Tatsächliche
Betriebserfahrung zeigt an, dass Übergabefehler regelmäßig auftreten,
was die Zuverlässigkeit
des Systems signifikant verringert.
-
Ein
weiteres allgemeines Problem in dem konventionellen AMPS Telefonsystem
tritt auf, wenn eine entfernte Einheit für eine längere Zeitperiode in der Nähe der Grenze
zwischen zwei Abdeckgebieten bleibt. In dieser Situation tendiert
der Signalpegel dazu, mit Bezug auf jede Basisstation zu fluktuieren, wenn
die entfernte Einheit ihre Position wechselt oder wenn andere reflektierende
oder abschwächende
Objekte innerhalb des Abdeckgebiets ihre Position ändern. Die
Signalpegelfluktuationen können
zu einer „ping-ponging" Situation führen, in
welcher wiederholte Anforderungen gemacht werden, um den Anruf hin
und her zwischen den Basisstationen zu übergeben. Solche zusätzlichen
nicht notwendigen Übergaben
erhöhen
die Wahrscheinlichkeit, dass ein Anruf versehentlich nicht fortgeführt wird.
Zusätzlich können wiederholte Übergaben,
auch wenn sie erfolgreich sind, die Signalqualität nachteilig beeinflussen.
-
In
U.S. Patent Nummer 5,101,501, benannt „METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING
A SOFT HANDOFF IN COMMUNICATIONS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", erteilt am 31.
März 1992,
welches dem Bevollmächtigten
der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, werden ein Verfahren und
ein System zum Vorsehen von Kommunikation mit der entfernten Einheit
durch mehr als eine Basisstation während der Übergabe eines CDMA Anrufs offenbart.
Die Verwendung dieses Typs von Übergabekommunikation
innerhalb des zellularen Systems wird nicht durch die Übergabe
von der aktiven Basisstation zu der Zielbasisstation unterbrochen.
Dieser Typ der Übergabe
kann als eine „weiche" Übergabe betrachtet werden,
weil gleichzeitige Kommunikationen mit der Zielbasisstation aufgebaut
werden, welche eine zweite aktive Basisstation wird, bevor Kommunikation
mit der ersten aktiven Basisstation unterbrochen wird.
-
Eine
verbesserte weiche Übergabetechnik ist
innerhalb U.S. Patent Nummer 5,267,261, benannt „MOBILE STATION ASSISTED SOFT
HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM", erteilt am 30. November 1993, nachfolgend
bezeichnet als das '261
Patent, welches auch dem Bevollmächtigten
der vorliegenden Erfindung zugeordnet ist, offenbart. In dem System
des '261 Patents
wird der weiche Übergabevorgang
basierend auf Messungen bei der entfernten Einheit der Stärke von „Pilot" Signalen kontrolliert,
welche durch jede Basisstation innerhalb des Systems gesendet werden.
Diese Pilotstärkenmessungen
unterstützen
den weichen Übergabevorgang
durch Erleichtern der Identifikation von brauchbaren Basisstation-Übergabekandidaten.
-
Die
weiche Übergabe,
welche durch die entfernte Einheit unterstützt wird, funktioniert basierend auf
der Pilotsignalstärke
von mehreren Sätzen
von Basisstationen, wie durch die entfernte Einheit gemessen. Der
aktive Satz ist der Satz von Basisstationen, durch welche aktive
Kommunikation aufgebaut wird. Der Nachbarsatz ist der Satz von Basisstationen,
welche eine aktive Basisstation umgeben, einschließlich Basisstationen,
welche eine hohe Wahrscheinlichkeit des Aufweisens einer Signalstärke von ausreichendem
Pegel zum Aufbauen von Kommunikationen haben. Der Kandidatensatz
ist ein Satz von Basisstationen welche eine Pilotsignalstärke bei
einem ausreichenden Signalpegel zum Aufbauen von Kommunikation haben.
Der verbleibende Satz ist ein Satz von Basisstationen, welche nicht
Mitglied des aktiven, Kandidaten- oder Nachbarsatzes sind.
-
Wenn
Kommunikationen ursprünglich
aufgebaut werden kommuniziert eine entfernte Einheit durch eine
erste Basisstation und der aktive Satz enthält nur die erste Basisstation.
Die entfernte Einheit überwacht
die Pilotsignalstärke
von den Basisstationen des aktiven Satzes, des Kandidatensatzes
und des Nachbarsatzes. Wenn ein Pilotsignal einer Basisstation in
dem Nachbarsatz einen vorbestimmten Schwellenwert, T_ADD, übersteigt,
wird die Basisstation zu dem Kandidatensatz hinzugefügt und von dem
Nachbarsatz bei der entfernten Einheit entfernt. Die entfernte Einheit
kommuniziert eine Nachricht zu der ersten Basisstation, welche die
neue Basisstation identifiziert. Der Systemcontroller entscheidet,
ob Kommunikation zwischen der neuen Basisstation und der entfernten
Einheit aufgebaut werden soll. Sollte der Systemcontroller entscheiden,
dass dies so gemacht wird, sendet der Systemcontroller eine Nachricht
zu der neuen Basisstation, mit Identifikationsinformation über die
entfernte Einheit und ein Kommando zum Aufbauen von Kommunikationen damit.
Eine Nachricht wird auch zu der entfernten Einheit durch die erste
Basisstation gesendet. Die Nachricht identifiziert einen neuen aktiven
Satz, welcher die ersten und die neuen Basisstationen enthält. Die
entfernte Einheit sucht nach dem gesendeten Informationssignal bezüglich der
neuen Basisstation und Kommunikation wird aufgebaut mit der neuen Basisstation
ohne den Abbruch von Kommunikation durch die erste Basisstation.
Dieser Vorgang kann mit zusätzlichen
Basisstationen weitergeführt
werden.
-
Wenn
die entfernte Einheit durch mehrere Basisstationen kommuniziert
fährt sie
damit fort die Signalstärke
von den Basisstationen des aktiven Satzes, des Kandidatensatzes
und des Nachbarsatzes zu überwachen.
Sollte die Signalstärke
welche zu einer Basisstation des aktiven Satzes korrespondiert unterhalb
eines vorbestimmten Schwellenwerts, T_DROP, für eine vorbestimmte Zeitperiode, T_TDROP,
fallen, erzeugt die entfernte Einheit eine Nachricht zum Melden
des Ereignisses und sendet diese. Der Systemcontroller empfängt diese
Nachricht durch mindestens eine der Basisstationen mit welcher die
entfernte Einheit kommuniziert. Der Systemcontroller kann sich dafür entscheiden,
Kommunikationen durch die Basisstation, welche eine schwache Pilotsignalstärke hat,
abzubrechen.
-
Der
Systemcontroller erzeugt beim Entscheiden, Kommunikationen durch
eine Basisstation abzubrechen, eine Nachricht, welche den neuen
aktiven Satz von Basisstationen identifiziert. Der neue aktive Satz
enthält
nicht die Basisstation, durch welche Kommunikation abgebrochen werden
soll. Die Basisstationen durch welche Kommunikation aufgebaut werden
soll senden eine Nachricht zu der entfernten Einheit. Der Systemcontroller
kommuniziert auch Information zu der Basisstation, um Kommunikationen
mit der entfernten Einheit abzubrechen. Die Kommunikationen der
entfernten Einheit werden somit nur durch Basisstationen, welche
in dem neuen aktiven Satz identifiziert sind, weitergeleitet.
-
Die
Nachricht, welche von der entfernten Einheit zu der Basisstation
gesendet wird, welche die Pilotsignalinformation der Teilnehmer
des Kandidaten- und
aktiven Satzes enthält,
wird als eine Pilotstärkemessnachricht
(PSMM = Pilot Strength Measurement Message), bezeichnet. Eine PSMM
wird durch die entfernte Einheit entweder in Antwort auf eine Anfrage
von der Basisstation oder weil die Signalstärke einer Basisstation des
Nachbarsatzes einen Schwellenwert überschritten hat, oder weil
die Signalstärke
einer Basisstation in dem Kandidatensatz die Stärke von einer der Basisstationen
in dem aktiven Satz um eine vorbestimmte Menge überschritten hat, oder weil
die Signalstärke,
welche zu einer Basisstation des aktiven Satzes entspricht, unterhalb
eines vorbestimmten Schwellenwerts, T_DROP, für eine vorbestimmte Zeitperiode
T_TDROP, gefallen ist, gesendet.
-
Vier
Parameter steuern den weichen Übergabevorgang
bzw. soft handoff. Zunächst
spezifiziert der Pilotdetektionsschwellenwert T_ADD den Pegel welchen
die Pilotsignalstärke
einer Basisstation welche ein Mitglied des Nachbarsatzes ist überschreiten muss,
um als ein Mitglied des Kandidatensatzes klassifiziert zu werden.
Der Pilotfallschwellenwert T_DROP spezifiziert den Pegel unter welchem
die Pilotsignalstärke
einer Basisstation, welche ein Mitglied des aktiven oder Kandidatensatzes
ist, fallen muss, um einen Zeitgeber zu triggern. Die Dauer des
getriggerten Zeitgebers ist durch T_TDROP spezifiziert. Nachdem
die Zeit, welche durch T_TDROP spezifiziert ist, verstrichen ist,
wenn die Pilotsignalstärke
immer noch unterhalb des T_DROP Pegels ist, löst die entfernte Einheit die
Entfernung von der korrespondierenden Basisstation von dem Satz,
zu welchem sie derzeit gehört,
aus. Der Vergleichsschwellenwert des aktiven Satzes gegen den Kandidatensatz, T_COMP,
setzt die Menge, welche die Pilotsignalstärke eines Mitglieds des Kandidatensatzes
die Pilotsignalstärke
eines Mitglied des aktiven Satzes übersteigen muss, um einen PSMM
zu triggern. Jeder dieser vier Parameter wird in der entfernten
Einheit gespeichert. Jeder dieser vier Parameter kann erneut programmiert
werden auf einen neuen Wert durch eine Nachricht, welche von einer
Basisstation gesendet wird.
-
Obwohl
die vorhergehenden Techniken gut geeignet sind für Anruftransfers zwischen Basisstationen
in dem gleichen zellularen System, welches durch den gleichen Systemcontroller
gesteuert wird, liegt eine schwierigere Situation durch die Bewegung der
entfernten Einheit in ein Abdeckgebiet, welches durch eine Basisstation,
welche durch einen anderen Controller gesteuert wird, vor. Wenn
eine Übergabe zwischen
Basisstationen, welche von verschiedenen Controllern gesteuert werden,
gemacht werden muss, wird die Übergabe
als Intersystemübergabe bezeichnet.
Ein verkomplizierender Faktor in solchen Intersystemübergaben
ist, dass es typischerweise keine direkte Verbindung zwischen den
Basisstationen des ersten Systems und dem Systemcontroller des zweiten
Systems und umgekehrt gibt. Die zwei Systeme werden dadurch daran
gehindert, gleichzeitige Kommunikationen mit der entfernten Einheit durch
mehr als eine Basisstation während
des Übergabevorgangs
durch zu führen.
Auch wenn die Existenz einer Intersystemverbindung zwischen den
zwei Systemen verfügbar
ist um weiche Intersystemübergabe
zu ermöglichen
verkomplizieren oft nicht ähnliche
Charakteristika der zwei Systeme den weichen Übergabevorgang weiter.
-
Wenn
Ressourcen nicht verfügbar
sind, um weiche Intersystemübergaben
auszuführen
wird die Ausführung
einer „harten" Übergabe einer Anrufverbindung
von einem System zu einem anderen kritisch, wenn ununterbrochener
Dienst erhalten werden soll. Die Intersystemübergabe muss zu einer Zeit und
einem Ort ausgeführt
werden, was wahrscheinlich zu einem erfolgreichen Transfer der Anrufverbindung
zwischen Systemen führt.
Es folgt daraus, dass die Übergabe
nur dann versucht werden soll, wenn zum Beispiel:
- (i)
Ein Idle- bzw. Leer-Kanal in der Zielbasisstation verfügbar ist,
- (ii) die entfernte Einheit innerhalb des Gebiets der Zielbasisstation
und der aktiven Basisstation ist, und
- (iii) die entfernte Einheit in einer Position ist, bei welcher
es sichergestellt ist, dass das Kommando zum Wechseln von Kanälen empfangen
wird.
-
Idealerweise
soll jede solche harte Intersystemübergabe in einer Art und Weise
ausgeführt
werden, welche das Potential für „ping-ponging" bzw. wechselnde Übergabeanforderungen
zwischen den Basisstationen von verschiedenen Systemen minimiert.
-
Diese
und andere Nachteile von existierenden Intersystemübergabetechniken
beeinträchtigen die
Qualität
von zellularen Kommunikationen, und es kann erwartet werden, dass
sie die Performance weiter degradieren, wenn im Wettbewerb stehende
zellulare Systeme sich weiter ausbreiten werden.
-
Die
internationale Patentanmeldung Nummer PCT/FI95/00389, veröffentlicht
als WO96/02117, von Nokia Telecommunications OY, offenbart ein zellulares
Kommunikationssystem und ein Verfahren zur Übergabe in einem zellularen
Kommunikationssystem. Insbesondere offenbart WO96/02117 die Anwendung
einer harten Übergabe
zu CDMA Systemen.
-
Die
internationale Patentanmeldung Nummer PCT/US95/12636, veröffentlicht
als WO96/12380 und dem Bevollmächtigten
der vorliegenden Erfindung zugeordnet, offenbart ein Verfahren und
ein System zum Durchführen
einer Übergabe von
Kommunikation mit irgendeiner mobilen Station zwischen Basisstationen
von verschiedenen zellularen Kommunikationssystemen. Insbesondere
erwägt die
WO96/12380 die Verbesserung der Erfolgsrate von Intersystemübergaben
durch Vorsehen von verschiedenen Techniken des Identifizierens der
Umstände
unter welchen die Steuerung über
einen Anruf oder eine Verbindung zwischen Systemen transferiert
werden soll.
-
Dementsprechend
gibt es einen resultierenden Bedarf für eine Intersystemübergabetechnik, welche
dazu in der Lage ist, die Übergabe
eines Anrufs zwischen den Basisstationen von verschiedenen Systemen
auszuführen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegenden Erfindung gemäß den angefügten Ansprüchen verwendet
zwei co-lokalisierte bzw. örtlich
gemeinsam aufgestellte Basisstationen um harte Übergabe von der ersten Basisstation,
welche durch einen ersten Systemcontroller gesteuert wird, zu einer
zweiten Basisstation, welche durch einen zweiten Systemcontroller
gesteuert wird zu erleichtern. Beide Basisstationen sehen im Wesentlichen
das gleiche Abdeckgebiet vor, deshalb ist eine harte Übergabe
von der einen zu der anderen vorhersehbar zuverlässig irgendwo innerhalb des
Abdeckgebiets. Die zwei Basisstationen verwenden PN Codes welche
voneinander durch einen vorbestimmten Betrag derart versetzt sind,
dass die entfernten Einheiten in dem gemeinsamen Abdeckgebiet die
zwei Signale unterscheiden können.
Um den Betrag von Co-Interferenz
zwischen den Basisstationen zu reduzieren ist eine der beiden Basisstationen
als die Dienste bzw. Service vorsehende Basisstation bezeichnet,
und die andere wird als die Übergang
bzw. Durchgang vorsehende Basisstation bezeichnet. Die Dienste vorsehende
Basisstation liefert Dienste zu der Mehrzahl von entfernten Einheiten
innerhalb des Abdeckgebiets. Die Durchgang vorsehende Basisstation
wird verwendet, zur Durchleitung von entfernten Einheiten von einem
System zu dem anderen. Nur diejenigen entfernten Einheiten welche
das gemeinsame Abdeckgebiet von dem System, welches durch den Controller
gesteuert wird, welcher die Durchgang vorsehende Basisstation steuert,
eintreten, und diejenigen entfernten Einheiten, welche dabei sind,
das gemeinsame Abdeckgebiet zu verlassen und in das System, welches
durch den Controller gesteuert wird, welcher die Durchgang vorsehende Basisstation
steuert, einzutreten, empfangen Dienst durch die Durchgang vorsehende
Basisstation. All die anderen entfernten Einheiten empfangen Dienst durch
die Dienst vorsehende Basisstation.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher
werden von der detaillierten Beschreibung, welche unten stehend
gegeben wird wenn sie zusammen mit den Zeichnungen genommen wird,
in welchem gleiche Bezugszeichen durchgehend entsprechend bezeichnen,
und wobei folgendes gilt:
-
1 liefert
eine exemplarische Illustration eines zellularen WLL, PCS oder drahtloses
PBX System;
-
2 zeigt
ein zellulares Kommunikationsnetzwerk, welches aus einem ersten
und einem zweiten zellularen System besteht;
-
3A zeigt
eine stark vereinfachte Repräsentation
des harten Übergabegebiets
eines FM Systems;
-
3B zeigt
eine stark vereinfachte Repräsentation
der harten und weichen Übergaberegionen eines
CDMA Systems;
-
4 zeigt
ein zellulares Kommunikationsnetzwerk, in welchem ein Satz von Randabdeckgebieten
jeweils eine erste und eine zweite co-angeordnete Basisstation enthält, jeweils
einem ersten und einem zweiten zellularen System zugeordnet; und
-
5 zeigt
Basisstationen von zwei verschiedenen Systemen und wird verwendet,
um die Übergaben
zu illustrieren, welche auftreten wenn sich eine entfernte Einheit
zwischen Abdeckgebieten der verschiedenen Basisstationen bewegt.
-
BESCHREIBUNG
DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
-
Eine
exemplarische Illustration eines zellularen Telefonsystems, eines
drahtlosen Telefonanlagen (PBX = private branch exchange) Systems,
eine drahtlose Local Loop (WLL = wireless local loop), persönliches
Kommunikationssystem (PCS = personal communication system) System,
Dispacth bzw. Dispositionssystem oder andere ähnliche drahtlose Kommunikationssysteme
ist in 1 gezeigt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel
können
die Basisstationen von 1 Satteliten basiert oder Luft übertragen
sein. Das in 1 illustrierte System kann verschiedene
Vielfachzugriffsmodulationstechniken zum Erleichtern von Kommunikationen
zwischen einer großen
Anzahl von entfernten Einheiten und einer Vielzahl der Basisstationen
verwenden. Eine Anzahl von Vielfachzugriffkommunikationssystemtechniken
wie Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMH = time division multiple
access), Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff (FDMA = frequency division multiple
access), und Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA = code division
multiple access) sind im Stand der Technik bekannt. Jedoch hat die
Spreizspektrummodulationstechnik von CDMA signifikante Vorteile über diese
Modulationstechniken für Vielfachzugriffkommunikationssysteme.
Die Verwendung von CDMA Techniken in einem Vielfachzugriffkommunikationssystem
ist in U.S. Patent Nummer 4,901,307, erteilt am 13. Februar 1990,
benannt „SPREAD
SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELITTE OR TERRESTRIAL
REPEATERS", den
Bevollmächtigten
der vorliegenden Erfindung zugeordnet, offenbart. Viele der hierin
beschriebenen Ideen können
mit einer Vielzahl von Kommunikationstechniken verwendet werden,
auch wenn die bevorzugt hierin offenbarten Ausführungsbeispiele mit Bezug auf
ein CDMA System beschrieben sind.
-
In
der Verwendung von CDMA Kommunikationen kann das gleiche Frequenzspektrum
durch eine Vielzahl von Einheiten verwendet werden um eine Vielzahl
von verschiedenen Kommunikationssignalen zu kommunizieren. Die Verwendung
von CDMA führt
zu einer wesentlich höheren
spektralen Effizienz als unter Verwendung von anderen Vielfachzugriffstechniken
erreicht werden kann, was eine Erhöhung der Systembenutzerkapazität erlaubt.
-
In
einem typischen CDMA System sendet jede Basisstation ein einzigartiges
Pilotsignal. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Pilotsignal ein
nicht moduliertes Direktsequenz – artiges Spreizspektrumsignal
welches kontinuierlich durch jede Basisstation unter Verwendung
eines Spreizcodes mit Pseudozufallsrauschen (PN = pseudorandom noise) gesendet
wird. Jede Basisstation oder jeder Basisstationssektor sendet die
gemeinsame Pilotsequenz versetzt in der Zeit von den anderen Basisstationen. Eine
entfernte Einheit kann eine Basisstation basierend auf dem Codephasenversatz
des Pilotsignals, welches es von der Basisstation empfängt, identifizieren.
Das Pilotsignal liefert auch eine Phasenreferenz für kohärente Demodulation
und die Basis für die
Signalstärkemessungen
welche in der Übergabebestimmung
verwendet wird.
-
Erneut
unter Bezugnahme auf 1 weist der Systemcontroller
und Schalter bzw. Switch 10, auch als eine Mobilvermittlungsstelle
(MSC = mobile switching center) bezeichnet, typischerweise Interface-
und Verarbeitungsschaltkreise zum Vorsehen von Systemsteuerung für die Basisstationen
auf. Der Controller bzw. Steuerelement 10 steuert auch
das Weiterleiten von Telefonanrufen von dem öffentlich vermittelten Telefonnetzwerk
(PSTN = public switched telephone network) zu der geeigneten Basisstation
zur Sendung zu der geeigneten entfernten Einheit. Der Controller 10 steuert
auch das Weiterleiten von Anrufen von den entfernten Einheiten über mindestens
eine Basisstation zu dem PSTN. Der Controller 10 kann Anrufe
zwischen entfernten Einheiten über
die geeigneten Basisstationen richten.
-
Ein
typisches drahtloses Kommunikationssystem enthält einige Basisstationen welche
mehrere Sektoren haben. Eine in mehrere Sektoren eingeteilte Basisstation
weist mehrere unabhängige
Sende- und Empfangsantennen auf, wie auch einen unabhängigen Verarbeitungsschalkreis.
Die vorliegende Erfindung kann gleichermaßen auf jedem Sektor einer
in Sektoren eingeteilten Basisstation wie auch auf unabhängige Basisstationen
mit nur einem Sektor angewandt werden. Von der Bezeichnung Basisstation
kann angenommen werden, dass sie entweder einen Sektor einer Basisstation
oder eine Basisstation mit nur einem Sektor bezeichnet.
-
Der
Controller 10 kann mit den Basisstationen durch verschiedene
Mittel wie dedizierte Telefonleitungen, optische Faserverbindungen
oder durch Mikrowellenkommunikationsverbindungen verbunden sein. 1 zeigt
exemplarische Basisstationen 12, 14 und 16 und
eine exemplarische entfernte Einheit 18. Die entfernte
Einheit 18 kann ein Fahrzeug basiertes Telefon, eine in
der Hand gehaltene portable Einheit, eine PCS Einheit, eine Dispositionsnetzeinheit
oder eine drahtlose Lokal Loop Einheit mit fester Position oder
jedes andere entsprechende Sprach- oder Datenkommunikationsgerät sein.
Die Pfeile 20A bis 20B illustrieren die mögliche Kommunikationsverbindung
zwischen der Basisstation 12 und der entfernten Einheit 18.
Die Pfeile 22A bis 22B illustrieren die mögliche Kommunikationsverbindung zwischen
der Basisstation 14 und der entfernten Einheit 18. Ähnlich illustrieren
die Pfeile 24A bis 24B die mögliche Kommunikationsverbindung
zwischen der Basisstation 16 und der entfernten Einheit 18.
-
Die
Orte der Basisstation sind ausgewählt, um Dienst für entfernte
Einheiten welche innerhalb ihrer Abdeckgebiete angeordnet sind,
zu liefern. Wenn die entfernte Einheit im Leerlauf ist, das heißt kein
Anruf durchgeführt
ist, überwacht
die entfernte Einheit konstant die Pilotsignalsendungen von jeder nahen
Basisstation. Wie in 1 illustriert ist werden die
Pilotsignale zu der entfernten Einheit 18 jeweils durch
Basisstationen 12, 14 und 16 über Kommunikationsverbindungen 20B, 22B und 24B gesendet. Allgemein
gesprochen bezeichnet die Bezeichnung Vorwärtsverbindung die Verbindung
von der Basisstation zu der entfernten Einheit. Allgemein gesprochen
bezeichnet die Bezeichnung Rückverbindung die
Verbindung von der entfernten Einheit zu der Basisstation.
-
In
dem in 1 illustrierten Beispiel kann die entfernte Einheit 18 als
sich in dem Abdeckgebiet der Basisstation 16 befindend
angesehen werden. Somit tendiert die entfernte Einheit 18 dazu,
das Pilotsignal von der Basisstation 16 bei einem höheren Pegel
als alle anderen Pilotsignale welche sie überwacht zu empfangen. Wenn
die entfernte Einheit 18 eine Verkehrskanalkommunikation
(zum Beispiel einen Telefonanruf) aufbaut, wird eine Steuerungsnachricht
zu der Basisstation 16 von der entfernten Einheit 18 gesendet.
Die Basisstation 16 signalisiert dem Controller 10 beim
Empfang der Anrufanfragenachricht und transferiert die angerufene
Telefonnummer. Der Controller 10 verbindet dann den Anruf
durch das PSTN zu dem beabsichtigten Empfänger.
-
Sollte
ein Anruf von dem PSTN aufgebaut werden sendet der Controller 10 die
Anrufinformation zu einem Satz von Basisstationen welche in der Nähe zu dem
Ort, bei welchem die entfernte Einheit jüngst ihre Anwesenheit registriert
hat, angeordnet ist. Die Basisstationen senden darauf ansprechend eine
Paging Nachricht aus. Wenn die beabsichtigte entfernte Einheit ihre
Page Nachricht empfängt
antwortet sie mit einer Steuerungsnachricht welche zu der am nächsten liegenden
Basisstation gesendet wird. Die Steuerungsnachricht benachrichtigt
den Controller 10 dass diese bestimmte Basisstation in Kommunikation
mit der entfernten Einheit ist. Der Controller 10 leitet
anfänglich
den Anruf durch diese Basisstation zu der entfernten Einheit weiter.
Sollte sich die entfernte Einheit 18 aus dem Abdeckgebiet der
anfänglichen
Basisstation, zum Beispiel Basisstation 16, bewegen, wird
die Kommunikation zu einer anderen Basisstation transferiert. Dieser
Vorgang des Transferierens der Kommunikation zu einer anderen Basisstation
wird als eine Übergabe
bezeichnet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel löst die entfernte
Einheit den Übergabevorgang
aus und unterstützt
diesen.
-
Gemäß dem „Mobile
Station – Base
Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular
System", TIA/EIA/IS-95, im
Allgemeinen einfach als IS-95 bezeichnet, kann eine "entfernte Einheit
unterstützte" Übergabe durch die entfernte
Einheit selbst ausgelöst
werden. Die entfernte Einheit ist mit einem Suchempfänger ausgerüstet, welcher
verwendet wird um nach Pilotsignalübertragungen von benachbarten
Basisstationen zusätzlich
zum Ausführen
von anderen Funktionen zu scannen. Wenn ein Pilotsignal von einer
der benachbarten Basisstationen, zum Beispiel Basisstation 12,
gefunden wird, das stärker
ist als ein gegebener Schwellenwert, sendet die entfernte Einheit 18 eine
Nachricht zu der derzeitigen Basisstation, Basisstation 16.
Die Information wird über
die Basisstation 16 zu dem Controller 10 kommuniziert.
Der Controller 10 kann beim Empfang dieser Information
eine Verbindung zwischen der entfernten Einheit 18 und
der Basisstation 12 aufbauen. Der Controller 10 frägt an, dass
die Basisstation 12 Ressourcen zu dem Anruf zuordnet. In
dem bevorzugten Ausführungsbei spiel weist
die Basisstation 12 ein Kanalelement zu, um den Anruf zu
verarbeiten und berichtet eine solche Zuordnung zurück zu dem
Controller 10. Der Controller 10 informiert die
entfernte Einheit 18 durch die Basisstation 16,
nach einem Signal von der Basisstation 12 zu suchen, und
informiert die Basisstation 12 über die Verkehrskanalparameter
der entfernten Einheit. Die entfernte Einheit 18 kommuniziert
durch beide Basisstationen 12 und 16. Während dieses
Vorgangs fährt
die entfernte Einheit damit fort, die Signalstärke des Pilotsignals wenn es
empfangen wird zu identifizieren und zu messen. Auf diese Weise
wird entfernte Einheit unterstützte
weiche Übergabe
erreicht.
-
Der
vorstehende Vorgang kann auch als eine „weiche" Übergabe
derart gesehen werden, dass die entfernte Einheit simultan durch
mehr als eine Basisstation kommuniziert. Während einer weichen Übergabe
kann der Controller die von jeder Basisstation, mit welcher die
entfernte Einheit in Kommunikation ist, empfangenen Signale kombinieren
oder zwischen diesen wählen.
Der Controller leitet Signale von dem PSTN zu der Basisstation weiter,
mit welcher die entfernte Einheit in Kommunikation ist. Die entfernte
Einheit kombiniert die Signale welche sie empfängt von jeder Basisstation,
um ein zusammengefügtes
Ergebnis zu erhalten. Entfernte Einheit unterstützte Übergaben tendieren dazu, komplizierter zu
sein wenn es auftritt, dass sich die entfernte Einheit innerhalb
des Abdeckgebiets von zwei oder mehr Basisstationen befindet, welche
nicht innerhalb des gleichen zellularen Systems sind, das heißt welche nicht
durch den gleichen Controller gesteuert werden.
-
2 zeigt
ein zellulares Kommunikationsnetzwerk 30 welches erste
und zweite zellulare Systeme jeweils unter der Steuerung von ersten
und zweiten Controllern 100 und 112 aufweist.
Die Controller 100 und 112 sind jeweils mit den
Basisstationen der ersten und zweiten zellularen Systeme durch verschiedene
Mittel wie dedizierte Telefonleitungen, optische Faserverbindungen
oder durch Mikrowellenkommunikationsverbindungen gekoppelt. In 2 gibt
es fünf
exemplarische Basisstationen 102A bis 102E welche
jeweils Abdeckgebiete 104A bis 104E des ersten
Systems vorsehen, und fünf
Basis stationen 108A bis 108E welche jeweils Abdeckgebiete 110A bis 110E des
zweiten zellularen Systems vorsehen.
-
Aus
Gründen
der einfachen Darstellung sind die Abdeckgebiete 104A bis 104E und
die Abdeckgebiete 110A bis 110E von 2,
und die in 4 gezeigten Abdeckgebiete, welche
nachfolgend hierin eingeführt
werden, als kreisförmig
oder hexagonal und als stark vereinfacht gezeigt. In der tatsächlichen Kommunikationsumgebung
können
Basisstationabdeckgebiete in Größe und Form
variieren. Basisstationabdeckgebiete tendieren dazu, zu überlappen,
wodurch Abdeckgebietformen, welche verschieden sind von der idealen
kreisförmigen
oder hexagonalen Form, definiert werden. Ferner können Basisstationen
auch in Sektoren eingeteilt werden wie in drei Sektoren, wie im
Stand der Technik gut bekannt ist.
-
Im
Folgenden können
die Abdeckgebiete 104D bis 104E und die Abdeckgebiete 110C bis 110E als
Rand- oder Übergangs-Abdeckgebiete
bezeichnet werden, weil diese Abdeckgebiete in der Nähe der Grenze
zwischen den ersten und zweiten zellularen Systemen sind. Die verbleibenden
der Abdeckgebiete innerhalb jedes Systems werden als interne oder
innere Abdeckgebiete bezeichnet.
-
Eine
schnelle Untersuchung von 2 ergibt,
dass der Controller 112 keinen direkten Zugriff zur Kommunikation
mit Basisstationen 102A bis 102E hat, und dass
der Controller 100 keinen direkten Zugriff zur Kommunikation
mit den Basisstationen 108A bis 108E hat. Wie
in 2 gezeigt ist können die Controller 100 und 112 miteinander
kommunizieren. Zum Beispiel definieren EIA/TIA/ES-41, benannt „Cellular
Radio Telecommunication Intersystem Operations", und nachfolgende Revisionen davon,
einen Standard für
Kommunikationen zwischen Vermittlern von verschiedenen Betriebsregionen
wie durch Intersystemdatenverbindung 34 in 2 gezeigt
ist. Um weiche Übergabe
zwischen einer der Basisstationen 102A bis 102E und
einer der Basisstationen 108A bis 108E vorzusehen,
muss Anrufsignal- und Leistungssteuerungsinformation zwischen den
Controllern 100 und 112 fließen. Die Natur der Controller-zu-Controller
Verbindung kann eventuell nicht den Transfer von solchen Daten unterstützen. Auch
können
die Architekturen von dem System, welches durch den Controller 100 gesteuert
wird, und dem System, welches durch den Controller 112 gesteuert
wird, verschieden sein. Deshalb betrifft die vorliegende Erfindung
das Vorsehen eines Mechanismus für
harte Übergabe zwischen
zwei Systemen in welchen weiche Übergabe
nicht verfügbar
ist.
-
Die
entfernte Einheit ist programmiert, um die Pilotsignalübertragungen
von einem Satz von benachbarten Basisstationen zu überwachen.
Man betrachte einen Fall, in welchem die entfernte Einheit innerhalb
des Abdeckgebiets 104D platziert ist aber sich dem Abdeckgebiet 110D annähert. In
diese Situation beginnt die entfernte Einheit brauchbare Signalpegel
von der Basisstation 108D zu empfangen; dieses Ereignis
wird zu der Basisstation 102D und zu jeder anderen Basisstation/allen
anderen Basisstationen, mit welchen die entfernte Einheit derzeit
in Kommunikation ist, berichtet. Der Empfang von brauchbaren Signalpegeln
durch eine entfernte Einheit kann bestimmt werden durch Messen von
einem oder mehreren quantifizierbaren Parametern wie Signalstärke, Signal
zu Rausch Verhältnis,
Rahmenfehlerrate, Rahmenlöschrate,
Bitfehlerrate, und/oder relative Zeitverzögerung des empfangenen Signals.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die Messung basierend auf der Pilotsignalstärke wie durch die entfernte
Einheit empfangen. Nach der Detektion von brauchbaren empfangenen
Signalpegeln bei der entfernten Einheit und dem Berichten davon
zu der Basisstation 102D unter Verwendung einer Signalstärkenachricht
kann eine entfernte Einheit unterstützte harte Übergabe bei gleicher Frequenz
von der Basisstation 102D zu der Basisstation 108D dann
folgendermaßen
ablaufen:
- (i) Basisstation 102D leitet
den von der entfernten Einheit berichteten Signalpegel, welcher
durch die Basisstation 108D empfangen wurde, zu dem Controller 100 weiter,
welcher sich darüber
im Klaren ist dass die Basisstation 108D durch den Controller 112 gesteuert
wird;
- (ii) Der Controller 100 frägt Kanalressourcen und Intersystemverbindungseinrichtungen
zwischen den zwei Systemen von der Basisstati on 108D durch
den Controller 112 und über
die Intersystemdatenverbindung 34 an;
- (iii) Der Controller 112 antwortet auf die Anfrage durch
Liefern von Information zu dem Controller 100 über die
Intersystemdatenverbindung 34, welche den Kanal, auf welchem
Kommunikation aufgebaut werden soll, wie auch andere Information,
identifiziert. Zusätzlich
reserviert der Controller innerhalb der Basisstation 108D den
designierten Kanal zur Kommunikation mit der entfernten Einheit
und die Verbindungsressourcen;
- (iv) der Controller 100 liefert die neue Kanalinformation
zu der entfernten Einheit über
die Basisstation 102D und spezifiziert eine Zeit bei welcher die
entfernte Einheit Kommunikation mit der Basisstation 108D beginnen
soll;
- (v) Kommunikation wird über
eine harte Übergabe zwischen
der entfernten Einheit und der Basisstation 108D zu der
spezifizierten Zeit aufgebaut; und
- (vi) der Controller 112 bestätigt zu dem Controller 100 die
erfolgreiche Übergabe
der entfernten Einheit in das System.
-
Eine
Schwierigkeit mit diesem Ansatz ist, dass die Basisstation 108D eventuell
bis jetzt noch keinen brauchbaren Signalpegel von der entfernten Einheit
empfangen hat. Aus diesem oder anderen Gründen welche normalerweise mit
harter Übergabe verbunden
sind, kann die Anrufverbindung während des
Vorgangs des Transferierens der Steuerung zu dem Controller 112 verloren
gehen. Wenn die Anrufverbindung verloren geht wird eine Fehlernachricht
anstatt einer Bestätigung
von dem Controller 112 zu dem Controller 100 gesendet.
-
Eine
weitere Schwierigkeit im Vorsehen von harter Übergabe ist die Natur der Abdeckgebietsgrenzen
des CDMA Systems. In einem FM System, wie ein AMPS, sind die Überlappregionen
der Abdeckgebiete verhältnismäßig breit.
Die Überlappregion
der Abdeckgebiete ist das Gebiet, in welchem Kommunikation zwischen
einer entfernten Einheit und einer der zwei ver schiedenen Basisstationen
alleine unterstützt
werden kann. In einem FM System müssen solche Überlappregionen
von Abdeckgebieten breit sein weil harte Übergaben nur dann erfolgreich
ausgeführt
werden können
wenn die entfernte Einheit in einer Überlappregion der Abdeckgebiete platziert
ist. Zum Beispiel ist 3A eine stark vereinfachte Repräsentation
eines FM Systems. Die Basisstation 150 und die Basisstation 165 sind
dazu in der Lage, Vorwärts-
und Rückverbindungs
FM Kommunikation für
die entfernte Einheit 155 zu liefern. (die Vorwärtsverbindung
bezieht sich auf die Verbindung von der Basisstation zu der entfernten
Einheit. Die Rückverbindung
bezieht sich auf die Verbindung von der entfernten Einheit zu der
Basisstation.) Innerhalb der Region 160 ist die Signalstärke von
sowohl Basisstation 150 wie auch Basisstation 165 bei
einem ausreichenden Pegel, um Kommunikation mit der entfernten Einheit 155 zu
unterstützen.
Man beachte, dass aufgrund der Natur des FM Systems die Basisstationen 150 und 165 nicht
gleichzeitig mit der entfernten Einheit 155 kommunizieren
können.
Wenn eine harte Übergabe
von der Basisstation 150 zu der Basisstation 165 auftritt
innerhalb der Region 160 wird eine neue Frequenz für die Kommunikation
zwischen der Basisstation 165 und der entfernten Einheit 155 verwendet,
im Gegensatz zu derjenigen welche zwischen der Basisstation 150 und
der entfernten Einheit 155 verwendet wurde. Die Basisstation 165 sendet
niemals auf irgendeiner Frequenz welche durch die Basisstation 150 verwendet
wird und somit sieht die Basisstation 165 nominell keine
Interferenz für
die Kommunikation zwischen der Basisstation 150 und irgendeiner
entfernten Einheit mit welcher sie in Kommunikation ist vor. Die
Grenze 182 indiziert den Ort hinter welcher Kommunikation
von der Basisstation 165 zu der entfernten Einheit 155 nicht
möglich
ist. Ebenso indiziert die Grenze 188 den Ort hinter welcher
Kommunikation von der Basisstation 150 zu der entfernten
Einheit 155 nicht möglich
ist. Offensichtlich ist 3A, wie
auch 3B, nicht maßstabsgetreu
gezeichnet und in der Realität
sind die Überlappregionen
der Abdeckgebiete relativ schmal verglichen mit dem gesamten Abdeckgebiet
von jeder Basisstation.
-
Mit
der CDMA weichen Übergabe
ist die Existenz von Überlappregionen
von Abdeckgebieten in welchen Kommunikation vollständig durch
nur eine von zwei Basisstationen unterstützt werden kann nicht kritisch.
In der Region in welcher weiche Übergabe
auftritt ist es ausreichend dass zuverlässige Kommunikation aufrechterhalten
werden kann wenn Kommunikation gleichzeitig mit zwei oder mehr Basisstationen
aufgebaut wird. In dem CDMA System werden typischerweise die aktive
und die benachbarten Basisstationen bei der gleichen Frequenz betrieben.
Somit fallen, wenn die entfernte Einheit sich einem Abdeckgebiet
einer benachbarten Basisstation nähert die Signalpegel von der
aktiven Basisstation und die Interferenzpegel von der benachbarten
Basisstation steigen an. Wegen der ansteigenden Interferenz von
der benachbarten Basisstation, wenn weiche Übergabe nicht aufgebaut wird,
kann die Verbindung zwischen der aktiven Basisstation und der entfernten
Einheit gefährdet
werden. Die Verbindung ist insbesondere gefährdet wenn das Signal nachlässt mit
Bezug auf die aktive Basisstation und nicht mit Bezug auf die benachbarte
Basisstation.
-
3B ist
eine stark vereinfachte Repräsentation
eines CDMA Systems. Die CDMA Basisstation 200 und die CDMA
Basisstation 205 sind dazu in der Lage, Vorwärts- und
Rückverbinds
CDMA Kommunikation für
die entfernte Einheit 155 vorzusehen. Innerhalb der dunkelsten
Region 170 ist die Signalstärke von beiden Basisstationen 200 und
Basisstation 205 ausreichend um Kommunikation mit der entfernten
Einheit 155 auch dann zu unterstützen, wenn Kommunikation mit
nur einer der Basisstation 200 oder Basisstation 205 aufgebaut
ist. Hinter der Grenze 184 ist Kommunikation durch nur
eine Basisstation 205 nicht zuverlässig. Gleichfalls ist hinter
der Grenze 186 Kommunikation durch nur eine Basisstation 200 nicht
zuverlässig.
-
Die
Regionen 175A, 170 und 175B repräsentieren
die Gebiete in welchen es wahrscheinlich ist, dass eine entfernte
Einheit in weicher Übergabe zwischen
Basisstationen 200 und 205 ist. Der Aufbau von
Kommunikation durch beide Basisstationen 200 und 205 verbessert
die Gesamtzuverlässigkeit
des Systems auch dann, wenn die Kommunikationsverbindung mit einer
entfernten Einheit innerhalb des Gebiets 175A zur Basisstation 205 alleine
nicht zuverlässig
ist um Kommunikation zu unterstützen.
Hinter der Grenze 180 sind die Signalpegel von der Basisstation 205 nicht
ausreichend um Kommunikation mit der entfernten Einheit 155 auch
in weicher Übergabe
zu unterstützen.
Hinter der Grenze 190 sind die Signalpegel von der Basisstation 200 nicht
ausreichend um Kommunikation mit der entfernten Einheit 155 auch
in weicher Übergabe
zu unterstützen.
-
Man
beachte, dass 3A und 3B mit Bezug
zueinander gezeichnet sind. Die Bezugszeichen welche zum Bezeichnen
der Grenzen 180; 182, 184, 186, 188 und 190 verwendet
werden erhöhen sich
im Wert mit ansteigender Distanz von der Basisstation 150 und
der Basisstation 200. Somit ist die weiche Übergaberegion
zwischen den Grenzen 180 und 190 die breiteste
Region. Die Überlappregion des
FM Abdeckgebiets zwischen den Grenzen 182 und 188 liegt
innerhalb der CDMA weichen Übergaberegion.
Die CDMA "harte Übergabe" Region ist die schmalste
Region zwischen den Grenzen 184 und 186.
-
Man
beachte, dass wenn die Basisstation 200 zu einem ersten
System gehört
und die Basisstation 205 zu einem zweiten System gehört die Basisstation 200 und
die Basisstation 205 eventuell nicht dazu in der Lage sind,
gleichzeitig mit der entfernten Einheit 155 zu kommunizieren.
Wenn somit Kommunikation von der Basisstation 200 zu der
Basisstation 205 transferiert werden muss, muss eine harte Übergabe
von der Basisstation 200 zu der Basisstation 205 ausgeführt werden.
Man beachte, dass die entfernte Einheit in der CDMA harten Übergaberegion zwischen
den Grenzen 184 und 186 in der Region 170 für die harte Übergabe
platziert sein muss, um eine hohe Erfolgswahrscheinlichkeit zu haben.
Die Schwierigkeit liegt in der Tatsache, dass die harte Übergaberegion 170 sehr
schmal sein kann, und darin, dass die Zeit, welche dazu benötigt wird,
dass die entfernte Einheit 155 sich in die harte Übergaberegion 170 herein
und wieder heraus bewegt, sehr kurz sein kann. Zusätzlich ist
es schwierig, zu erkennen ob die entfernte Einheit 155 innerhalb
der harten Übergaberegion 170 ist.
Wenn es einmal bestimmt wur de, dass die entfernte Einheit 155 in
der harten Übergaberegion 170 ist,
muss eine Entscheidung getroffen werden ob, zu welcher Basisstation,
und wann die harte Übergabe
auftreten soll. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, diese Schwierigkeiten
unter Verwendung von co-lokalisierten Basisstationen zum Beeinflussen
von harter Übergabe
zu vermeiden.
-
Unter
Bezugnahme auf 4 ist ein zellulares Kommunikationsnetzwerk 40 gezeigt,
in welchem erste und zweite zellulare Systeme unter der Steuerung
der Controller 120 und 140 enthalten sind. In 4 sind
die Basisstationen 122C bis 122E des ersten Systems
und die Basisstationen 132C bis 132E des zweiten
Systems jeweils co-lokalisiert innerhalb der Grenzabdeckgebiete 126, 128 und 130. Das
Netzwerk 40 weist auch die Basisstationen 122A bis 122B auf,
welche durch den Controller 120 gesteuert werden, und welche
jeweils Abdeckgebiete 124A und 124B vorsehen und
Basisstationen 132A bis 132B, welche durch den
Controller 140 gesteuert sind und Abdeckgebiete 134A und 134B jeweils
vorsehen. Weil die Abdeckgebiete 126, 128 und 130 jeweils
Basisstationen unter der Steuerung von beiden Controllern 120 und 140 aufweisen,
sieht das Netzwerk 40 ausreichende Signalstärke vor
um das Auftreten von harter Intersystemübergabe irgendwo innerhalb
der Abdeckgebiete 126, 128 und 130 zu
erkauben. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel können sich
die Basisstationen tatsächlich
bestimmte Ausrüstung
teilen. Zum Beispiel können
die Basisstationen die gleiche Antenne, Empfangsverstärker mit
niedrigem Rauschen (LNA = low-noise amplifier), Sendeleistungsverstärker, Frequenz-Herauf/Herunterkonvertierer
und IF Subsystem verwenden. Zusätzlich
können
bestimmte Kanaleinheiten (das heißt Modems) welche in Basisband
Digitalverarbeitung verwendet werden, durch beide collokalisierte
Basisstationen verwendet werden.
-
In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
teilen sich die co-lokalisierten Basisstationen einen gemeinsamen
Satz von Sende- und Empfangsantennen. Zwei Vorteile werden erhalten
durch das Teilen eines gemeinsamen Satzes von Antennen. Das Teilen
von Antennen stellt sicher, dass das Abdeckgebiet welches zu jeder
Basisstation entspricht im Wesentlichen das gleiche ist.
-
Das
Teilen von Antennen stellt auch sicher, dass der Schwund welcher
durch die entfernte Einheit erfahren wird der Gleiche ist für beide
Stationen. Der korrelierte Schwund des Signals von jeder Basisstation
ist wichtig, weil er sicher stellt, dass das Signal zu Interferenz – Verhältnis welches
durch die entfernte Einheit erfahren wird welche durch die Durchgang
vorsehende Basisstation mit Dienst versorgt wird konstant bleibt
auch in der Anwesenheit von Schwund. Wenn der Schwund des Signals
von jeder Basisstation nicht korreliert ist kann die Kommunikationsverbindung
zwischen der Durchgang vorsehenden Basisstation und einer entfernten
Einheit gefährdet
sein, wenn das Signal mit Bezug auf die Durchgang vorsehende Basisstation
faden und aber nicht mit Bezug auf die Dienste vorsehende Basisstation.
-
Jede
der Basisstationen 122C bis 122E und Basisstationen 132C bis 132E senden
auf einer gemeinsamen Frequenz unter Verwendung von Pilotsignalen,
welche um vorbestimmte Beträge
versetzt sind, genau so wie sie sein würden, wenn die zwei Basisstationen
nicht co-lokalisiert wären.
Der Nachteil dieser Anordnung ist, dass die Übertragungen von jeder der
Basisstationen 122C bis 122E jeweils mit den Übertragungen
von jeder der Basisstationen 132C bis 132E interferieren,
und somit ist eine entfernte Einheit, welche innerhalb der Abdeckgebiete 126, 128 und 130 platziert
ist, erhöhter
Interferenz ausgesetzt. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur harten Übergabe bei gleicher Frequenz
zwischen colokalisierten Basisstationen ohne die unerwünschten
Seiteneffekte der Erhöhung
der Interferenz vorzusehen.
-
Die
Voraussetzung der vorliegenden Erfindung ist, dass jede der zwei
colokalisierten Basisstationen ein Status als entweder Dienst vorsehende Basisstation
oder die Durchgang vorsehende Basisstation zugeordnet ist. Die Dienst
vorsehende Basisstation sieht Dienst für die Mehrheit von entfernten Einheiten
vor, welche innerhalb des korrespondierenden Abdeckgebiets betrieben
werden. Die Durchgang vorsehende Basisstation wird verwendet, um die
Möglichkeiten
der weichen Übergabe
in die Abdeckgebiete von den be nachbarten Basisstationen vorzusehen,
welche durch den gleichen Systemcontroller gesteuert werden wie
die Durchgang vorsehende Basisstation.
-
5 zeigt
eine „Seitenansicht" von Basisstationen 122B, 122D, 132D und 132A welche
in 4 gezeigt sind. 5 wird verwendet,
um die Übergänge zu illustrieren,
welche auftreten wenn sich eine entfernte Einheit zwischen dem Abdeckgebiet 134A und
dem Abdeckgebiet 128 und dem Abdeckgebiet 124B,
welche alle auch in 4 gezeigt sind, bewegt. Die
Basisstation 122B sieht Signale vor gemäß Anweisung durch den Controller 120,
wie durch dicke Pfeile gezeigt ist. Die Basisstation 122D liefert
Signale gemäß Anweisung
durch den Controller 120, wie durch dicke Pfeile gezeigt
ist. Die Basisstation 132D liefert Signale gemäß Anweisung
durch den Controller 140, wie durch dünne Pfeile gezeigt ist. Die
Basisstation 132A liefert Signale gemäß Anweisung durch den Controller 140,
wie durch dünne Pfeile
gezeigt ist.
-
In
diesem Fall wurde die Basisstation 122D als Dienst vorsehende
Basisstation bestimmt und die Basisstation 132D wurde als
die Durchgang vorsehende Basisstation bestimmt. In 5 sind
zwei weiche Übergaberegionen
bestimmt. Region 210 zeigt die Region, in welcher weiche Übergabe
möglich
ist zwischen Basisstationen 122B und 122D. Hinter
der Grenze 122 sind die Signalpegel von der Basisstation 122B nicht
ausreichend um Kommunikation auch in weicher Übergabe zu unterstützen. Hinter
der Grenze 220 sind die Signalpegel von der Basisstation 122D nicht
ausreichend um Kommunikation auch in weicher Übergabe zu unterstützen. Die
Region 212 zeigt die Region in welcher weiche Übergabe
möglich ist
zwischen Basisstationen 132D und 132A. Hinter der
Grenze 226 sind die Signalpegel von der Basisstation 132D nicht
ausreichend um Kommunikation auch in weicher Übergabe zu unterstützen. Hinter
der Grenze 224 sind die Signalpegel von der Basisstation 132A nicht
ausreichend um Kommunikation auch in weicher Übergabe zu unterstützen.
-
Die Übergangslinien 230 und 232 zeigen
den Übergang
von dem System, welches durch den Controller 120 gesteuert
wird zu dem System, welches durch den Controller 140 gesteuert
wird, wobei der obere Pegel anzeigt, dass eine entfernte Einheit
bei diesem Ort in dem System, welches durch den Controller 120 gesteuert
wird kommuniziert, und der niedrigere Pegel zeigt an, dass eine
entfernte Einheit bei diesem Ort in dem System kommuniziert, welches durch
den Controller 140 gesteuert wird. Die Übergangslinie 230 betrifft
eine entfernte Einheit, welche sich weg von der Basisstation 122B und
auf die Basisstation 132A zu bewegt, während die Übergangslinie 232 eine
entfernte Einheit betrifft, welche sich weg von der Basisstation 132A und
auf die Basisstation 122B zu bewegt.
-
Wenn
eine entfernte Einheit in dem Abdeckgebiet der Basisstation 132A ist
und in Region 212 eintritt, betritt sie eine weiche Übergabe
zwischen Basisstation 132A und Basisstation 132D.
Man beachte, dass das Pilotsignal von der Basisstation 122D auch
durch die entfernte Einheit detektiert werden kann. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist
die Basisstation 122D kein Mitglied des Nachbarsatzes der
entfernten Einheit wenn die entfernte Einheit in Kommunikation mit
der Basisstation 132A ist, weil die Basisstation 122D kein
Mitglied des aktiven Satzes werden kann. Wenn die Basisstation 122D ein
Mitglied des Nachbar- oder verbleibenden Satzes ist, können die
entfernte Einheit, die Basisstation oder beide einfach die Pilotsignalstärkeinformation welche
zu der Basisstation 122D entspricht ignorieren. Wenn sich
die entfernte Einheit weiter in das Abdeckgebiet der Basisstation 132D bewegt
fällt der
Signalpegel von der Basisstation 132A unter T_DROP und
die Basisstation 132A ist nicht länger ein Mitglied des aktiven
Satzes. Wenn dies auftritt sendet die Durchgang vorsehende Basisstation 132D der
entfernten Einheit ein Kommando um harte Übergabe zur Basisstation 122D durchzuführen. Um
die Übergabe
durchzuführen
wird einfach eine Koordination der Ressourcen zwischen dem Controller 120 und dem
Controller 140 benötigt.
Weil die zwei Basisstationen co-lokalisiert sind, sind die Entscheidungen ob,
zu welcher Basisstation, und wann die harte Übergabe auftreten soll bereits
beantwortet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Übergabe
gemacht wenn der aktive Satz nur aus Durchgang vorsehenden Basisstationen
besteht. Übergabe
wird gemacht zu der Basisstation oder Basisstationen welche co-lokalisiert
sind mit den Mitgliedern des aktiven Satzes. Die Übergabe
kann zu jeder Zeit gemacht werden nachdem die Controller Ressourcen
zugeordnet haben und die geeignete Information weitergeleitet haben
und wird bevorzugterweise direkt nach einem solchen Auftreten gemacht.
-
Wie
oben stehend erwähnt
wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
harte Übergabe durchgeführt wenn
der aktive Satz ausschließlich
aus Durchgang vorsehenden Basisstationen besteht. Andere Stimuli
können
auch verwendet werden um die harte Übergabe auszulösen. Zum
Beispiel kann harte Übergabe
auftreten wenn der Signalpegel für
eine oder beide der Basisstationen 122D und Basisstation 132D den
Schwellenwert überschreitet.
Harte Übergabe
kann auftreten wenn der Signalpegel von der Basisstation 132A unter
einen Schwellenwert fällt. Wenn
eine entfernte Einheit in dem Abdeckgebiet der Basisstation 122B ist
und in die Region 210 eintritt betritt sie eine weiche Übergabe
zwischen der Basisstation 122D und der Basisstation 122B.
Man beachte, dass das Pilotsignal von der Basisstation 132D auch
durch die entfernte Einheit detektiert werden kann. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
ist die Basisstation 132D kein Mitglied des Nachbarsatzes
in der entfernten Einheit wenn die entfernte Einheit in Kommunikation
mit der Basisstation 122B ist, weil die Basisstation 132D kein
Mitglied des aktiven Satzes werden kann. Wenn die Basisstation 132D ein
Mitglied des Nachbar- oder verbleibenden Satzes ist, können die
entfernte Einheit, die Basisstation oder beide einfach die Pilotsignalstärkeinformation, welches
zu der Basisstation 122D entspricht, ignorieren. Wenn die
entfernte Einheit sich weiter in das Abdeckgebiet der Basisstation 132D bewegt
fällt der
Signalpegel von der Basisstation 122B unter T_DROP und
die Basisstation 122B ist nicht länger ein Mitglied des aktiven
Satzes.
-
Wenn
die entfernte Einheit damit fortfährt sich in Richtung des Abdeckgebiets
der Basisstation 132A zu bewegen wird sie vielleicht in
Region 212 eintreten. Wenn die entfernte Einheit damit
fort fährt sich
auf die Basisstation 132A zu zu bewegen bevor sie die Grenze 226 erreicht
muss sie hart übergeben werden
zur Basisstation 132D. Wie oben stehend erwähnt mit
Bezug auf 3B wird die Verbindung zwischen
der Basisstation 122D und der entfernten Einheit weniger
zuverlässig
wenn sie sich in Richtung auf die Basisstation 132A zu
bewegt weil der Signalpegel von der Basisstation 122D abfällt während die Interferenz
von der Basisstation 132A zunimmt. Bevor die Verbindung
gefährdet
wird, wird eine harte Übergabe
von der Basisstation 122D zur Basisstation 132D durchgeführt. Nachdem
die harte Übergabe durchgeführt wurde
kann die entfernte Einheit weiche Übergabe zwischen der Basisstation 132D und
Basisstation 132A betreten.
-
Die
harte Übergabe
zur Durchgang vorsehenden Basisstation 132D kann auftreten
basierend auf einer Vielzahl von Stimuli. Zum Beispiel kann, auch
wenn sie kein Mitglied des aktiven Satzes werden kann bis die harte Übergabe
gemacht wird, die Basisstation 132A ein Mitglied des Kandidatensatzes werden.
Wenn die entfernte Einheit sich der Basisstation 132 nähert übersteigt
der Signalpegel von der Basisstation 132A T_ADD und die
Basisstation 132A wird ein Mitglied des Kandidatensatzes.
Wenn eine innere Basisstation welche durch den Controller gesteuert
wird welcher die Durchgang vorsehende Basisstation steuert ein Mitglied
des Kandidatensatzes wird kann eine harte Übergabe getriggert werden. Harte Übergabe
kann auch auftreten wenn der Signalpegel von einer oder beiden von
Basisstation 122D und Basisstation 132D unterhalb
eines Schwellenwerts fällt.
Harte Übergabe
kann auftreten wenn der Signalpegel von der Basisstation 132A einen
anderen Schwellenwert an der Seite von T_ADD übersteigt.
-
In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
die Übergabe
durchgeführt
wenn die Basisstation 132A ein Mitglied des Kandidatensatzes
wird. Weil die zwei Basisstationen co-lokalisiert sind, sind die
Entscheidungen ob, zu welcher Basisstation und wann die harte Übergabe
auftreten soll bereits beantwortet. Eine Übergabe wird gemacht wenn eine
innere Basisstation welche durch den Controller gesteuert wird welcher
die Durchgang vorsehende Basisstation steuert ein Mitglied des Kandidatensatzes wird.
Eine Übergabe wird
gemacht zu der Durchgang vorsehenden Basisstation oder Basisstationen
welche mit den Mitgliedern des aktiven Satzes co-lokalisiert sind.
Die harte Übergabe
kann zu jeder Zeit gemacht werden nachdem die Controller Ressourcen zugeordnet
haben und die geeignete Information weitergeleitet haben und bevorzugterweise
wird sie direkt nach einem solchen Auftreten gemacht.
-
Verschiedene
vorteilhafte Charakteristika sind offensichtlich beim Untersuchen
von 5. Nur solche entfernten Einheiten, welche das
gemeinsame Abdeckgebiet von dem System betreten, welches durch den
Controller gesteuert wird welcher die Durchgang vorsehende Basisstation
steuert und solche entfernten Einheiten welche dabei sind, das gemeinsame
Abdeckgebiet zu verlassen und in das System einzutreten, welches
durch den Controller gesteuert wird welcher die Durchgang vorsehende Basisstation
steuert empfangen Dienst durch die Durchgang vorsehende Basisstation.
Alle anderen entfernten Einheiten empfangen Dienst durch die Dienst
vorsehende Basisstation. In 5 ist die
Größe der Regionen
in welchen weiche Übergabe
möglich
ist stark übertrieben
verglichen mit der gesamten Größe der Abdeckgebiete.
Somit wird der Betrag der Interferenz zu der Mehrheit der entfernten
Einheiten innerhalb des Abdeckgebiets bei einem Minimum gehalten.
-
Der
andere Vorteil ist die Existenz von Hysterese in dem harten Übergabevorgang.
Zum Beispiel ist die entfernte Einheit 216 innerhalb des
Hysteresegebiets des harten Übergabevorgangs
platziert. Ohne die vorherige Ortsgeschichte der entfernten Einheit
zu wissen würde
man nicht wissen ob die entfernte Einheit 216 in Kommunikation
mit der Basisstation 122D oder Basisstation 132D ist.
Die Hysterese ist wichtig weil die Systeme am effizientesten betrieben
werden wenn eine minimale Anzahl von harten Übergaben ausgeführt wird.
Die Hysterese verhindert eine Situation in der eine entfernte Einheit zwischen
den zwei Systemen „ping-pongt" bzw. hin- und herwechselt.
Zum Beispiel, wenn es keine Hysterese gäbe, kann eine entfernte Einheit
eine „harte Übergabe" bzw. Hard-Handoff
absolvieren und zwar von der Durchgang vorsehenden Basisstation
zu der Dienste vorsehenden Basissta tion und unmittelbar nach dem Übergang
für eine Übergabe
zurück
zu der Durchgang vorsehenden Basisstation in Frage kommen. In diesem
Fall kann die entfernte Einheit eine ungewollte Serie von harten Übergaben
durchführen, welche
das System unnötig
belasten.
-
Die
Hysterese in der vorliegenden Erfindung liefert eine Lösung für diese
ping-pong Situation. Man beachte, dass wenn die entfernte Einheit
dem Pfad des Pfeils 232 in das Abdeckgebiet der Basisstation 122D und
Basisstation 132D folgt sie keine Übergabe ausführt bis
sie die Übergangslinie
erreicht, welche durch den Pfeil 232 gezeigt ist. Wenn
die entfernte Einheit ihren Pfad umkehrt und das Abdeckgebiet zu irgendeiner
Zeit verlässt,
bevor sie die Übergangslinie
erreicht, führt
die entfernte Einheit nie eine harte Übergabe aus. Wenn die entfernte
Einheit in die gleiche Region von der anderen Richtung her eintritt
wird sie gemäß Pfeil 230 betrieben.
Man beachte dass die entfernte Einheit keine harte Übergabe
vervollständigt
bis die entfernte Einheit die harte Übergabeübergangslinie auf dem Pfeil 230 erreicht.
Deshalb gilt, dass wenn eine entfernte Einheit welche dem Pfad folgt
welcher durch den Pfeil 230 gezeigt ist sich gerade über die Übergangslinie
von Pfeil 230 bewegt, eine harte Übergabe ausführt, und
dann ihre Richtung der Bewegung umkehrt wird sie nun gemäß Pfeil 232 betrieben
und vervollständigt
keine andere harte Übergabe
bis sie sich über
die Übergangslinie
bewegt, welche durch den Pfeil 232 gezeigt ist.
-
Auch
wie oben stehend erwähnt
ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
jeweils das Hinzufügen
und Entfernen von Basisstationeinträgen von den Kandidaten- und
aktiven Sätzen,
welche den Ort der Übergangslinien
auf den Pfeilen 230 und 232 setzen. Die Schwellenwerte
T_ADD, T_TDROP und T_DROP setzen den Punkt, bei welchem die Einträge jeweils
zu dem Kandidatensatz hinzugefügt
und von dem aktiven Satz entfernt werden. Wie oben stehend erwähnt sind
T_ADD, T_TDROP und T_DROP Parameter welche innerhalb der entfernten
Einheit gespeichert sind und durch die Basisstation gesetzt sind.
Deshalb können
in den co-lokalisierten Basisstationen die Pegel von T_ADD, T_TDROP
und T_DROP manipuliert werden um das Hysteresegebiet zu steuern.
Zum Beispiel kann der Wert von T_DROP verringert werden, so dass
die Wahrscheinlichkeit dass ein Pilotsignalpegel den T_ADD Schwellenwert
kurz nach dem Fallen unter den T_DROP übersteigt minimiert wird.
-
Es
gibt viele Variationen der vorliegenden Erfindung, welche innerhalb
der Reichweite der vorliegenden Erfindung sind. Zum Beispiel arbeitet
die vorliegende Erfindung gut zusammen mit einer in Sektoren eingeteilten
Basisstationskonfiguration. Wenn eine in Sektoren eingeteilte Konfiguration
verwendet wird muss die Signalleistung der Durchgang vorsehenden
Basisstation nur in solchen Sektoren vorgesehen werden, welche Abdeckgebiete
haben, welche an die Systemgrenze entsprechend zu der Durchgang
vorsehenden Basisstation angrenzen.
-
Die
vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele wird geliefert,
um jedem Fachmann zu ermöglichen,
die vorliegende Erfindung auszuführen
oder zu benutzen. Die verschiedenen Modifikationen zu diesen Ausführungsbeispielen
werden dem Fachmann offensichtlich sein und die allgemeinen Prinzipien,
welche hierin definiert sind, können
auf andere Ausführungsbeispiele
ohne die Verwendung der erfinderischen Fähigkeit angewandt werden. Somit
wird es nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auf die
hierin gezeigten Ausführungsbeispiele
eingeschränkt
ist, sondern ihr soll der weiteste Umfang, welcher mit den Prinzipien und
neuen Merkmalen, welche hierin offenbart sind, konsistent ist, zugestanden
werden.