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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Umbuchverfahren bzw. Handoververfahren in
einem Mobilkommunikationssystem, in dem eine Fehlerkorrektur eines
Funksignals mit verschiedenen Schutzniveaus ausgestattet sein kann.
Das Verfahren weist auf: Messen des Signalpegels und/oder der Qualität von Basisstationen
in einer Mobilstation, Vergleichen der so erhaltenen Messergebnisse
und weiterer Parameter der Verbindung mit einem Umbuchungskriterium
und Durchführung
einer Umbuchung von einer Ausgangszelle bzw. Quellenzelle zu einer
Zielzelle, wenn die Umbuchungskriterien erfüllt sind.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein mobiles Kommunikationssystem zur Durchführung der Umbuchung.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
zellularen bzw. zellenartigen Mobilkommunikationssystemen wird ein
Funkabdeckungsbereich mit einer Vielzahl von sich leicht überlappenden
Funkzellen implementiert. Wenn sich eine Mobilstation von einer Zelle
zur anderen bewegt, wird eine Umbuchung bzw. ein Handover zu einer
neuen Zelle basierend auf vorherbestimmten Umbuchungskriterien durchgeführt. Das
Ziel besteht darin, die Umbuchung in einer Weise durchzuführen, dass
ein laufender Anruf so wenig wie möglich gestört wird. Eine Umbuchung wird
normalerweise basierend auf Funkwegkriterien durchgeführt, aber
sie kann auch aus anderen Gründen
durchgeführt werden,
zum Beispiel um Auslastung aufzuteilen oder um Übertragungsleistungen zu reduzieren.
Eine Umbuchung kann außerdem
innerhalb einer Zelle von einem Verkehrskanal zu einem anderen durchgeführt werden.
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1 der
beigefügten
Zeichnungen zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des paneuropäischem GSM
Mobilkommunikationssystems. Eine Mobilstation MS ist über einen
Funkweg mit einer Basissende-/Empfangsstation (bzw. Base Trans ceiver
Station) BTS verbunden, im Fall der 1 mit BTS1.
Ein Basisstationssystem (bzw. Base Station System) BSS besteht aus
einer Basisstationssteuerung (bzw. Base Station Controller) BSC
und Basisstationen BTS, die durch die BSC gesteuert werden. Eine
Vielzahl von Basisstationssteuerungen BSC arbeitet üblicherweise
unter der Steuerung einer Vermittlungszentrale für mobile Dienste (bzw. Mobile
Services Switching Centre) MSC. Ein MSC kommuniziert mit anderen
MSCs und über
eine Netzwerkübergangsvermittlungszentrale
für mobile
Dienste (bzw. Gateway Mobile Services Switching Centre) GSMC mit
einem öffentlichen
Fernsprechwahlnetz. Der Betrieb des gesamten Systems wird von einer
Operations- und Verwaltungszentrale (bzw. Operation and Maintenance
Centre) OMC gesteuert. Die Teilnehmerdaten einer Mobilstation MS
sind dauerhaft in einem Heimatortsregister (bzw. Home Location Register)
HLR des Systems gespeichert und vorübergehend bzw. temporär in dem
Besucherortsregister (bzw. Visitor Location Register) VLR des Bereichs,
in dem sich die MS in einem bestimmten Moment aufhält.
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Eine
Mobilstation MS und die bedienende Basisstation BTS1 messen kontinuierlich
den Signalpegel und die Qualität
der Funkverbindung, um zum Beispiel den Bedarf für eine Umbuchung festzustellen.
Die MS misst die Signale der bedienenden Basisstation BTS1 und der
Basisstationen BTS, die zu ihrem Aufenthaltsbereich am nächsten sind,
zum Beispiel um eine geeignete Zielzelle für eine Umbuchung auszuwählen. In
dem GSM Mobilkommunikationssystem misst zum Beispiel eine MS gleichzeitig
den Signalpegel sowohl von der bedienenden Basisstation und von
bis zu 32 anderen Basisstationen. Über die bedienende Basisstation
BTS1 wird die MS über
benachbarte Zellen, die sie messen sollte, informiert. Die Messergebnisse
jeder Zelle werden basierend auf der Kombination eines Basisstationskennungskodes
(bzw. Base Station Identity Code) BSIC und der Frequenz des Rundsendesteuerkanals
(bzw. Broadcast Control Channel) BCCH erkannt. Die Basisstation
BTS misst den Signalpegel und die Qualität der laufenden Funkverbindungen
an der Basisstation.
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Die
Mobilstation MS sendet die Messergebnisse regelmäßig als eine Berichtnachricht
bzw. Reportmitteilung über
die bedienende Basisstation BTS1 an die Basisstationssteuerung BSC.
Eine Berichtnachricht enthält
die Messergebnisse der bedienenden Basisstation und von bis zu sechs
besten benachbarten Basis stationen. Eine Umbuchung von einer bedienenden
Zelle zu einer benachbarten Zelle oder zu einem anderen Kanal der
bedienenden Zelle kann zum Beispiel stattfinden, wenn die Messergebnisse
der Mobilstation/Basisstation einen schwachen Signalpegel und/oder
Qualität
des Verkehrskanals der aktuell bedienenden Zelle anzeigen und ein
höherer
Signalpegel in der benachbarten Zelle erreicht wird oder eine bessere
Signalqualität
mit einem anderen Kanal erreicht werden kann, oder wenn eine benachbarte
Zelle/ein anderer Kanal Kommunikation mit niedrigeren Übertagungsleistungen
ermöglicht.
Der Signalpegel und/oder die Auslastung der Zielzelle zum Beispiel
beeinflusst die Wahl der Umbuchungszielzelle. Allgemein genutzte
Umbuchungskriterien schließen
ein den Signalpegel und die Qualität der Funkverbindung, die Signalpegel
der Ausgangszelle bzw. Quellenzelle und der Zielzelle, der Signalqualität der Ausgangszelle
und, die von einer Mobilstation in der Zielzelle geforderte und
ihr in der Zielzelle erlaubte Übertragungsleistung.
Eine Umbuchung von der Ausgangszelle zu der Zielzelle wird durchgeführt, wenn
die von einem Betreiber eingestellten Umbuchungskriterien erfüllt sind.
Um die Stabilität
des mobilen Kommunikationsnetzwerks sicherzustellen, werden die
verwendeten Messergebnisse und Parameter für das Umbuchen über eine
festgelegte Zeitperiode gemittelt. Der Mittelungsvorgang bzw. Durchschnittbildungsvorgang
macht Umbuchungen weniger empfindlich für Messergebnisse, die durch
momentane Störungen
oder Schwund (bzw. Fading) gestört
worden sind.
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Die
Basisstationssteuerung BSC fällt
die Entscheidung bezüglich
einer Umbuchung. Falls die Zielzelle von einer anderen BSC gesteuert
wird, kann die Umbuchung unter der Steuerung der MSC durchgeführt werden.
Eine andere Möglichkeit
besteht darin, dass die Umbuchungsentscheidung immer zentralisiert
in der MSC getroffen wird. Falls notwendig, gibt die BSC einen Umbuchungsbefehl
an die MS über
die BTS.
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In
einem Mobilkommunikationssystem, welches mit kodegeteilter Mehrfachzugriffs-
(bzw. Code Division Multiple Access, CDMA) -Technologie implementiert
worden ist, wird eine in der oben beschriebenen Weise durchgeführte Umbuchung
eine harte Umbuchung (bzw. Hard-Handover) genannt. Zusätzlich können CDMA-Systeme
sogenannte weiche Umbuchungen (bzw. Soft-Handover) verwenden, bei denen eine
Mobilstation während
einer Umbuchung gleichzeitig mit dem Netzwerk über verschiedene Basisstationen
verbunden sein kann. Wenn eine dieser Basisstationen basierend auf
ihrem Signal sich als besser als die anderen zu sein erweist, werden
die Verbindungen mit der Mobilstation mit den anderen Basisstationen
freigegeben und der Anruf wird nur über die beste Basisstation
fortgeführt.
Soft-Handover verhindern sich wiederholende Umbuchungen zwischen
Basisstationen, wenn eine Mobilstation sich am Außenrand
der Zellen aufhält.
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Übertragungsfehler,
welche die Qualität
eines übertragenen
Signals stören,
treten auf dem Übertragungspfad
auf, wenn Sprache oder Daten in einem digitalen Telekommunikationssystem übertragen
werden. Übertragungsfehler
treten auf dem Übertragungsweg
auf, wenn ein Signal zum Beispiel aufgrund von Ausbreitung über Mehrwege,
einem Störsignal
oder einem hohen Hintergrundstörpegel
gestört
wird. Fehlerkorrektur eines zu übertragenden
digitalen Signals, zum Beispiel Kanalkodierung und/oder Übertragungswiederholung wird
verwendet, um die Qualität
der Übertragung
und die Toleranz von Übertragungsfehlern
zu verbessern. Bei der Kanalkodierung wird eine Wiederholung zu
der ursprünglichen
Bitkette der kodierten Sprache oder Daten mittels Fehlerkorrekturbits,
die aus dem ursprünglichen
Signal berechnet worden sind, hinzugefügt. Im Empfänger wird die Kanalkodierung
in einem Kanaldekoder dekodiert, wodurch die Signalfehler, die während der Übertragung
aufgetreten sind, erfasst werden können oder sogar mittels der
Korrekturbits korrigiert werden können. Übertragungswiederholung wird
verwendet zur Korrektur von Übertragungsfehlern,
entweder unabhängig
oder zum Beispiel zusätzlich
durch Kanalkodierung: Die Fehler in einer kanalkodierten Übertragung werden
durch Übertragungswiederholung
des gestörten
Rahmens korrigiert. Wenn die Qualität der Verbindung sich verschlechtert,
wächst
die Anzahl fehlerhafter und verlorener Rahmen an und damit wächst auch
die Anzahl der Übertragungswiederholungen
an.
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Kanalkodierung
erhöht
die Anzahl der zu übertragenen
Bits. Im Mobilkommunikationssystem GSM zum Beispiel werden Fehlerkorrekturbits
mit einer Übertragungsrate
von 9,8 kbit/s zu einem Vollratensprachkanal von 13 kbit/s hinzugefügt, womit
die Gesamtübertragungsrate
22,8 kbit/s beträgt.
Das durch Kanalkodierung bereitgestellte Schutzniveau wird entsprechend
dem Bedarf eingerichtet. Falls eine große Anzahl von Daten schnell übertragen
werden soll, wird der Umfang der Kanalkodierung reduziert, um zu
ermöglichen,
mehr Nutzlast auf dem Übertragungskanal
zu übertragene.
Kanalkodierung kann eingerichtet werden, entweder, um entweder während der Übertragung
aufgetretene Fehler zu erkennen und zu korrigieren oder um sie lediglich zu
erkennen. Im GSM-System
werden zu übertragene
Bits entsprechend ihrer Wichtigkeit in verschiedene Klassen eingeteilt,
in denen Kanalkodierung auf bestimmten Niveaus bereitgestellt wird.
Die verschiedenen Elemente des Mobilkommunikationssystems können die
für eine
Verbindung bereitgestellte Auswahl und Implementierung der Kanalkodierung
einschränken.
Eine Mobilstation kann zum Beispiel nur bestimmte Kanalkodierungen
unterstützen.
Darüber
hinaus hängt
das Schutzniveau der bereitgestellten Kanalkodierung von der Fähigkeit
der Basisstation und anderen Netzwerkelementen ab, um verschiedene
Kanalkodierungen anzuwenden.
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EP 0 454 638 A1 offenbart
eine Lösung,
bei der ein aus gemessenen Signalparametern gebildeter Vektor in
einer Basisstation mit gespeicherten charakteristischen Signalparametervektoren
verglichen wird. Abhängig
von dem Vergleichergebnis wird eine Umbuchung durchgeführt oder
nicht. Die Signalparameter können
Signalstärke,
Bitfehlerrate, Zeitdispersion der von der Basisstation übertragenen
Signale oder das C/I-Verhältnis
zwischen der Signalstärke
des mittels der Mobilstation übertragenen
Trägers
und von Störsignalen,
wie an der Basisstation gemessen, sein.
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Ein
Problem bei den Umbuchungen im Stand der Technik besteht darin,
dass, da Netzwerkplanung im allgemeinen für Kanäle durchgeführt wird, die normale Fehlerkorrektur
verwenden, es nicht immer möglich
ist, eine geeignete Umbuchungszielzelle mit dem Umbuchungsverfahren
zu bestimmen, wenn die Qualität
einer Verbindung, die mit einer schwachen Fehlerkorrektur durchgeführt wird,
den Bedarf für
einen Handover anzeigt. Zusätzlich
besteht ein Problem bei Umbuchungen, die nur auf dem Pegel des Basisstationssignals
basieren darin, dass die Qualität
der Funkverbindung, die mit schwacher Fehlerkorrektur durchgeführt werden, sich
zu stark verschlechtern kann, bevor eine Umbuchung durchgeführt wird
und die Umbuchung einer Funkverbindung, die mit einer wirksamen
Fehlerkorrektur durchgeführt
wird, zu bald durchgeführt
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen optimale
Art und Weise für
die Durchführung
einer Umbuchung in einer Umgebung bereitzustellen, in der Fehlerkorrekturen
mehrerer verschiedener Niveaus verwendet werden. Die Aufgabe der
Erfindung wird erreicht durch ein Verfahren und ein Mobilkommunikationssystem,
die in den unabhängigen
Ansprüchen
1 und 8 offenbart sind, und eine Einheit gemäß dem Anspruch 12.
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Diese
neue Art der Umbuchung wird mit einem erfindungsgemäßen Verfahren
erreicht, das durch Bestimmen wenigstens eines Umbuchungskriteriums
für eine
Verbindung abhängig
von der Fehlerkorrektur der Funkverbindung gekennzeichnet ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einem Mobilkommunikationssystem,
in dem Fehlerkorrektur eines Funksignals mit verschiedenen Schutzniveaus
ausgestattet sein kann, wobei das System eingerichtet ist, den Signalpegel
und/oder die Qualität
der Basisstationen, die in einer Mobilstation empfangen werden,
zu messen, die Signalqualität
und den Pegel von der Mobilstation, die an einer Basisstation empfangen
werden, zu messen, die so erhaltenen Messergebnisse und andere Parameter
der Verbindung mit Umbuchungskriterien zu vergleichen und eine Umbuchung
von der Ausgangszelle zur Zielzelle durchzuführen, wenn die Umbuchungskriterien
erfüllt
sind. Gemäß der Erfindung
ist das Mobilkommunikationssystem dadurch gekennzeichnet, dass es
eingerichtet ist, wenigstens ein Umbuchungskriterium abhängig von
der Fehlerkorrektur der Funkverbindung zu bestimmen.
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Die
Erfindung basiert auf der Idee, dass, wenn eine Umbuchungsentscheidung
getroffen wird, die Wirkung der Fehlerkorrektur für den auf
der Funkverbindung benötigten
Signalpegel Berücksichtigung
findet.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Umbuchungsverfahren
wird die Fehlerkorrektur der Verbindung, bevorzugt eine Kanalkodierung,
als ein Kriterium für
eine Umbuchung verwendet. In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird das Umbuchungskriterium gemäß der Erfindung
derartig gesetzt, dass es mit einem Zielzellenbasisstationswegsignal
erfüllt
ist, das besser als normal ist, wenn eine schwächere Fehlerkorrektur auf dem
Zielzellenkanal zu verwenden ist, als auf dem Ausgangszellenkanal
und mit einem Zielzellenbasisstationssignal, das schwächer als
normal ist, wenn eine wirksamere Fehlerkorrektur auf dem Zielzellenkanal
verwendet werden kann als auf dem Ausgangszellenkanal. Eine Funktionalität kann außerdem zu
dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung hinzugefügt
werden, wobei basierend auf dieser Funktionalität, wenn eine Fehlerkorrektur
in der Zielzelle und der Ausgangszelle gleich ist, das Umbuchungskriterium
gemäß der Erfindung
derart eingestellt wird, dass es mit einem Zielzellenbasisstationssignal
erfüllt
ist, das besser als normal ist, wenn die gemeinsame Fehlerkorrektur
wirksamer als normal ist, und mit einem Zielzellenbasisstationssignal,
das schwächer
als normal ist, wenn die gemeinsame Fehlerkorrektur schwächer als
normal ist. Eine Umbuchung zu einer Zielzelle wird durchgeführt, wenn
das Umbuchungskriterium der Erfindung und andere mögliche Umbuchungskriterien
des Standes der Technik erfüllt
sind, und gleichzeitig das Schutzniveau der Fehlerkorrektur der
Verbindung in der Zielzelle auf das Niveau eingestellt ist, welches
während
der Umbuchung bestimmt worden ist. In einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Umbuchungspriorität für die Verbindung festgelegt
basierend auf der Fehlerkorrektur, bevorzugt auf der Kanalkodierung,
die auf der Funkverbindung in der Ausgangszelle verwendet wird.
Ein Umbuchungskriterium löst
eine Umbuchung zu verschiedenen Verbindungen aus, in der Reihenfolge
ihrer Prioritätswerte,
wenn die anderen Umbuchungskriterien der Verbindung erfüllt sind.
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Ein
Vorteil einer derartigen Umbuchung besteht darin, dass eine Umbuchung
flexibler abhängig
von einer Fehlerkorrektur eingerichtet werden kann.
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Ein
anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Umbuchung besteht darin,
dass unnötige
Umbuchungen vermieden werden, wenn die Umbuchung von der Funkverbindung,
die mit einer Fehlerkorrektur implementiert ist, die wirksamer als
normal ist, durchgeführt
wird, wenn sie hinsichtlich der Qualität der Verbindung notwendig ist.
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Noch
ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Umbuchung besteht darin,
dass ein für
normale Fehlerkorrektur geplantes Netzwerk eine optimale Um buchung
sogar für
mobile Stationen anbieten kann, deren Fehlerkorrektur auf einem
Schutzniveau, das unterschiedlich zu dem normalen Schutzniveau ist,
implementiert ist.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Umbuchung besteht darin,
dass eine Veränderung
im Schutzniveau der Fehlerkorrektur während einer Umbuchung sicherstellt,
dass die Qualität
der umzubuchenden Funkverbindung ausreichend gut bleibt.
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Noch
ein anderer Vorteil der beanspruchten Umbuchung besteht darin, dass
sie die Wahrscheinlichkeit dafür
verringert, dass ein Anruf auf einer Funkverbindung verloren geht,
die mit einer schwächeren
Fehlerkorrektur als normal implementiert ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
folgenden wird die Erfindung in größerem Detail unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen
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1 ein
Blockdiagramm des Aufbaues eines Mobilkommunikationssystems ist,
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2 ein
Beispiel einer Umbuchung in einem zellenartigen Netzwerk zeigt,
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3 ein
Flussdiagramm des ersten Ausführungsbeispiels
des Umbuchungsverfahrens ist,
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4a und 4b Beispiele
des ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Umbuchung sind,
und
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5 ein
Flussdiagramm des zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Umbuchungsverfahrens
ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung kann auf jedes zellenartige Mobilkommunikationssystem
angewendet werden. Im Folgenden wird die Erfindung in größerem Detail
unter Bezug auf das paneuropäische
digitale Mobilkommunikationssystem GSM als Beispiel beschrieben. 1 veranschaulicht
den oben beschriebenen Aufbau eines GSM-Netzwerks in einer vereinfachten
Weise. Für
eine genauere Beschreibung des GSM-Systems wird auf die GSM-Empfehlungen
und „The
GSM System for Mobile Communications" von M. Mouly und M.-B. Pautet, Frankreich,
1992, ISBN: 2-9507190-0-7 Bezug genommen.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Arten von Kanalkodierung
angewandet werden. Ein Beispiel einer Kanalkodierung stellt die
Faltungskodierung dar, die auf einem Verkehrskanal des GSM-Systems
verwendet wird und in der GSM-Empfehlung 05.03 definiert ist. Die
Wirksamkeit der Faltungskodierung kann mit dem Faltungskodeverhältnis X/Y
angezeigt werden, welches bedeutet, dass X-Datenbits durch Y-Kodebits
in der Kanalkodierung dargestellt werden. Auf einem GSM-Verkehrskanal
mit voller Rate betragen die Faltungskodeverhältnisse 1/2 (gepuffert), 1/3
und 1/6 für
Datenraten von 9,6 kbit/s, 4,8 kbit/s bzw. 0,3 bis 2,4 kbit/s. Ein
Sprachkanal mit voller Rate wende 1/2 Kanalkodierung an. Die wirksamste
Kanalkodierung besteht in 1/6, die zweitwirksamste in 1/3 und die
schwächste
in 1/2.
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Wie
oben festgestellt, besteht ein Problem mit Umbuchungen im Stand
der Technik darin, da Netzwerkplanung im allgemeinen für normale
Fehlerkorrektur verwendende Verkehrskanäle durchgeführt wird, dass eine geeignete
Umbuchungszielzelle nicht immer mit der Umbuchungsprozedur bzw.
Handover-Prozedur bestimmt
werden kann, wenn die Qualität
der Verbindung, die mit einer schwächeren Fehlerkorrektur implementiert
ist, den Bedarf für
eine Umbuchung anzeigt. Ein weiteres Problem mit Umbuchungen, die
nur auf dem Pegel der Basisstationssignale basieren, besteht darin,
dass die Qualität
der Funkverbindung, die mit schwächerer
Fehlerkorrektur implementiert ist, sich zu sehr verschlechtern kann,
bevor eine Umbuchung durchgeführt
wird, und die Umbuchung der mit einer wirksamen Fehlerkorrektur
implementierten Funkverbindung zu früh durchgeführt wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung etwas allgemeiner ohne Bezug auf irgendeine
bestimmte Art der Kanalkodierung beschrieben.
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2 zeigt
ein Beispiel für
eine Umbuchung, wenn eine Mobilstation MS sich vom Bereich der Basisstation
BTS1 in den Bereich der Basisstation BTS2 in einem zellenartigen
Netzwerk bewegt. Der Bereich der Basisstation, in der sich die MS
vor der Umbuchung aufhält,
wird hier im Folgenden eine Ausgangszelle bzw. Quellenzelle genannt
und der Bereich der Basisstation, zu der die Umbuchung durchgeführt wird,
wird eine Zielzelle genannt. Die Zielzelle und die Ausgangszelle
können
außerdem
dieselbe Zelle sein, wenn die Umbuchung innerhalb der Zelle von
einem Kanal zu einem anderen durchgeführt wird. 2 veranschaulicht
die Abdeckungsbereiche C1 und C2 der Basisstationen BTS1 und BTS2;
innerhalb dieser Abdeckungsbereiche verbleibt die Qualität einer
Funkverbindung, die normale Fehlerkorrektur, zum Beispiel Kanalkodierung
verwendet, normalerweise ausreichend hoch, um zu verhindern, dass
Anrufe verloren gehen. Eine Funkverbindung, die eine Fehlerkorrektur
verwendet, die schwächer
als normal ist, erfordert ein besseres Signal als normal, um eine
ausreichende Verbindungsqualität
zu erreichen; entsprechend erreicht eine Fehlerkorrektur, die wirksamer
als normal ist, dass eine ausreichende Verbindungsqualität selbst
mit einem Signal, das schwächer als
normal ist, erreicht wird. Diese Wirkung der Fehlerkorrektur (in
diesem Fall die Wirkung der Kanalkodierung) auf die Größe des Abdeckungsbereichs
einer Basisstation wird in 2 durch
unterbrochene Linien veranschaulicht, wobei Linie C1W den effektiven
Abdeckungsbereich von BTS1 mit einer Kanalkodierung darstellt, die
schwächer
als normal ist und die Linie C2E den effektiven Abdeckungsbereich
von BTS2 mit einer Kanalkodierung anzeigt, die wirksamer als normal
ist. Eine Kanalkodierung, die schwächer als normal ist, wird hier
anschließend
als schwache Kanalkodierung bezeichnet, wohingegen eine Kanalkodierung,
die wirksamer als normal ist, als leistungsstarke Kanalkodierung
bezeichnet werden wird. Im Falle des GSM bezieht sich eine normale
Kanalkodierung auf die Kanalkodierung eines Kanals mit Vollrate
(bzw. full rate).
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In 2 ist
eine Umbuchung entsprechen dem Stand der Technik gezeigt, die an
einem Punkt x1 durchgeführt
werden soll, wenn sich die MS in Richtung des Pfeils in dem Bereich
der BTS1 zu dem Bereich der BTS2 bewegt. Ein zur Aus lösung einer
Umbuchung verwendetes Kriterium besteht zum Beispiel in Messergebnissen
einer bedienenden Basisstationsverbindung oder Basisstationsmessergebnissen,
die durch die MS an das Netzwerk berichtet worden sind, welche den
Signalpegel und/oder die Qualität
der Basisstation BTS1 und der benachbarten Basisstationen BTS2,....
repräsentieren,
die durch die MS empfangen worden sind. Die Umbuchung gemäß dem Stand
der Technik wird gestartet, wenn die Messergebnisse und andere Parameter
der Verbindung die voreingestellten Umbuchungskriterien erfüllen. Ein
gewöhnliches
Umbuchungskriterium besteht in dem Verhältnis des Signalpegels einer
bedienenden Basisstation, BTS1 im Falle der 2, zum Signalpegel
einer benachbarten Basisstation, zum Beispiel BTS2. Wenn das Verhältnis dieser
Signalpegel das voreingestellte Umbuchungskriterium auslöst, wenn
zum Beispiel der Signalpegel der benachbarten Basisstation 3 dB
stärker
ist als der der bedienenden Basisstation und die anderem Umbuchungskriterien
auch erfüllt
sind, wie zum Beispiel die von der Mobilstation benötigte Übertragungsleistung,
wird eine Umbuchung von der bedienenden Basisstation BTS1 zu der
betroffenen benachbarten Basisstation BTS2 (im Falle der 2 am
Punkt x1) durchgeführt.
Im Fall einer Funkverbindung, die eine schwache Kanalkodierung verwendet,
entspricht der wirksame Abdeckungsbereich der BTS1 so dem Bereich
C1W, der durch eine unterbrochene Linie in 2 angedeutet
ist, und daher wird eine Umbuchung, die am Punkt x1 durchgeführt worden
ist, zu spät
durchgeführt
und der Anruf kann schon verlorengegangen sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung in größerem Detail unter Bezug auf
das erste Ausführungsbeispiel beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Fehlerkorrektur einer Funkverbindung mittels Kanalkodierung
implementiert. Ein im ersten Ausführungsbeispiel verwendetes
Umbuchungskriterium besteht in dem Verhältnis des Zielzellensignalpegels
zum Ausgangszellensignalpegel. 3 ist ein
Flussdiagramm des ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Umbuchungsverfahrens.
Aus Gründen
der Klarheit wird die Umbuchungsprozedur im Folgenden nur unter
Bezug auf eine einzige Kanalkodierungsalternative einer einzigen
Zielzelle erklärt.
Es ist jedoch für
den Fachmann offensichtlich, dass das Folgende auch gültig ist,
wenn mehrere potentielle Zielzellen überwacht werden. In diesem
Fall wird das Umbuchungskriterium der Erfindung getrennt für die Kanalkodierungen
jeder Zielzelle bestimmt; bevor eine Umbuchungsent scheidung getroffen wird,
wird jedes Umbuchungskriterium überprüft, um herauszufinden,
ob es möglicherweise
erfüllt
ist.
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In
Schritt 30 der 3 messen eine Mobilstation MS
und eine bedienende Basisstation, BTS1 im Falle der 2,
den Signalpegel und/oder die Qualität einer Funkverbindung entsprechend
dem Stand der Technik. Zusätzlich
misst die Mobilstation MS Signale von den benachbarten Basisstationen.
In Schritt 31 bestimmt die Einheit, die die Umbuchungsentscheidung
trifft, bevorzugt eine Basisstationssteuerung BSC oder eine Vermittlungszentrale
für mobile
Dienste MSC, entsprechend der Erfindung die Kanalkodierung, die
der Funkverbindung seitens der möglichen
Zielzelle für
eine Umbuchung (BTS2 im Falle der 2) angeboten
wird. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist so besonders gut anwendbar, sogar auf Netzwerke, in denen alle
Basisstationen nicht alle verschiedenen Kanalkodierungsalternativen
verwenden können.
In Schritt 32 werden die durch BTS2 der möglichen
Zielzelle und durch BTS1 der Ausgangszelle angebotene Kanalkodierung
entsprechend der Erfindung miteinander verglichen. Falls die Kanalkodierung
der BTS2 der möglichen
Zielzelle schwächer ist
als die der BTS1 der Ausgangszelle, wird der Wert des Umbuchungskriteriums
in Schritt 33 von dem normalen ausgehend erhöht; zum
Beispiel wird ein Signalpegel, der 6 dB stärker ist als das Ausgangszellensignal, seitens
der Zielzelle benötigt,
bevor das Umbuchungskriterium erfüllt ist. Falls die Kanalkodierung
der BTS2 der möglichen
Zielzelle nicht schwächer
ist als die der BTS1 der Ausgangszelle wird in Schritt 34 überprüft, ob die
Kanalkodierung der BTS2 der Zielzelle leistungsfähiger ist als die Kanalkodierung
der BTS1 der Ausgangszelle. Falls die Kanalkodierung der BTS2 der
möglichen
Zielzelle leistungsfähiger
ist als die der BTS1 der Ausgangszelle, wird der Wert des Umbuchungskriteriums
in Schritt 35 von dem normalen ausgehend verringert; zum
Beispiel wird das Umbuchungskriterium derart eingestellt, dass es
erfüllt
wird, wenn der Signalpegel der Zielzelle so hoch wie der Signalpegel
der Ausgangszelle ist.
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Eine
Umbuchung wird durchgeführt
(Schritt 37) von der Basisstation BTS1 der Ausgangszelle
zu der Basisstation BTS2 der Zielzelle, falls das voreingestellte
Umbuchungskriterium und beliebig andere Umbuchungskriterien, die
seitens eines Betreibers eingestellt sind, erfüllt sind (Schritt 36).
Das Umbuchungskriterium gemäß der Erfindung
ist zum Beispiel erfüllt,
falls 6 dB darüber
als das Umbu chungskriterium eingestellt ist und die Messergebnis
der MS zeigen, dass der Signalpegel der BTS2 der Zielzelle 6 dB
stärker
ist als das Signal der BTS1 der Ausgangszelle. Wenn eine Umbuchung
durchgeführt
wird, wird die Kanalkodierung der Funkverbindung eingestellt, um
wie in Schritt 31 bestimmt, zu sein.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann das Umbuchungskriterium, wie oben unter Bezug
auf das erste Beispiel beschrieben, festgelegt werden und außerdem durch
Definition des Umbuchungskriterium basierend auf der Kanalkodierung,
wenn die Kanalkodierung auf dem gleichen Schutzniveau in der Ausgangszelle
und der Zielzelle implementiert ist. Wenn die Kanalkodierung schwächer ist
als normal, wird der Umbuchungskriteriumswert ausgehend von normal
verringert. Wenn die gemeinsame Kanalkodierung wirksamer ist als
normal, wird der Kanalkodierungswert ausgehend von normal erhöht. Es wird überwacht, dass
das Umbuchungskriterium erfüllt
ist und eine Umbuchung wird, wie oben beschrieben, durchgeführt.
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Bestimmte
diskrete Werte können
für das
Umbuchungskriterium der Erfindung gespeichert werden, wenn es einen
besonderen vorherbestimmten Satz von Kanalkodierungskombinationen
der Zielzelle und der Ausgangszelle gibt. In diesem Falle ist es
möglich,
einen entsprechenden Kriteriumswert für jede Kombination vorherzubestimmen,
wodurch in den Schritten
33 und
35 der
3 ein
Wert entsprechend der Kanalkodierungskombination, der überwacht
wird, für
das Umbuchungskriterium gesetzt wird. Falls zum Beispiel A (schwach),
B (normal) und C (leistungsstark) mögliche Kanalkodierungen an
der Basisstation des Ausgangszellen- und des Zielzellenbereichs
sind, könnte
ein vorherbestimmter Kriteriengruppenwert, zum Beispiel wie folgt
sein, wenn das Umbuchungskriterium die Beziehung des Signalpegels
der Basisstation BTS2 der Zielzelle zu dem Signalpegel (dB) der
Basisstation BTS1 der Ausgangszelle veranschaulicht:
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Im
Folgenden wird die Erfindung näher
mit Bezug auf das Beispiel in der 2 beschrieben.
In 2 ist die Funkverbindung der Mobilstation MS mit
einer schwachen Kanalkodierung im Bereich der BTS1 implementiert.
Da BTS2 zusätzlich
zur normalen Kanalkodierung auch eine leistungsfähige Kanalkodierung für eine Verbindung
beherrscht, wird das Umbuchungskriterium gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgehend von normal verringert; dies löst die Umbuchung
aus, die so früh
wie an Punkt x2 durchgeführt
wird, vorausgesetzt, dass die anderen Umbuchungskriterien, die optional
durch einen Betreiber eingestellt sein können, erfüllt sind. In diesem Beispiel
wird die Funkverbindung zwischen BTS2 und der MS nach der Umbuchung mit
einer leistungsfähigen
Kanalkodierung fortgesetzt.
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Anstelle
des Verhältnis
der Signalpegel der Zielzelle und der Ausgangszelle, das im ersten
Ausführungsbeispiel
verwendet worden ist, können
andere Ausführungsbeispiele
der Erfindung ein anderes geeignetes Umbuchungskriterium des Standes
der Technik verwenden, zum Beispiel absolute Signalpegel der Ausgangszelle
und der Zielzelle als Umbuchungskriterium. Die Messung der Signale
wird in einer Weise, die zu jedem System passt, implementiert.
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4a zeigt
zwei Beispiele dafür,
wann eine erfindungsgemäße Umbuchung
durchgeführt
wird, wobei eine Umbuchung von BTS1 und BTS2 durchgeführt wird,
die nur normale Kanalkodierung (Zellenabdeckung C2) anbietet. Im
ersten Beispiel ist die Funkverbindung an der Basisstation BTS1
mit einer schwachen Kanalkodierung (Zellenabdeckung C1W) implementiert.
Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird das Umbuchungskriterium verringert, da die Kanalkodierung
der Zielzellenbasisstation BTS2 leistungsfähiger ist als die Kanalkodierung
der Ausgangszellenbasisstation BTS1. Eine Umbuchung wird durchgeführt und
eine Kanalkodierung wird eingestellt, zum Beispiel an Punkt x2,
wie in 4a angezeigt, wenn alle Umbuchungskriterien
erfüllt
sind. In dem zweiten Ausführungsbeispiel
wird die Funkverbindung an Basisstation BTS1 mit einer leistungsfähigen Kanalkodierung
(Zellenabdeckung C1E) implementiert, wodurch das Umbuchungskriterium
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung erhöht
wird. Eine Umbuchung wird durchgeführt und eine Kanalkodierung
wird eingestellt, zum Beispiel an Punkt x3. In dem Beispiels fall
wäre die Umbuchung
des Standes der Technik an Punkt x1 durchgeführt worden, der zum Vergleich
in der Figur angedeutet ist.
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4b zeigt
entsprechend den Punkt, an dem die Umbuchung gemäß der Erfindung durchgeführt wird,
wenn die Umbuchung der Funkverbindung, die mit einer normalen Kanalkodierung
implementiert ist, von BTS1 zu BTS2 durchgeführt wird, welche eine normale
(Zellenabdeckung C2), schwache (Zellenabdeckung C2W), und eine leistungsstarke
Kanalkodierung (Zellenabdeckung C2E) anbieten kann. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird das Umbuchungskriterium verringert, wenn die
Absicht besteht, die Funkverbindung zu der leistungsstarken Kanalkodierung
an BTS2 der Zielzelle zu übertragen.
Eine Umbuchung wird durchgeführt
und eine Kanalkodierung wird eingestellt, zum Beispiel an dem in 4b angezeigten Punkt
x3. Falls die Absicht besteht, eine Umbuchung für eine schwache Kanalkodierung
zu BTS2 der Zielzelle durchzuführen,
wird das Umbuchungskriterium gemäß der Erfindung
erhöht.
Dann wird eine Umbuchung durchgeführt und eine Kanalkodierung
wird eingestellt, zum Beispiel an dem in 4b angedeuteten
Punkt x2. In dem Beispielsfall wäre
eine Umbuchung entsprechend dem Stand der Technik weder an Punkt
x1 durchgeführt
worden, der zum Vergleich in der Figur angedeutet ist.
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In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Umbuchung
wird eine Umbuchungspriorität
mit einem erfindungsgemäßen Umbuchungskriterium
festgelegt und die Zielzelle wird unter Verwendung eines Verfahrens
des Standes der Technik mit einem Kriteriumswert bestimmt, der für das Funksignal
einzustellen ist, wie zum Beispiel das Verhältnis des Basisstationssignalpegels
der Zielzelle zu dem Basisstationssignalpegels der Ausgangszelle
oder basierend auf der an der Ausgangszelle der Funkverbindung gemessenen
Qualität
und dem Signalpegel der Zielzelle. Ein Prioritätswert wird für die Funkverbindung
entsprechend der vorliegenden Erfindung eingestellt, wobei basierend
auf diesem Prioritätswert
die Reihenfolge, in der verschiedene Mobilstationsumbuchungen durchgeführt werden,
bestimmt wird. Der einzustellende Prioritätswert wird mit einer Funkverbindung
basierend auf einer in der Ausgangszelle verwendeten Fehlerkorrektur,
bevorzugt einer Kanalkodierung, bestimmt.
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Im
Folgenden wird das zweite Ausführungsbeispiel
der Umbuchung gemäß der Erfindung
unter Verwendung eines Flussdiagramms, das in 5 gezeigt
ist, beschrieben. Bei Schritt 50 der 5 wird
der Signalpegel und/oder die Qualität der Funkverbindung gemäß dem Stand
der Technik in der Mobilstation MS und der bedienenden Basisstation,
im Falle der 2 an BTS1 gemessen. Zusätzlich misst
die Mobilstation MS die benachbarten Basisstationssignale. An Schritt 51 wird
das Schutzniveau der Fehlerkorrektur der Ausgangszelle auf einer
Funkverbindung bestimmt. Die Fehlerkorrektur wird mit einer normalen
Fehlerkorrektur, zum Beispiel in einer Einheit, die die Umbuchungsentscheidung
fällt,
bevorzugt in einer Basisstationssteuerung BSC oder eine Vermittlungszentrale
für mobile
Dienste (Schritt 52 und 54), verglichen. Wenn
das Schutzniveau der Fehlerkorrektur, das durch die Funkverbindung
verwendet wird, schwächer
als normale Fehlerkorrektur ist, wird eine Priorität (Schritt 53),
die höher
als normal ist, für
die Umbuchung der Funkverbindung eingestellt. Wenn die Fehlerkorrektur
der Funkverbindung leistungsfähiger
als normal ist, wird eine Priorität (Schritt 55), die
niedriger als normal ist, für
die Umbuchung der Funkverbindung eingestellt. Eine Umbuchung von
der Ausgangszelle zu der Zielzelle wird durchgeführt in der durch das Umbuchungskriterium
ausgelösten Prioritätsreihenfolge,
wenn die anderen seitens eines Betreibers eingestellten Umbuchungskriterien
eine Umbuchung ausgelöst
haben.
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Gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Umbuchung, wie oben unter Bezug auf das
erste Ausführungsbeispiel
festgestellt, mit der Ausnahme, dass zusätzlich zu den Kanalkodierungen, die
der Funkverbindung seitens der Basisstation der Zielzelle angeboten
werden, die für
die MS Verbindung gewünschte
Kanalkodierung auch in Schritt 31 der 3 bestimmt
wird. In Verbindung mit einem Anrufaufbau, zum Beispiel kann eine
MS oder ein beliebiges anderes Netzwerkelement den Wunsch anzeigen,
den es bezüglich
der Fehlerkorrektur oder der Übertragungsrate
der Verbindung hat. Falls die Basisstation der Zielzelle die gewünschte/erlaubte
Kanalkodierung und auch andere Kanalkodierungen für die Verbindung
anbieten kann, wird die gewünschte/erlaubte
Kanalkodierung als die Kanalkodierung der Zielzelle für die Verbindung ausgewählt. Diese
Kanalkodierung wird von Schritt 32 der 3 an
verwendet werden als die Kanalkodierung, die das Umbuchungskriterium
des Ver fahrens der Erfindung bestimmt und als die Kanalkodierung,
die für
die Verbindung in Schritt 37 einzustellen ist.
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Das
vorliegende Umbuchungsverfahren ist auf eine Fehlerkorrektur anwendbar,
die sich während
der Umbuchung ändert.
Obwohl die Erfindung oben besonders unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben worden ist und aus Gründen der Einfachheit hauptsächlich für den Fall
von einer/einer möglichen
Kanalkodierungsalternative einer Zielzelle beschrieben worden ist,
kann das Umbuchungsverfahren der Erfindung auch auf den Fall mit
mehreren Kanalkodierungsalternativen angewendet werden. Dann werden
die Umbuchungskriterien der Erfindung getrennt für jede Kanalkodierung bestimmt
und eine Umbuchung wird für
die Kanalkodierung des fraglichen bestimmten Kriteriums durchgeführt, wenn
die Umbuchungskriterien erfüllt
sind.
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Die
Zeichnungen und die darauf Bezug nehmende Beschreibung beabsichtigen
lediglich, das erfinderische Konzept zu veranschaulichen. In seinen
Details kann die erfindungsgemäße Umbuchung
innerhalb des Bereichs der Ansprüche
variieren. Obwohl die Erfindung oben hauptsächlich mit Bezug auf Kanalkodierung beschrieben
wurde, kann die Erfindung auch für
andere Arten der Fehlerkorrektur verwendet werden. Verschiedene
Schutzniveaus zur Fehlerkorrektur können außerdem durch Veränderung
der Art der Fehlerkorrektur eingerichtet sein. Die Funktionalität der Erfindung
ist auch anwendbar auf die Verwendung der Schutzniveaus, die durch
die verschiedenen Schutzarten gebildet werden, im Umbuchungsverfahren
der vorliegenden Erfindung. Gemäß der Erfindung
kann die Verwendung der Fehlerkorrektur, wenn der Bedarf und die
Auswahl der Zielzelle bestimmt wird, mit beliebigen Umbuchungstechniken
des Standes der Technik kombiniert werden. Zusätzlich zu Mobilkommunikationssystemen
des TDMA-Typs, ist die Erfindung auch auf andere zellenartige Mobilkommunikationssysteme
anwendbar, zum Beispiel Systeme, die mittels CDMA-Technologie implementiert
worden sind. Insbesondere im Fall einer harten Umbuchung bzw. eines
Hard-Handovers.