SE514844C2 - Hand=off in mobile telecommunication system - Google Patents
Hand=off in mobile telecommunication systemInfo
- Publication number
- SE514844C2 SE514844C2 SE9201884A SE9201884A SE514844C2 SE 514844 C2 SE514844 C2 SE 514844C2 SE 9201884 A SE9201884 A SE 9201884A SE 9201884 A SE9201884 A SE 9201884A SE 514844 C2 SE514844 C2 SE 514844C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- values
- parameters
- handover
- fuzzy
- unit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
- H04W36/0083—Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
- H04W36/00837—Determination of triggering parameters for hand-off
- H04W36/008375—Determination of triggering parameters for hand-off based on historical data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
- H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
-
- H04W36/245—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
20 25 30 2 parametersättningen, vilka bildar underlag för handoverbeslut. För att ta ett exempel kan i vissa fall 80 parametrar per BS behövas. "Locating"-beräkningama kräver därför omfattande signalerings- och beräkningskapacitet i mobiltelefoníväxeln respektive mellan växlar. Med växlar avses här MSCs (Mobile Services Switching Centres) eller BSCs (Base Station Controllers). 20 25 30 2 parameter setting, which form the basis for handover decisions. To take an example, in some cases 80 parameters per BS may be needed. The "locating" calculations therefore require extensive signaling and calculation capacity in the mobile telephony exchange and between exchanges, respectively. Switches here refer to MSCs (Mobile Services Switching Centers) or BSCs (Base Station Controllers).
"Locating"-beräkningama äger rum i den växeldel som benämnes TFtH (T ransceiver Handler), vilken också iordningställer kandidatlistor (Candidate Lists) dvs listor som rangordnar BSs som kandidater för handover. Handoverfunktionen i TBH synar kandidatlistan, allokerar och aktiverar en kanal och beordrar MS att byta till en ny kanal. De BSar, vilka har signalstyrka högre än en viss undre tröskel M tex -90dBm men mindre än en övre tröskel K=0 tex -60 dBm rankas enligt K-kriteriet. K-kriteriet åri princip en rankning från högsta till lägsta signalstyrka, straff (penalty) inberäknade.The "locating" calculations take place in the exchange part called TFtH (T ransceiver Handler), which also prepares Candidate Lists, ie lists that rank BSs as candidates for handover. The handover function in TBH views the candidate list, allocates and activates a channel and orders the MS to switch to a new channel. The BSs which have a signal strength higher than a certain lower threshold M eg -90dBm but less than an upper threshold K = 0 eg -60 dBm are ranked according to the K criterion. The K-criterion is in principle a ranking from the highest to the lowest signal strength, penalties included.
Signalstyrkor under M-värdet rankas ej. De BS som har signalstyrka över K anses ha tillräcklig styrka och rankas enligt L-kriteriet som tar hänsyn till tex sträckdämpning och straff. Straff utdelas till BS som exempelvis har misslyckats att expediera en beordrad handover. Straffet yttrar sig ofta i en extra tilldelning av dämpning, i kandidatlistan, till den BS som har misslyckats med att expediera en handover. Straffen vägs också in i K-kriteriet samt vid eventuellt underskridande av M-tröskeln. Vid L-kriteriet behöver således inte den BS med högst signalstyrka hamna överst i hierarkin. Erhàllna mätvärden är utjämnade medelvärden över en bestämd tidsperiod, tex 480 ms i GSM.Signal strengths below the M value are not ranked. The BSs that have signal strength above K are considered to have sufficient strength and are ranked according to the L criterion, which takes into account, for example, tensile attenuation and punishment. Penalties are awarded to BS who, for example, have failed to process an ordered handover. The punishment is often expressed in an extra allocation of attenuation, in the candidate list, to the BS who has failed to process a handover. The penalties are also taken into account in the K-criterion and in the event of a breach of the M-threshold. Thus, with the L criterion, the BS with the highest signal strength does not have to end up at the top of the hierarchy. Obtained measured values are equalized average values over a certain period of time, eg 480 ms in GSM.
Som framgår av teknikens ståndpunkt är det i princip endast signalstyrkan som överväges i "locating“-algoritmen trots detta måste kanske så mycket som 80 parametrar användas för en cell-"site" (BS fysiska placering). Med tanke på den växelkapacitet som tas i anspråk är det lätt att tänka sig vilka problem som uppstår om ytterligare variabler vägs in i "locating"-förfarandet.As is clear from the state of the art, in principle only the signal strength is considered in the "locating" algorithm, however, as much as 80 parameters may have to be used for a cell "site" (BS physical location). claim, it is easy to imagine what problems arise if additional variables are considered in the "locating" procedure.
Det bör tilläggas, att andra tillverkare av mobiltelefonsystem inte använder sig av "path loss"-kriteriet i "locating"-algoritmen. Andra telekommunikationsföretag har även egna beteckningar för växelenheter (MSC,BSC), vilket för den skull inte begränsar uppfinnigen till endast gällande ERICSSON enheter. 10 15 20 25 30 r 8.4.4' 3 Nedan följer en allmän beskrivning av hur "fuzzy"-|ogik används och dess utvärderingsmetoder: "Fuzzy"-logik är rent allmänt en generalisering (utvidgning) av klassisk algebra där tvåvärd Booelsk-algebra är en delmängd. Den "fuzzy"-logik som uppfinningen tillgodogör sig kallas "max-min-metoden". Metoden bygger på att de logiska operatorema "AND" och "OR" samt komplementet används. Populärast och oftast fullt tillräcklig är AND-operatom. När man jämför tex variabler i "fuzzy“-logik utläses ANDEminimumEsnittet, Oläšmaximumaunionen och komplementet är som brukligt.It should be added that other manufacturers of mobile phone systems do not use the "path loss" criterion in the "locating" algorithm. Other telecommunications companies also have their own designations for exchange units (MSC, BSC), which for that reason does not limit the invention to only applicable ERICSSON units. 10 15 20 25 30 r 8.4.4 '3 The following is a general description of how "fuzzy" - | ogik is used and its evaluation methods: "Fuzzy" logic is generally a generalization (extension) of classical algebra where divalent Booelsk algebra is a subset. The "fuzzy" logic that the invention incorporates is called the "max-min method". The method is based on the use of the logical operators "AND" and "OR" as well as the complement. The most popular and usually fully sufficient is the AND operator. When comparing variables in "fuzzy" logic, for example, the ANDEminimumEsection, the Oläšmaximumaunion are read and the complement is as usual.
AND väljer ut min-variabeln och OR väljer max-variabeln.AND selects the min variable and OR selects the max variable.
Det fortsatta tillvägagängssättet är i stort följande: a. Tilldela varje invariabel minst två mängder för meningsfulla jämförelser. b. Tilldela varje variabelmängd en tillhörighetsfunktion W dvs en funktion som definierar mängden. Funktionema i "fuzzy"-logik antar ofta men inte nödvändigtvis värden mellan 0 och 1 pä ordinatan (Y-axeln, "co-domain"). l vilket fall som helst är värdena norrnerade. Pâ abskissan (X-axeln) definieras den domän i vilken mängden antar värden (gärna nomterade). c. Sätt upp lingvistiska adjektivuttryck för jämförelser mellan variabler. d. Bilda "lF" och "THEN" satser, som är villkorssatser av adjektivuttrycken. "iF" och "THEN" binds ihop med de logiska operatorema. e. Alla uttryck enligt d. bildar en regelbas (“rulebase“) som genomlöps sekventiellt av de jämförda variablemas, parametramas, värden (antecendents i villkorssatsema). f. Varje regel (villkorssats) producerar ett utvärde, som påverkar en utmängd 10 15 20 25 30 4 definierad, via sin tillhörighetsfunktion, pp. Utvärdet benämns "firing-value" eller “rule- finng". g. De värden som uppkommer då utmängden påverkas kallas konsekvenser ("consequences"). h. Alla konsekvenser vägs ihop, vanligen enligt någon av följande tre utvärderingsmetoder "Max-Height", eller "centroid“metoden ("Centre of Gravity", "Momentum“), vilka producerar det “crisp"- medelvärdesmetoden ("Average") värdet för eventuell ytterligare utvärdering. l fallet enligt uppfinningen används "crisp"- värden för att uppdatera kandidatlistan.The continued approach is broadly as follows: a. Assign each invariant at least two quantities for meaningful comparisons. b. Assign each variable set an belonging function W, ie a function that defines the set. The functions in "fuzzy" logic often but not necessarily assume values between 0 and 1 on the ordinate (Y-axis, "co-domain"). In any case, the values are normalized. On the abscissa (X-axis), the domain in which the quantity assumes values (preferably numbered) is defined. c. Set up linguistic adjective expressions for comparisons between variables. d. Form "lF" and "THEN" sentences, which are conditional sentences of adjective expressions. "iF" and "THEN" are linked together by the logic operators. e. All expressions according to d. form a rulebase which is traversed sequentially by the values of the compared variables, parameters (antecedents in the condition sets). f. Each rule (condition set) produces an output value that affects a set 10 10 20 20 25 30 4 defined, via its affiliation function, pp. The value is called "firing-value" or "rule-finding". G. The values that arise when the output is affected are called "consequences". H. , or the "centroid" method ("Center of Gravity", "Momentum"), which produces the "crisp" method for any further evaluation. In the case of the invention, "crisp" values are used to update the candidate list.
Patentansökan EP, A2, 424 890 redogör på ett utmärkt sätt tillvägagängssättet för centroidmetoden. Även teknikens ståndpunkt gällande "fuzzy"-hårdvara och datakommunikationen mellan ingående enheter redovisas i skriften och betraktas härefter som känt, speciellt när det i föreliggande ansökan talas om, att hårdvaran kan bestå av en styrenhet, ett applikationsminne för sekventiella användarinstruktioner och “fuzzy"-slutsats instruktioner.Patent application EP, A2, 424 890 describes in an excellent way the approach to the centroid method. The state of the art regarding "fuzzy" hardware and the data communication between input devices is also reported in the document and is hereinafter considered known, especially when the present application states that the hardware may consist of a control unit, an application memory for sequential user instructions and "fuzzy". conclusion instructions.
För att ytterligare anknyta till teknikens ståndpunkt är det för oss känt ett försök, att använda “funyfllogik inom mobiltelefoni publicerat som "Fuzzy Handoff Control Using Leamt Cell Boundary for Radio PBX", författare Y.Kinoshita&# et al, Dept. of Electrical and Electronics Engineering Chiba University, Chiba, 260 Japan. I dokumentet beskrivs användandet av “fuzzy"-|ogik i form av en metod för kartläggning av en cells yta i X och Y koordinater samt att lära sig cellytan genom simuleringar med "fuzzy"- logik. Man använder alltså inte aktivt och i realtid "fuzzy“-logik för handoverbeslut, vilket vår uppfinning gör anspråk på.To further relate to the state of the art, it is known to us an attempt, to use "funy" logic in mobile telephony published as "Fuzzy Handoff Control Using Leamt Cell Boundary for Radio PBX", author Y.Kinoshita &# et al, Dept. of Electrical and Electronics Engineering Chiba University, Chiba, 260 Japan. The document describes the use of "fuzzy" - | ogik in the form of a method for mapping the surface of a cell in X and Y coordinates and to learn the cell surface through simulations with "fuzzy" logic. So you do not use actively and in real time " fuzzy ”logic for handover decisions, which our invention claims.
Nästan all terminologi inom "fuzzy-set"-teorin härrör från engelskan (US-engelska).Almost all terminology in "fuzzy-set" theory is derived from English (US-English).
Eftersom många beteckningar inte har någon bra motsvarighet i det svenska språket eller ens finns översatta bedes om överseende beträffande språkbruket. Någorlunda 10 15 20 25 30 ilfsïi1~4 i 3144. 5 adekvata översättningar tillhandahälles dock. Här följer exempel på sådana "fuzzy“- logik (oskarp logik), "crisp value" ( närmast att tolka som precist värde), “firing value" ( utdata fràn en regel), "antecendent" (föregångare till utdata från regel) och "set"§mängd.Since many terms do not have a good equivalent in the Swedish language or are even translated, please be forgiving regarding the use of language. Roughly 10 15 20 25 30 ilfsïi1 ~ 4 in 3144. 5 adequate translations are provided, however. Here are examples of such "fuzzy" logic (blurry logic), "crisp value" (most likely to be interpreted as precise value), "firing value" (output from a rule), "antecedent" (precursor to output from rule) and "set" §mount.
REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Metoden och anordningen enligt föreliggande uppfinning söker, att ersätta eller förenkla “locating"-förfarandet med "fuzzy-|ogic" teknik så att flera variabler och parametrar kan vägas ihop för handoverbeslut. På detta vis uppnår man mjuka handoverbeslut dvs onödiga tillfälliga beslut kan undvikas. "Fuzzy"-härdvara och/eller "fuzzy"-mjukvara arbetar enligt principen minimal specifikation, och säges även efterlikna människans sätt att bedöma information, varför situationer som de i “locating"-algoritmen med en mångfald av jämförelser undviks till stor del. Det är dessutom möjligt att minimera behövlig mjukvara. "Fuzzy“-mjukvara kan realiseras i ren "fuzzy"-hàrdvara. Detta är en styrka i utveckling av nya system, metoder, produkter etc. dvs utveckling och utprovning sker med mjukvara. När utveckling och simuleringar är utförda med önskat resultat produceras hårdvaran utifrån programvaran, tex via källkoden, medförande kraftigt reducerade tider från ide-stadium till färdig produkt. Då "fuzzy"-logik inför mjuka beslut kan hysteresen minimeras eller om så önskas undvaras. Ibland vill man dock införa hysteres för att överbrygga hinder i terrängen.DISCLOSURE OF THE INVENTION The method and apparatus of the present invention seek to replace or simplify the locating process with "fuzzy- | ogic" technology so that several variables and parameters can be weighed together for handover decisions, thus achieving soft handover decisions i.e. "Fuzzy" hardware and / or "fuzzy" software work according to the principle of minimal specification, and are also said to mimic the human way of assessing information, which is why situations such as those in the "locating" algorithm with a variety of comparisons are avoided. largely. It is also possible to minimize the necessary software. "Fuzzy" software can be realized in pure "fuzzy" hardware. This is a strength in the development of new systems, methods, products, etc. ie development and testing takes place with software. When development and simulations are performed with the desired result, the hardware is produced from the software, eg via the source code, leads to greatly reduced times from idea stage to finished product. As "fuzzy" logic for soft decisions, hysteresis can be minimized or, if desired, avoided.
Det är av stor vikt i ett cellmönster så som 3/9, 4/12, 7/21 etc, att en mobil (MS) är uppkopplad till rätt cell. Speciellt gäller detta för 3/9 och 4/12 cellmönster på grund av det mindre frekvensåteranvändningsavståndet ("co-channel reuse"), vilket beror på C/I (Carrier-to-lnterference ratio) problem. Cellgränsemas hysteres kan därför inte sättas för högt. Ett problem som kan uppstå vid lågt satt hysteres är den oönskade sk "pingpong"-effekten, vilken innebär att en MS oscillerar handover fram och tillbaka över cellgränsema. Hysteresen sättes lika, med olika tecken, på båda sidor om cellgränsema just för att undvika nämnda effekt pga tex fädningsdippar eller "dead- spots". Eftersom sträckdämpningen från berörda BSs är ungefär lika får en cell- 10 15 20 25 30 6 korsande MS behålla sin uppkoppling till servande BS en signalstyrkehysteres.It is of great importance in a cell pattern such as 3/9, 4/12, 7/21 etc, that a mobile (MS) is connected to the correct cell. This is especially true for 3/9 and 4/12 cell patterns due to the smaller frequency re-use distance ("co-channel reuse"), which is due to C / I (Carrier-to-Interference ratio) problems. The hysteresis of cell boundaries can therefore not be set too high. One problem that can arise with low-level hysteresis is the unwanted so-called "ping pong" effect, which means that an MS oscillates handover back and forth across cell boundaries. The hysteresis is equated, with different signs, on both sides of the cell boundaries precisely to avoid the said effect due to, for example, fading dips or "dead spots". Since the tensile attenuation from affected BSs is approximately equal, a cell-crossing MS may maintain its connection to serving BS a signal strength hysteresis.
Följande variabler och parametrar, uppmätta av mobil och/eller basstationen kan användas som indata i “fuzzy"-metoden och till "fuzzy"-anordningen: a. FiXLEV_DLšReceiver level-DownLink (BS till MS), vilken är MSs mottagna signalstyrka. Det inrapporterade värdet sträcker sig från 0..63, där O representerar -1 10 dBm och 63 representerar -48dBm. b. RXLEV_ULE Receiver Level_UpLink (MS till BS), vilken är BSs mottagna signalstyrka. lnrapporterade värden enligt RXLEV_DL ovan. c. RXLEV_NCELL(n)EReceiver Level_Neighbouring Cell (n), vilken år den uppmätta signalstyrkan i MS från granncellnr. n. lnrapporterat värde enligt RXLEV_DL ovan.The following variables and parameters, measured by the mobile and / or base station, can be used as input in the "fuzzy" method and for the "fuzzy" device: a. FiXLEV_DLšReceiver level-DownLink (BS to MS), which is the received signal strength of the MS. the value ranges from 0..63, where 0 represents -1 10 dBm and 63 represents -48dBm. b. RXLEV_ULE Receiver Level_UpLink (MS to BS), which is BS's received signal strength. ) EReceiver Level_Neighbouring Cell (n), which is the measured signal strength in MS from neighboring cell no. Nnreported value according to RXLEV_DL above.
Vanligen upptar kandidatlistan endast 6 st grannceller men i tex GSM skall mobilen kunna mäta på 32 grannceller. d. RXQUAL_DLEFteceiver Qualíty_DownLink, denna variabel representerar estimerad BER avseende av MS mottagna data skurar (bursts). lnrapporterade värden sträcker sig från 0..7, där 0 är mindre än 0,2% och 7 motsvarar mer än 12,8%. e. RXQUAL_ULEReceiver Quality_ UpLink, vilken är estímerat BER pá data mottaget av BS. Samma sträckning (omrâde) som för RXQUAL_DL ovan. f. TAšTiming (Advance eller Alignment) är det uppmätta avståndet mellan MS och BS.Usually the candidate list occupies only 6 neighboring cells, but in eg GSM the mobile phone must be able to measure 32 neighboring cells. d. RXQUAL_DLEFteceiver Qualíty_DownLink, this variable represents the estimated BER for MS received data bursts. Reported values range from 0..7, where 0 is less than 0.2% and 7 corresponds to more than 12.8%. e. RXQUAL_ULEReceiver Quality_ UpLink, which is estimated BER on data received by BS. Same route (area) as for RXQUAL_DL above. f. TAšTiming (Advance or Alignment) is the measured distance between MS and BS.
Avståndet beräknas ur radiosignalens gångtid mellan MS och BS. g. Lagrade parametrar som utsänd effekt fràn grannbasstationer, sträckdämpning, C/I, C/A, C/R där CšCarrier, Iëlnterference, A=-Adjacent, FiEReflexion samt andra parametrar specificerade i GSM rekommendationen under exempelvis GSM Recom. 10 15 20 25 30 r rs>1ltlrasr4r4 03.03, 04.08 och 05.08 (“locating"-algoritmen).The distance is calculated from the running time of the radio signal between MS and BS. g. Stored parameters such as transmitted power from neighboring base stations, distance attenuation, C / I, C / A, C / R where CšCarrier, Iëlnterference, A = -Adjacent, FiEReflexion and other parameters specified in the GSM recommendation under eg GSM Recom. 10 15 20 25 30 r rs> 1ltlrasr4r4 03.03, 04.08 and 05.08 (the "locating" algorithm).
Följande parametrar har ERICSSON specifika beteckningar, vilka dock har sin motsvarighet i GSM: Parameter TINIT TALLOC TALARM TDATA Område 0-120 0-120 0-600 1-5 Enhet *SACCH period (480ms) *SACCH period (480ms) deci-sekunder * SAACH (Slow Associated Control Channel) sänder mätvärden från MS till BS.The following parameters have ERICSSON specific designations, which, however, have their equivalent in GSM: Parameter TINIT TALLOC TALARM TDATA Range 0-120 0-120 0-600 1-5 Unit * SACCH period (480ms) * SACCH period (480ms) deci-seconds * SAACH (Slow Associated Control Channel) sends measured values from MS to BS.
Parameter EVALTYPE SSHANDF SSBQ SSTA THANDF TBQ 'ITA QLIMDL QLIMUL TALIM MAXTA MISSNM SELEC1 SELEC2 SSPAR SSPAR1 Område r 1 -2 O-63 0-63 0-63 0-600 0-600 0-600 0-1 00 0-1 00 0-63 0-63 0-1 8 -500-500 -500-500 -1 0-1 0 -500-500 Enhet dB dB dB sekunder sekunder sekunder decl-omvandlade GSM kvalitetsenheter deci-omvandlade GSM kvalitetsenheter GSM bit-perioder GSM bit-perioder dBm dBm deci-enheter dBm 10 15 20 25 30 ÉS%4 844 8 SSPARZ -500-500 dBm LPAFH -500-500 dBm LPAR2 -500-500 dBm HYSTABS 0-63 dB HYSTREL 0-63 dB MAXREP O-20 EXREP 1-20 TAAVELEN 1-40 ALNO 1-6 Allmänt så är uppfinningen systemoberoende och variabler, parametrar anpassas till avsett system och dess rekommendationer. Med system avses här sådana som GSM, ADC (Digital-AMPS), JDC (ERICSSONS japanska mobiltelefonsystem), NMT 450, NMT 900, DECT, C-NETZ, AMPS, TACS, N-AMPS, CT-3 eller överhuvudtaget system där handover (handoff) förekommer. Åtminstone tvà variabler eller parametrar skall utgöra indata till ett "fuzzy“- hårdvarusystem, en kombination av "fuzzy"-hàrdvara och "fuzzy"-mjukvara eller ren "fuzzy"-mjukvara. Observera att då det inte är frågan om intracell-handover bör RXLEV__NCELL(n) vara en invariabel ty signalstyrkan från granncell är den viktigaste variabeln vid intercell-handover (handover till annan cell).Parameter EVALTYPE SSHANDF SSBQ SSTA THANDF TBQ 'ITA QLIMDL QLIMUL TALIM MAXTA MISSNM SELEC1 SELEC2 SSPAR SSPAR1 Area r 1 -2 O-63 0-63 0-63 0-600 0-600 0-600 0-1 00 0-1 00 0 -63 0-63 0-1 8 -500-500 -500-500 -1 0-1 0 -500-500 Unit dB dB dB seconds seconds seconds seconds decl-converted GSM quality units deci-converted GSM quality units GSM bit periods GSM bit periods dBm dBm deci units dBm 10 15 20 25 30 ÉS% 4 844 8 SSPARZ -500-500 dBm LPAFH -500-500 dBm LPAR2 -500-500 dBm HYSTABS 0-63 dB HYSTREL 0-63 dB MAXREP O-20 EXREP 1-20 TAAVELEN 1-40 ALNO 1-6 In general, the invention is system independent and variables, parameters are adapted to the intended system and its recommendations. By systems is meant here such as GSM, ADC (Digital-AMPS), JDC (ERICSSONS Japanese mobile phone system), NMT 450, NMT 900, DECT, C-NETZ, AMPS, TACS, N-AMPS, CT-3 or any system where handover (handoff) occurs. At least two variables or parameters must be input to a "fuzzy" hardware system, a combination of "fuzzy" hardware and "fuzzy" software or pure "fuzzy" software. RXLEV__NCELL (n) be an invariable because the signal strength from a neighboring cell is the most important variable in intercell handover (handover to another cell).
Om många invariabeler eller parametrar väljes som indata delas dessa enligt uppfinningen in i grupper om minst två variabler och/eller parametrar. Dessa kan individuellt förekomma i mer än en grupp och även förekomma dubblerade, triplerade etc., då med värden från olika mättidpunkter. Varje grupp producerar som utdata ett "crisp-value". Gruppen eller gruppemas utdata behandlas därefter enligt uppfinningen av en medelvärdes- maximum- minimumbildande enhet (A/M/M). Dess utvàrden används för handover-evaluering (utvärdering) i en enligt uppfinningen handover- evaluerande enhet; HED vilken uppdaterar den kandidatlista som används i nuvarande 10 15 20 25 30 11511141 su 9 system eller i en kandidatlista enligt uppfinningen. Att notera är också att det är möjligt att tillhandahålla evalueringen _alla invariabler, parametrar, regelkonsekvensvärden samt reglernas "firing-values" för eventuell evaluering tillsammans med de värden som produceras av A/M/M enheten och från MSC eller BSC erhållna parametervärden.If many invariables or parameters are selected as input data, these are divided according to the invention into groups of at least two variables and / or parameters. These can individually occur in more than one group and also occur doubled, tripled, etc., then with values from different measurement times. Each group produces a "crisp value" as output. The output of the group or groups is then processed according to the invention by an average maximum-minimum forming unit (A / M / M). Its evaluations are used for handover evaluation (evaluation) in a handover evaluating unit according to the invention; HED which updates the candidate list used in the current system or in a candidate list according to the invention. It should also be noted that it is possible to provide the evaluation _all variables, parameters, rule consequence values and the rules' "firing values" for possible evaluation together with the values produced by the A / M / M unit and parameter values obtained from MSC or BSC.
FiaunFönrackuiNe Fig. 1 visar cellulärt mobiltelefonsystem med basstationer och mobilstationer; Fig. 2 visar ett exempel på ett “fuzzy"-hårdvarusystem enligt uppfinningen; Fig. 3 (a,b,c,d,e,f) visar ett exempel pà utvärdering av två "fuzzy"-regler med sina tillhörighetsfunktioner; Fig. 4a och 4b visar kandidatlistor för en mobilstation.FiaunFönrackuiNe Fig. 1 shows cellular mobile telephone system with base stations and mobile stations; Fig. 2 shows an example of a "fuzzy" hardware system according to the invention; Fig. 3 (a, b, c, d, e, f) shows an example of evaluation of two "fuzzy" rules with their belonging functions; 4a and 4b show candidate lists for a mobile station.
FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER: Figur 1 illustrerar tio celler, betecknade C1 till C10, i ett cellulärt mobilradiosystem. För varje cell C1 till C10 finns en basstation, betecknade B1 till B10. Basstationema är belägna mitt i respektive cell och har rundstràlande antenner. Alla basstationer är kopplade till en mobilradioväxel, betecknad MSC, med kablar eller andra fasta infomationsöverföringsorgan, ex.vis radiolänkar. Mobilradioväxeln är också kopplad till ett fast telekommunikationsnät med kablar eller länkar. För att figur 1 skall bli tydlig illustreras inte det fasta telekommunikationsnätet och inte heller alla kablar eller länkar till och från mobilradioväxeln.PREFERRED EMBODIMENTS: Figure 1 illustrates ten cells, designated C1 to C10, in a cellular mobile radio system. For each cell C1 to C10 there is a base station, designated B1 to B10. The base stations are located in the middle of each cell and have omnidirectional antennas. All base stations are connected to a mobile radio exchange, designated MSC, with cables or other fixed information transmission means, eg radio links. The mobile radio exchange is also connected to a fixed telecommunication network with cables or links. For the sake of clarity, Figure 1 does not illustrate the fixed telecommunication network, nor all the cables or links to and from the mobile radio exchange.
I figur 1 illustreras också tio mobilstationer, betecknade M1 till M10. Mobilstationema kan vara smà lätta bärbara mobilstationer, t.ex ficktelefoner, eller mera skrymmande mobilstationer installerade i fordon och strömförsörjda av fordonets elsystem.Figure 1 also illustrates ten mobile stations, designated M1 to M10. The mobile stations can be small, portable mobile stations, such as pocket telephones, or more bulky mobile stations installed in vehicles and powered by the vehicle's electrical system.
Under drift kan mobilstationema kommunicera med den fasta delen av 10 15 20 25 30 .844 10 mobilradiosystemet genom mottagning av radiosignaler frän basstationema och/eller sändning av radiosignaler till basstationerna. Förbindelser för telefonsamtal, telefax, dataöverföring eller för överföring av annan information kan kopplas upp mellan en av mobilstationerna och en annan av mobilstationema eller en abonnent i det fasta tele- kommunikationsnätet. Gruppsamtal med tre eller flera parter kan också kopplas upp.During operation, the mobile stations can communicate with the fixed part of the mobile radio system by receiving radio signals from the base stations and / or transmitting radio signals to the base stations. Connections for telephone calls, fax, data transmission or for the transmission of other information can be connected between one of the mobile stations and another of the mobile stations or a subscriber in the fixed telecommunication network. Group conversations with three or more parties can also be connected.
Med förbindelser avses i denna ansökan alla slags förbindelser som kan uppkopplas och där minst en mobilstation sänder eller mottager information via förbindelsen oavsett om det är en förbindelse med en eller flera parter i det fasta nätet eller en eller flera andra mobilstationer, och oavsett om det är en mobilstation eller en abonnent i det fasta nätet som initierat uppkopplingen av förbindelsen.Connections in this application refer to all types of connections that can be connected and where at least one mobile station transmits or receives information via the connection, regardless of whether it is a connection with one or more parties in the fixed network or one or more other mobile stations, and regardless of whether it is a mobile station or a subscriber in the fixed network that initiated the connection of the connection.
Det i figur 1 illustrerade mobilradiosystemt är en förenkling jämfört med de flesta mobilradiosystem. Förenklingen har gjorts för att underlätta förståelsen av uppfinningen. Normalt innehåller ett mobilradiosystem fler celler och basstationer.The mobile radio system illustrated in Figure 1 is a simplification compared to most mobile radio systems. The simplification has been made to facilitate the understanding of the invention. Normally a mobile radio system contains more cells and base stations.
Cellstrukturan kan vara mer komplicerad med paraplyceller som täcker ett område som också täcks av ett antal mikroceller. Det är vanligt att placera basstationer med sektorantenner i anslutning till cellgränser. Det är tänkbart att vissa celler kan betjänas av fler än en basstation. Det kan finnas fler än en mobilradioväxel varvid vissa av basstationerna är anslutna till olika mobilradioväxlar. Slutligen är antalet mobilstationer normalt mycket större än tio.The cell structure may be more complicated with umbrella cells covering an area also covered by a number of microcells. It is common to place base stations with sector antennas adjacent to cell boundaries. It is conceivable that some cells may be served by more than one base station. There may be more than one mobile radio exchange, some of the base stations being connected to different mobile radio exchanges. Finally, the number of mobile stations is normally much larger than ten.
Mobilstationema är rörliga inom en cell och från en cell till en annan cell. Beroende på var en mobilstation befinner sig, vilka förbindelser som finns uppkopplade till andra mobilstationer, radiosignalutbredningsförhállanden och radiostömingar uppkommer behov av att använda en annan basstation för en uppkopplad förbindelse till mobilstationen. För att byta basstation, s.k. handover, behövs beslutsunderlag så att man vet när man skall byta och till vilken basstation man skall byta.The mobile stations are movable within a cell and from one cell to another cell. Depending on the location of a mobile station, which connections are connected to other mobile stations, radio signal propagation conditions and radio interference, there is a need to use another base station for a connected connection to the mobile station. To change base station, so-called handover, a decision basis is needed so that you know when to switch and to which base station to switch.
För att få beslutsunderlag för handover bestämmer en mobilstation med uppkopplad förbindelse värden på radiosignalparametrar hos mottagna radiosignaler genom mätning eller estimering och rapporterar resultat av mätningama respektive 10 15 20 25 30 sfsiui sta4s4i 11 estimeringarna till den basstation som betjänar mobilstationen. Normalt mottager mobilstationen radiosignaler både från sin egen basstation som betjänar mobilstationen och frän andra närbelägna basstationer. De rapporterade värdena avser då värden på radiosignalparametrar även för vissa av dessa närbelägna .In order to obtain a decision basis for handover, a mobile station with a connected connection determines values of radio signal parameters of received radio signals by measuring or estimating and reports the results of the measurements and the estimates to the base station serving the mobile station, respectively. Normally, the mobile station receives radio signals both from its own base station serving the mobile station and from other nearby base stations. The reported values then refer to values of radio signal parameters also for some of these nearby.
Mobilstationerna kan också rapportera parametervärden som bestämts pä annat sätt än genom mätning eller estimering baserad på mottagna radiosignaler, ex.vis den effekt med vilken mobilstationen för tillfället sänder, vilka värden också kan användas som underlag för handover.The mobile stations can also report parameter values determined in other ways than by measurement or estimation based on received radio signals, eg the power with which the mobile station is currently transmitting, which values can also be used as a basis for handover.
Basstationema bestämmer också värden på radiosignalparametrar hos mottagna radiosignaler från mobilstationer genom mätning eller estimering baserad på de mottagna radiosignalerna. Dessutom kan basstatíonema också bestämma värden på parametrar på annat sätt än genom mätning på radiosignaler. En sådan parameter kan vara total tillgänglig kommunikationskapacitet hos basstationen och hur mycket av denna totala kapacitet som är ledig. Normalt uttrycks denna kommunikationskapacitet i kanaler, varvid en förbindelse oftast kräver en kanal men i vissa fall fler än en kanal.The base stations also determine values of radio signal parameters of received radio signals from mobile stations by measuring or estimating based on the received radio signals. In addition, the base stations can also determine values of parameters other than by measuring radio signals. Such a parameter can be the total available communication capacity of the base station and how much of this total capacity is available. Normally, this communication capacity is expressed in channels, whereby a connection usually requires one channel but in some cases more than one channel.
Det är tänkbart att även andra organ än basstationer och mobilstationer i ett system innefattande trådlös telekommunikation kan bestämma värden på parametrar som underlag för beslut om handoff i mobilradiosystemet. Om ex.vis mobilradiosystemet har fler än en mobilradioväxel som telekommunikationsnätet är anslutet till är det i vissa situationer tänkbart att trafikförhållandena i telekommunikationsnätet har betydelse för val av mobilradioväxel och därmed basstation när så är möjligt.It is conceivable that bodies other than base stations and mobile stations in a system comprising wireless telecommunications can also determine values of parameters as a basis for decisions on handoff in the mobile radio system. If, for example, the mobile radio system has more than one mobile radio exchange to which the telecommunication network is connected, it is in some situations conceivable that the traffic conditions in the telecommunication network are important for the choice of mobile radio exchange and thus base station when possible.
Det är känt att utvärdering av underlag för beslut om handover och beslut om handover kan ske i olika delar av ett mobilradiosystem. l vissa mobilradiosystem enligt figur 1 utförs detta enbart av mobilradioväxeln eller motsvarande organ. l andra mobilradiosystem enligt figur 1 utförs mer eller mindre av detta i respektive basstation.It is known that evaluation of the basis for decisions on handover and decisions on handover can take place in different parts of a mobile radio system. In some mobile radio systems according to Figure 1, this is performed only by the mobile radio exchange or corresponding means. In other mobile radio systems according to Figure 1, more or less of this is performed in the respective base station.
Vissa mobilradiosystem har till skillnad från i figur 1 sina basstationer kopplade gruppvis till överordnade organ, s.k. base station controllers, vilka i sin tur är kopplade till organ som delvis motsvarar mobilradioväxeln i figur 1. I sådana system kan 10 15 20 25 30 f -; 8 44 12 utvärdering och beslut rörande handover mer eller mindreflutföras av dessa s.k. base station controllers.Some mobile radio systems, in contrast to Figure 1, have their base stations connected in groups to superior means, so-called base station controllers, which in turn are connected to means partly corresponding to the mobile radio exchange in Figure 1. In such systems, f 15; 8 44 12 evaluation and decisions concerning handover more or less fl performed by these so-called base station controllers.
Förlaranden och anordningar för att mäta och estimera radiosignalparametrar och rapportera vården inom ett mobilradiosystem är välkända. För ett förfarande eller en anordning enligt uppfinningen är det normalt betydelselöst eller åtminstone av underordnad betydelse om utvärdering av parametrar helt eller delvis utförs av respektive basstation eller base station controller eller mobilradioväxel eller motsvarande organ i telekommunikatíonssystemet. Varken fastställande av värden på parametrar eller rapportering av parametervärden till det organ som utnyttjar dem för utvärdering och beslut kommer därför att beskrivas närmare.Methods and devices for measuring and estimating radio signal parameters and reporting care within a mobile radio system are well known. For a method or a device according to the invention, it is normally insignificant or at least of secondary importance if evaluation of parameters is carried out in whole or in part by the respective base station or base station controller or mobile radio exchange or corresponding means in the telecommunication system. Neither the determination of values of parameters nor the reporting of parameter values to the body that uses them for evaluation and decisions will therefore be described in more detail.
En utföringsform av en anordning för behandling av värden på parametrar till ett underlag för beslut om handover och för beslut om handover illustreras i figur 2.An embodiment of a device for processing values of parameters to a basis for handover decisions and for handover decisions is illustrated in Figure 2.
Anordningen innefattar "fuzzy"-logik hårdvara. Alla invariabler till systemet är medelvär- desbildade över en viss tid, tex 480 ms i GSM, och utjämnade via filter, FlR-filter 1, vilka vidarebefordras till en gemensam eller flera data buffrar 2, här LIFO-buffrar 2 (Last ln First Out). lndata till "fuzzy"-logikbehandlingsenheten 3 delas in i förut nämnda grupper där variabler och parametrar kan placeras i mer än en grupp. Gruppema kan också för senare utvärdering tilldelas olika prioritet dvs en specielI(-a) grupp(-er) kan anses viktigare för erhållande av bästa handoverevaluering. "Fuzzy“-logikbehand- lingsenheten 3 är antingen helt och hållet hårdvara, en kombination (hybrid) av hårdvara och mjukvara eller uppbyggd av enbart mjukvara. Lämplig hårdvara för tillverkning av enheten saluförs av ett flertal företag så som OMRON, TOGAl INFRA LOGIC CORP., SIEMENS etc. Det är valbart om varje grupp skall ha sin egen regeltabell (regelbas) eller om de skall dela en central.The device includes "fuzzy" logic hardware. All invariables to the system are averaged over a certain time, eg 480 ms in GSM, and equalized via filters, FlR filters 1, which are forwarded to a common or several data buffers 2, here LIFO buffers 2 (Last ln First Out ). Input data to the "fuzzy" logic processing unit 3 is divided into the aforementioned groups where variables and parameters can be placed in more than one group. The groups can also be assigned different priorities for later evaluation, ie a special group (s) can be considered more important for obtaining the best hand evaluation. The "Fuzzy" logic processing unit 3 is either entirely hardware, a combination (hybrid) of hardware and software or built up of software only. Suitable hardware for the manufacture of the unit is marketed by several companies such as OMRON, TOGAl INFRA LOGIC CORP. , SIEMENS etc. It is optional if each group should have its own rule table (rule base) or if they should share a central.
Observera: tabellen(-ema) kan vara implementerade mjukvarumässigt eller härdvarumâssigt. Flegeltabellema implementeras i form av lF och THEN villkor där villkoren IF och THEN sammankopplas med operatorer ur max-min-modellen. Även THEN-uttrycket kan utvärderas enligt max-min-modellen i fall med flera utdatafunktio- 10 15 20 2.5 30 13 ner i THEN-uttrycket. THEN uttryckens "firing"-värden påverkar utdata-tillhörighetsfunk- tionema enligt reglerna för någon av utvärderingsmetodema. När samtliga regler genomgåtts, företrädesvis sekventiellt, utvärderas samtliga reglers konsekvenser så som vald utvärderingsmetod föreskriver enligt följande: a. "Max-Height" medför att konsekvensemas maxvårde utgör "crisp"-värdet. b. "Average" medför medelvärdesbildning av konsekvensema, vilket framgår ur ett kommande exempel. c. "Centroid"-metoden, vilken bygger på en viktning av tyngdpunkter för snittytor mellan tillhörighetsmängder. Viktningen får till resultat ett "crisp"-värde ("deffuzzy"-värde).Note: the table (s) may be implemented in terms of software or hardware. The flag tables are implemented in the form of lF and THEN conditions where the conditions IF and THEN are connected with operators from the max-min model. The THEN expression can also be evaluated according to the max-min model in cases with several output function functions in the THEN expression. The "firing" values of the THEN expression affect the output affiliation functions according to the rules of one of the evaluation methods. When all the rules have been reviewed, preferably sequentially, the consequences of all the rules are evaluated as the chosen evaluation method prescribes as follows: a. "Max-Height" means that the maximum value of the consequences constitutes the "crisp" value. b. "Average" leads to the averaging of the consequences, as will be seen in a future example. c. The "Centroid" method, which is based on a weighting of centers of gravity for interfaces between affiliation sets. The weighting results in a "crisp" value ("deffuzzy" value).
Härefter skickas "crisp"-värdet(-ena) till A/M/M-enheten, där max, min och medel » "crisp"-värdena erhålles. Inget medelvärde erhålles då "fuzzy“-behandlingsenheten 3 endast består av en grupp utan A/M/M-enheten 4 lämnar då endast ett utvärde näm- ligen det enda "crisp"-värdet eller alternativt tas då även max, min och medelvärdet på konsekvensvärdena eller "firing"-värdena. Som delvis nämnts tidigare har man ju till- gång till alla indata, "firing"-värden och konsekvensvärdena om så önskas.The "crisp" value (s) are then sent to the A / M / M unit, where the max, min and average "crisp" values are obtained. No mean value is obtained when the "fuzzy" processing unit 3 only consists of a group without the A / M / M unit 4 then leaving only one value namely the only "crisp" value or alternatively the max, min and mean value of As partly mentioned earlier, you have access to all input data, "firing" values and the consequence values if desired.
Värdena från A/M/M-enheten 4 sändes i sin tur till HED-enheten 5 för partiellt beslut, delbeslut eller definitivt handoverbeslut. HED-enheten 5 kommunicerar i duplex eller fullduplex med en BSC och/eller MSC från vilka enheten kan få kompletterande infor- mation såsom kandidatlistor, variabler, parametrar etc. HED-enheten kan även lämna information till BSC/MSC.The values from the A / M / M unit 4 were in turn sent to the HED unit 5 for partial decision, partial decision or final handover decision. The HED unit 5 communicates in duplex or full duplex with a BSC and / or MSC from which the unit can obtain supplementary information such as candidate lists, variables, parameters, etc. The HED unit can also provide information to the BSC / MSC.
Vidare kan besluten i A/M/M 4 och HED 5 helt eller delvis fattas av "fuzzy"-logik. l en utföringsform av uppfinningen finns kandidatlistan tillhanda i HED 5 där listan innehåller fält eller poster med rankning av egen BS (servande cell) och grannbas- celler. Listan kan innehålla mer information än vad för tillfället är fallet tex vore det fördelaktigt om den samtidigt innehöll ett ungefärligt mått på antalet fria talkanaler i 10 15 20 25 30 ' i 8944,' i 14 fälten eller posterna. Alternativt innehåller kandidatlistan samma information som i nuvarande system.Furthermore, the decisions in A / M / M 4 and HED 5 can be made in whole or in part by "fuzzy" logic. In an embodiment of the invention, the candidate list is available in HED 5, where the list contains fields or entries with a ranking of own BS (serving cell) and neighboring base cells. The list may contain more information than is currently the case, for example, it would be advantageous if it also contained an approximate measure of the number of free speech channels in 10 15 20 25 30 'in 8944,' in 14 fields or records. Alternatively, the candidate list contains the same information as in the current system.
"Fuzzy"-hårdvaran styrs via en eller flera processorer tex mikro- processorer då företrädesvis "fuzzy"-processorer, vilka tillverkas av förut nämnda företag. Enhetema 1, 2, 3, 4 och 5 styrs av en Styrenhet 6 eventuellt via en busstruktur. Hårdvaran kan bestå av en styrenhet 6, ett applikationsminne för sekven- tiella användarinstruktioner och "fuzzy"-slutsatsinstruktioner, för teknikens ståndpunkt se EP, A2, 424 890. Styrenheten 6 styr LlFO-buffrarna 2, "fuzzy"-behandlingsenheten 3 med sina minnen, A/M/M-enheten 4, HED-enheten 5 och dess kommunikation med omvärlden. Det är också möjligt att styra kommunikationen fràn växelenheten. Överhuvudtaget följer datakommunikationen principer, vilka är välkända för fackmannen inom teknikområdet.The "fuzzy" hardware is controlled via one or more processors such as microprocessors, then preferably "fuzzy" processors, which are manufactured by the aforementioned companies. The units 1, 2, 3, 4 and 5 are controlled by a control unit 6 possibly via a bus structure. The hardware may consist of a control unit 6, an application memory for sequential user instructions and "fuzzy" conclusion instructions, for the state of the art see EP, A2, 424 890. The control unit 6 controls the L1FO buffers 2, the "fuzzy" processing unit 3 with its memories , The A / M / M unit 4, the HED unit 5 and its communication with the outside world. It is also possible to control the communication from the exchange unit. In general, data communication follows principles which are well known to those skilled in the art.
Hàrdvaruenheterna installeras i eller bredvid MS, BTS (Base Station System), BSC eller MSC. Om systemet installeras i eller bredvid BTS, BSC eller MSC uppstår möjligheterna att hàrdvaruenheten kan serva alla MSar som är uppkopplade till samma cell-site. Hàrdvaruenheten kan också betjäna alla MSar där signaleringen styrs av samma BSC eller att alla MSs kopplas till varsin hàrdvaruenhet allt efter systemdesign.The hardware units are installed in or next to MS, BTS (Base Station System), BSC or MSC. If the system is installed in or next to BTS, BSC or MSC, the possibility arises that the hardware unit can service all MSs that are connected to the same cell-site. The hardware unit can also serve all MSs where the signaling is controlled by the same BSC or that all MSs are connected to their respective hardware unit depending on the system design.
Att härdvaruenheten också kan placeras i MS understöds av det faktum, att GSM inför MAHO (Mobile Assisted HandOff).The fact that the hardware device can also be placed in MS is supported by the fact that GSM introduces MAHO (Mobile Assisted HandOff).
Exemæl 1.Example 1.
Här följer nu ett utförande som i sig själv endast exemplifierar en möjlig tillämpning bland många i ett handoverbeslutssystem enligt uppfinningen. l exemplet används två indatavariabler RXLEV_UL och RXLEV_NCELL(1) definierade genom sin tillhörighet till två mängder vardera, nämligen FIXLEV_UL stort mätvärde , RXLEV_UL litet mätvärde, RXLEV__NCELL(1) stort mätvärde samt RXLEV_NCELL(1) litet mätvärde var och en tilldelade sin tillhörighetsfunktion, vilkas värden sträcker sig mellan 0.0 och 1.0 och definierar hur stor eller liten tillhörighet respektive mätvärde har till definierad 10 15 20 25 30 å5 ïtt41 s 44gi 15 mängd. Utdata funktionen har även den tilldelats två mängder med sina tillhörighetsfunktioner nämligen stor tillhörighet till NCELL(n) och liten tillhörighet till NCELL(n). Mellan diagramradema i figur 3 visas de momentana indatavariablema RXLEV_UL och RXLEV_NCELL(1) 1 för granncell nr 1. Naturligtvis går det även, att norrnera indata och värdena på abscissan (X-axeln) i detta fallet med 63 dB som här är det relativa max-signalstyrkevärdet. l exemplet fås indata från mobilstation M6 (fig. 1) och mobilen är kopplad till servande basstation B1. RXLEV_NCELL(1) härrör från grannbasen B6 och RXLEV_UL mätvärden från M6. För enkelhetens skull analyseras i exemplet endast två regler vilket dock är fullt tillräckligt för att förstå tillvägagångssättet: R1: IF FtXLEV_UL har stort mätvärde AND RXLEV_NCELL(n) har litet mätvärde THEN låg tillhörighet till NCELL(n).Here now follows an embodiment which in itself only exemplifies a possible application among many in a handover decision system according to the invention. The example uses two input variables RXLEV_UL and RXLEV_NCELL (1) defined by their affiliation to two sets each, namely FIXLEV_UL large measurement value, RXLEV_UL small measurement value, RXLEV__NCELL (1) large measurement value and RXLEV_s value of value (1) values range between 0.0 and 1.0 and define how large or small affiliation each measured value has to the defined 10 15 20 25 30 å5 ïtt41 s 44gi 15 quantity. The output function has also been assigned two sets with its affiliation functions, namely large affiliation to NCELL (n) and small affiliation to NCELL (n). Between the diagram lines in Figure 3, the instantaneous input variables RXLEV_UL and RXLEV_NCELL (1) 1 are shown for neighboring cell no. signal strength value. In the example, input data is obtained from mobile station M6 (Fig. 1) and the mobile is connected to serving base station B1. RXLEV_NCELL (1) derives from the neighboring base B6 and RXLEV_UL measured values from M6. For the sake of simplicity, only two rules are analyzed in the example, which, however, is fully sufficient to understand the procedure: R1: IF FtXLEV_UL has a large measured value AND RXLEV_NCELL (n) has a small measured value THEN low affiliation to NCELL (n).
Ft2: IF RXLEV_UL har litet mätvärde AND RXLEV_NCELL(n) har stort mätvärde THEN stor tillhörighet till NCELL(n).Ft2: IF RXLEV_UL has a small measurement value AND RXLEV_NCELL (n) has a large measurement value THEN a large affiliation to NCELL (n).
För att underlätta förståelsen av följande exepel följer några förtydliggöranden.To facilitate the understanding of the following examples, some clarifications follow.
Tillhörighetsvärdet för RXLEV_UL=u momentana värde betecknas A(u) och motsvarande för RXLEV_NCELL(n)=v är B(v). Tillhörighetsvärdena A(u) och B(v) fås genom att de momentana värdena, vars domän finns på X-axeln i figurema 3 (a,b,d,e), utpekar tillhörighetsvärdet på Y-axeln. De på sådant sätt erhållna värden bildar antecendents i reglema vilka jämförs med min-operatorn (AND). Det dä erhållna minvärdet implikerar via THEN uttrycket en bestämd tillhörighetsfunktion (utvärdes- funktion) i figurema 3 (c,f), genom att via Y-axeln, med minvärdet, peka ut ett X-axel värde enligt någon av utvärdesfunktionema, som benämnes regelns konsekvens och här betecknas Z(A(u)) eller Z(B(v)). När samtliga regler har genomlöpts sekventiellt för en uppsättning momentana värden viktas samtliga Z() värden. I exemplet enligt medelvärdesmetoden med ett "crisp"-värde (“defuzzy"-värde) som resultat. Med "crisp"-värdet uppdateras sedan en kandidatlista enligt figurema 4 (a,b).~ Enligt max-min-modellen, med referens till fig. 3 (a,b,c,d,e,f) sker följande: 10 15 20 25 30 16 Givet RXLEV_UL=u=30 dB och RXLEV_N- CELL(1)=v=38. Det lingvistiska uttrycket för regel 1 säger, att u=30 dB får sitt tillhöríghetsvârde A(30)=O.31 till mängden RXLEV_UL stort mätvärde ur fig. 3a (prickad linje). Uttrycket för regel 1 säger vidare, att v=38 dB får sitt tillhörighetsvärde B(38)=0.41 till mängden RXLEV_NCELL(1) litet mätvärde ur fig. 3e (prickad linje).The affiliation value for RXLEV_UL = u instantaneous value is denoted A (u) and the corresponding value for RXLEV_NCELL (n) = v is B (v). The affiliation values A (u) and B (v) are obtained by designating the instantaneous values, whose domain is on the X-axis in Figures 3 (a, b, d, e), the affiliation value on the Y-axis. The values obtained in this way form antecedents in the rules which are compared with the min-operator (AND). The min value then obtained implies via the THEN expression a definite affiliation function (exterior function) in Figures 3 (c, f), by pointing out via the Y-axis, with the min value, an X-axis value according to one of the exterior functions, which is called the rule consequence and here is denoted Z (A (u)) or Z (B (v)). When all rules have been run sequentially for a set of instantaneous values, all Z () values are weighted. In the example according to the mean value method with a "crisp" value ("defuzzy" value) as a result, the "crisp" value is then updated with a candidate list according to Figures 4 (a, b). ~ According to the max-min model, with reference to Fig. 3 (a, b, c, d, e, f) the following occurs: 10 15 20 25 30 16 Given RXLEV_UL = u = 30 dB and RXLEV_N- CELL (1) = v = 38. The linguistic expression of rule 1 says that u = 30 dB gets its affiliation value A (30) = O.31 to the amount RXLEV_UL large measured value from Fig. 3a (dotted line). The expression for rule 1 further says that v = 38 dB gets its affiliation value B ( 38) = 0.41 to the amount RXLEV_NCELL (1) small measurement value from Fig. 3e (dotted line).
Tillhörigheterna A(30) och B(38) jämförs därefter enligt IF uttrycket i regel 1 villkorssatsen med minoperatorn AND med resultat att A(30)=O.31 väljs. Därefter tar momentana indatavärden för THEN uttrycket vid, vilket enligt det lingvistiska uttrycket för regel 1 säger, att minvärdet A(30)=O.31 skall implikera utdatamängden läg tillhörighet till NCELL(1), fig. 3f. På Y- axeln, i fig 3f, för A(30)=O.31 avläses korresponderande X-värde som betecknas Z(A(30)=0.31)=70 utgörande konsekvensvärdet för regel 1. Nästa steg blir att exekvera regel 2 med samma tillvägagångssätt som för regel 1. Enligt det lingvistiska uttrycket för regel 2 erhålles ur fig 3d tillhörigheten A(30)=O.70 och ur fig. 3b B(38)=0.65. Vid jämförelsen i regel 2 med minoperatom AND mellan A(30)=O.70 och B(38)=0.65 fås, att B(38)=0.65 enligt THEN uttrycket i regel 2 skall implikera utdatamängden stor tillhörighet till NCELL(1) fig. 3c. På Y-axeln, i figur 3c, för B(38)=0.65 avläses korresponderande X-värde som betecknas Z(B(38)=O.65)=65 utgörande konse- kvensvärdet för regel 2. Följaktligen har regeltabellen med reglema Ftt och F22 genomlöpts sekventiellt och utvärderingen av reglemas konsekvenser göres med medelvärdesmetoden enligt nedan.The belongings A (30) and B (38) are then compared according to the IF expression in rule 1 the condition set with the mine operator AND with the result that A (30) = O.31 is selected. Then the instantaneous input values for THEN take on the expression, which according to the linguistic expression for rule 1 says that the minimum value A (30) = O.31 should imply the output quantity low belonging to NCELL (1), fig. 3f. On the Y-axis, in Fig. 3f, for A (30) = O.31, the corresponding X-value denoted Z (A (30) = 0.31) = 70 is read, constituting the consequence value for rule 1. The next step will be to execute rule 2 with the same procedure as for rule 1. According to the linguistic expression for rule 2, the affiliation A (30) = O.70 is obtained from Fig. 3d and from Fig. 3b B (38) = 0.65. In the comparison in rule 2 with the minoperator AND between A (30) = O.70 and B (38) = 0.65 it is obtained that B (38) = 0.65 according to the THEN expression in rule 2 shall imply the output data large affiliation to NCELL (1) fig 3c. On the Y-axis, in Figure 3c, for B (38) = 0.65, the corresponding X-value denoted Z (B (38) = O.65) = 65 constitutes the consequential value for rule 2. Consequently, the rule table with the rules Ftt and F22 were run sequentially and the evaluation of the consequences of the rules is done with the mean value method as below.
Här presenteras först en kortfattad summering, i regelform, av ovanstående TGSOFIGITIGTIQ.Here, a brief summary, in rule form, of the above TGSOFIGITIGTIQ is first presented.
F11: iF A(so)=o.s1 AND B(38)=0.41 THEN Z(A(30)=0.31)=70 H2: IF A(30)=O.70 AND B(38)=0.65 THEN z(ß(ss)=o.ss)=es Medelvärdesmetoden säger att konsekvensvärdena i exemplet skall viktas enligt följande för erhållande av ett "crisp"-värde ("defuzzy"-värde): 10 15 20 25 30 s .1 4 ee 4. 4 . 17 cfisp= (tillhörighet rm NCELL(1)) = A(so)*z(A(so))+B(3s)*z(B(sa))/A(so)+ß(ss) = (o,s1)(7o)+(o,es)(es)/(o,s1+o,es) e 67 inom ett område från O till 100 dvs mobilstationen borde tillhöra NCELL(1) med enheten 67 och nuvarande servande cell med enheten 100-67=33.F11: iF A (so) = o.s1 AND B (38) = 0.41 THEN Z (A (30) = 0.31) = 70 H2: IF A (30) = O.70 AND B (38) = 0.65 THEN z (ß (ss) = o.ss) = es The mean value method states that the impact values in the example should be weighted as follows to obtain a "crisp" value ("defuzzy" value): 10 15 20 25 30 s .1 4 ee 4 4. 17 c fi sp = (belonging to rm NCELL (1)) = A (so) * z (A (so)) + B (3s) * z (B (sa)) / A (so) + ß (ss) = (o , s1) (7o) + (o, es) (es) / (o, s1 + o, es) e 67 within a range from 0 to 100 ie the mobile station should belong to NCELL (1) with unit 67 and current serving cell with unit 100-67 = 33.
Ovan visade förfarande upprepas cykliskt med jämförelser mellan tex 6 grannceller och servande cell för mobilen M6.The procedure shown above is repeated cyclically with comparisons between, for example, 6 neighboring cells and the serving cell for the mobile M6.
Parametern RXLEV_UL tillhör servande cell B1 (egen cell) och mobilen M6.The parameter RXLEV_UL belongs to serving cell B1 (own cell) and mobile M6.
RXLEV_NCELL(1) tillhör granncell 1 (B6 i fig 1). Med de erhållna "crisp"-värdena 67 och 33 visas nu, i fig 4a och 4b hur en kandidatlista uppdateras. Listan bygger på cellmönstret enligt fig 1.RXLEV_NCELL (1) belongs to neighboring cell 1 (B6 in Fig. 1). With the obtained "crisp" values 67 and 33, it is now shown, in Figs. 4a and 4b, how a candidate list is updated. The list is based on the cell pattern according to Fig. 1.
Före uppdatering ser kandidatlistan ut enligt fig. 4a med granncell 1 (B6) högst i hierarkin och servande cell B1 pá tredje nivån i listan. Kandidatlistan uppdateras nu med “crisp“-värdena 67 och 33 enligt fig 4b. Eftersom granncell 1 (B6) är bästa cell betyder det att egen cell B1 erhåller sitt sämsta komplement och egen cell måste uppdateras med komplementet i Kandidatlistan (fig 4b). Granncellema uppdateras alltid med sitt nya värde. Observera att kandidatlistoma i fig 4 (a,b) tillhör mobilen M6. I detta exemplet har en min tröskel nivå, som anger när M6 bör tillåtas göra handover valts till 35 dvs när komplementvärdet för egen cell tangerar eller understiger 35 bör ett beslut om handover fattas tex till någon av granncellema B6 eller B7. Exemplet gav det komplementära "crisp"-värdet 33 för egen cell och följaktligen kommer ett handoverbeslut att verkställas enligt kandidatlistan i fig 4b.Before updating, the candidate list looks according to Fig. 4a with neighboring cell 1 (B6) at the top of the hierarchy and serving cell B1 at the third level in the list. The candidate list is now updated with the "crisp" values 67 and 33 according to Fig. 4b. Since neighboring cell 1 (B6) is the best cell, this means that own cell B1 receives its worst complement and own cell must be updated with the complement in the Candidate List (Fig. 4b). The neighboring cells are always updated with their new value. Note that the candidate lists in Fig. 4 (a, b) belong to the mobile M6. In this example, a min threshold level, which indicates when M6 should be allowed to do handover has been selected to 35, ie when the complement value for own cell is close to or below 35, a decision on handover should be made, for example, to one of the neighboring cells B6 or B7. The example gave the complementary "crisp" value 33 for own cell and consequently a handover decision will be executed according to the candidate list in Fig. 4b.
Det bör påpekas att det är valfritt vilka adekvata tillhörighetsfunktioner som väljes, alltså inte nödvändigtvis linjära. Men linjära funktioner duger ofta bra och de är lätta att lagra i minnen dvs alla funktioner som âr triangulära eller trapetsoida kan lagras i minnen, som tre punkter med sina vertex som koordinater, här hänvisas till EP, A2, 424 890. Detta leder till enkla beräkningar av variablemas skämingspunkter med en 10 15 20 25 30 ïši:r 4.1 .'rå.é 44 i 18 linje enligt linjens ekvation. Med trapetsoidafunktioner är origos position underförstádd.It should be pointed out that it is optional which adequate affiliation functions are chosen, ie not necessarily linear. But linear functions are often good and they are easy to store in memories, ie all functions that are triangular or trapezoid can be stored in memories, as three points with their vertex as coordinates, here reference is made to EP, A2, 424 890. This leads to simple calculations of the intersection points of the variables with a 10 15 20 25 30 ïši: r 4.1 .'rå.é 44 in 18 line according to the line equation. With trapezoidal functions, the position of the origin is implied.
Om man istället använder centroidmetoden för utvärdering för att erhålla “crisp"-värdet är tillvägagångssättet följande. Ftegelutdata implikerar utdatafunktionen så att vertex flyttas till regelutdatavärdet ("firing"-värdet) och de överlappande mängdsnittens ytor S1, S2,..., SN och deras tyngdpunkter G1, G2,..., GN viktas enligt Cn-sp: S1 *G1+S2*G2+...+SN-1 *GN-l +SN*GN/S1+S2+...+SN-1+SN, för information hänvisas till EP, A2, 424 890. utförligare Enligt tidigare, bör RXLEV_NCELL(n) alltid vara invariabel till minst en grupp vid intercell-handover. Det är också fördelaktigt att RXLEV_UL tillhör minst en av RXLEV_NCELL(n)s grupper. Antag att RXLEV_UL dessutom bildar grupp med RXQUAL_UL. "crisp"-värdena från grupperna sändes till A/M/M-enheten 4. Om gruppen som innehåller FiXQUAL_UL ger max-"crisp“-värdet antas att signalkvaliteten förrnodligen är bättre i egen cell jämfört med den specifika granncellen NCELL(X). Om gruppen som RXLEV_NCELL(X) tillhör ger bäst "crisp"-värde och den andra gruppens "crisp"-värde är lika eller mindre än ett min-tröskelvärde, är det nödvändigt med hando- ver enligt kandidatlistan. Kandidatlistan bör åtminstone uppdateras med värdet ur minst en grupp som F{XLEV_NCELL(N) tillhör. Även flera gruppers “crisp"-värden kan användas för uppdatering av kandidatlistan.If you instead use the centroid method for evaluation to obtain the "crisp" value, the procedure is as follows: Ftegel output implies the output data function so that the vertex is moved to the rule output value ("firing" value) and the overlapping quantity surfaces S1, S2, ..., SN and their centers of gravity G1, G2, ..., GN are weighted according to Cn-sp: S1 * G1 + S2 * G2 + ... + SN-1 * GN-1 + SN * GN / S1 + S2 + ... + SN-1 + SN, for information refer to EP, A2, 424 890. more detailed As before, RXLEV_NCELL (n) should always be invariable to at least one group during intercell handover, it is also advantageous that RXLEV_UL belongs to at least one of RXLEV_NCELL (n) s Assume that RXLEV_UL also forms a group with RXQUAL_UL. cell compared to the specific neighboring cell NCELL (X). If the group to which RXLEV_NCELL (X) belongs gives the best "crisp" value and the "crisp" value of the other group is equal to or less than a minus threshold value, it is necessary to hand over according to the candidate list. The candidate list should be updated at least with the value from at least one group to which F {XLEV_NCELL (N) belongs. The "crisp" values of several groups can also be used to update the candidate list.
Exemæl 2.Example 2.
"Fuzzy" delen är den samma i detta alternativa exempel. Altemativet ligger i att variabler och parametrar dubbleras, tripleras etc. dvs samma variabel tjänar som indata i dubblett, triplett etc. till någon variabel- parametergrupp. Någon eller några av dessa indatavariabler eller indataparametrar bär då det senast erhållna värdet och den (de) andra något lämpligt föregående värde tex närmast föregående värde eller ännu tidigare vården. Detta förfarande kräver, att föregående aktue|lt(-a) värde(-n) har sparats (lagrats). l förfarandet ingår att varje grupp tillförs minst två indatavariabler eller indataparametrar men att det kan vara samma variabler (dubbletter, trippletter etc) 10 15 19 men med tidsförskjutna värden. I övrigt följer förfarandet det tidigare med smärre juste- nngan Det är ingalunda självklart att jämföra flera variabler för att få mjuka och säkrare handoverbeslut. Dagens "locating"-förfarande skulle snabbt bli ohanterligt. Angående "fuzzy"-logik är dess praktiska tillämpningar, i dagens läge, ingen självklarhet. Nästan alla tillämpningar förekommer inom reglertekniken. Kunskapen om att denna teknik är lika andvändbar för beslutsfattande tycks ha passerat nästan obemärkt. Att implementera tekniken för beslutsfattande, i realtid, inom telekommunikation bör därför inte uppfattas som fackmannamässigt. Vid handover i tex oellulära mobiltelefonsystem krävs omfattande kunskaper om "locating" och att dessutom behärska "fuzzy”-logik är idag nästan uteslutet. Detta faktum understryks av, att berörda personer pà Institutionen för Tillämpad Elektronik, Kungliga Tekniska Högskolan med intresse kommer att följa ett sekretessbelaggt projekt, enligt uppfinningen, för att ta del av hur "fuzzy" tillämpas och fungerar praktiskt.The "fuzzy" part is the same in this alternative example. The alternative is that variables and parameters are doubled, tripled, etc., ie the same variable serves as input data in duplicate, triplet, etc. to any variable parameter group. One or more of these input variables or input parameters then carries the last value obtained and the other (s) some suitable previous value, eg the nearest previous value or even earlier care. This procedure requires that the previous current value (s) has been saved. The method includes that each group is supplied with at least two input variables or input parameters, but that it can be the same variables (duplicates, triplets, etc.) but with time-shifted values. In other respects, the procedure follows the previous one with minor adjustments. It is by no means obvious to compare several variables in order to obtain smoother and safer handover decisions. Today's "locating" procedure would quickly become unmanageable. Regarding "fuzzy" logic, its practical applications, at present, are not a matter of course. Almost all applications occur in control technology. The knowledge that this technology is equally useful for decision-making seems to have passed almost unnoticed. Implementing the technology for decision-making, in real time, in telecommunications should therefore not be perceived as professional. Handover in eg non-cellular mobile phone systems requires extensive knowledge of "locating" and to also master "fuzzy" logic is today almost excluded. classified project, according to the invention, to take part in how "fuzzy" is applied and works in practice.
Claims (1)
Priority Applications (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9201884A SE514844C2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Hand=off in mobile telecommunication system |
TW082104154A TW223721B (en) | 1992-06-18 | 1993-05-26 | |
MX9303649A MX9303649A (en) | 1992-06-18 | 1993-06-17 | METHOD AND APPARATUS BELONGING TO TRANSFER TRANSMISSION IN A MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM. |
JP6501394A JPH06509928A (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Method and apparatus for handoff within a mobile telecommunications system |
EP93913762A EP0612450A1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Methods and apparatus pertaining to handoff in a mobile telecommunication system |
KR1019940700491A KR100296258B1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Handoff method and apparatus for mobile telecommunication system |
AU43679/93A AU667381B2 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Methods and apparatus pertaining to handoff in a mobile telecommunication system |
NZ253398A NZ253398A (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Handoff, decision data evaluated using "fuzzy" logic |
SG1996001769A SG43835A1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Methods and apparatus pertaining to handoff in a mobile telecommunication system |
CA002114410A CA2114410A1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Methods and apparatus pertaining to handoff in a mobile telecommunication system |
PCT/SE1993/000547 WO1993026100A1 (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Methods and apparatus pertaining to handoff in a mobile telecommunication system |
BR9305554A BR9305554A (en) | 1992-06-18 | 1993-06-18 | Process pertaining to transfer in a mobile telecommunication system, device to produce basic data for a transfer decision, mobile station and base station in a system comprising wireless telecommunication, switch in a telecommunication system and telecommunication system |
FI940719A FI940719A0 (en) | 1992-06-18 | 1994-02-16 | Methods and equipment suitable for handover of a mobile communication system |
US08/922,335 US5991626A (en) | 1992-06-18 | 1997-09-03 | Methods and apparatus pertaining to handoff in a mobile telecommunication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9201884A SE514844C2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Hand=off in mobile telecommunication system |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9201884D0 SE9201884D0 (en) | 1992-06-18 |
SE9201884L SE9201884L (en) | 1993-12-19 |
SE514844C2 true SE514844C2 (en) | 2001-04-30 |
Family
ID=20386540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9201884A SE514844C2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Hand=off in mobile telecommunication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE514844C2 (en) |
-
1992
- 1992-06-18 SE SE9201884A patent/SE514844C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9201884L (en) | 1993-12-19 |
SE9201884D0 (en) | 1992-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100296258B1 (en) | Handoff method and apparatus for mobile telecommunication system | |
Sadr et al. | Handoff rate and coverage analysis in multi-tier heterogeneous networks | |
Liu et al. | A self-learning call admission control scheme for CDMA cellular networks | |
Dang et al. | Fuzzy logic based handoff in wireless networks | |
Shen et al. | User mobility profile prediction: an adaptive fuzzy inference approach | |
Khan et al. | Fuzzy based multi-criteria vertical handover decision modeling in heterogeneous wireless networks | |
JPH0686351A (en) | Dynamic tracking of mobile station in radio network | |
Silva et al. | Self-tuning handover algorithm based on fuzzy logic in mobile networks with dense small cells | |
US11304074B1 (en) | Systems and methods for orchestration and optimization of wireless networks | |
Souza et al. | A novel heuristic for handover priority in mobile heterogeneous networks | |
EP3930381B1 (en) | System and method for using mobility information in heterogeneous networks | |
Nguyen et al. | Machine learning–based mobility robustness optimization under dynamic cellular networks | |
Chang et al. | Decentralized deep reinforcement learning meets mobility load balancing | |
Kumar et al. | Dynamic channel allocation in mobile multimedia networks using error back propagation and hopfield neural network (EBP-HOP) | |
Islam et al. | Improvement of the handover performance and channel allocation scheme using fuzzy logic, artificial neural network and neuro-fuzzy system to reduce call drop in cellular network | |
US20240078439A1 (en) | Training Data Set Obtaining Method, Wireless Transmission Method, and Communications Device | |
WO2022021078A1 (en) | Method and base station for cell handover | |
SE514844C2 (en) | Hand=off in mobile telecommunication system | |
Song et al. | Handover Decision Making for Dense HetNets: A Reinforcement Learning Approach | |
Elkourdi et al. | Optimization of 5G virtual-cell based coordinated multipoint networks using deep machine learning | |
Venkatesh et al. | Optimizing handover in LTE using SON system by handling mobility robustness | |
Shen et al. | Mobility profile prediction using fuzzy inference in cellular networks | |
Biswas et al. | Reducing spurious handovers in dense LTE networks based on signal strength look-ahead | |
Nyambati et al. | Analysis of the impact of fuzzy logic algorithm on handover decision in A cellular network | |
Mäkelä | Effects of handoff algorithms on the performance of multimedia wireless networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |