DE102016123721A1 - A communication system for initiating a handover from a first base station to a second base station - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem (100) zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation (101) zu einer zweiten Basisstation (103). Das Kommunikationssystem (100) umfasst die erste Basisstation (101), welche einen Leckwellenleiter umfasst, wobei der Leckwellenleiter ein Dämpfungsglied mit einer vorbestimmten Einfügedämpfung aufweist. Das Kommunikationssystem (100) umfasst ferner die zweite Basisstation (103). Das Kommunikationssystem (100) umfasst zudem ein Kommunikationsgerät (105), welches ausgebildet ist, mit der ersten Basisstation (101) über den Leckwellenleiter zu kommunizieren. Das Kommunikationsgerät (105) ist ausgebildet, ein Empfangssignal von der ersten Basisstation (101) zu empfangen, eine Empfangsfeldstärke des Empfangssignals zu bestimmen, und die Empfangsfeldstärke mit einer Referenzfeldstärke zu vergleichen. Das Kommunikationsgerät (105) ist ausgebildet, bei Unterschreitung der Referenzfeldstärke durch die Empfangsfeldstärke, die Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation (101) zu der zweiten Basisstation (103) einzuleiten.The invention relates to a communication system (100) for initiating a handover from a first base station (101) to a second base station (103). The communication system (100) comprises the first base station (101) comprising a leaky waveguide, the leaky waveguide having an attenuator with a predetermined insertion loss. The communication system (100) further comprises the second base station (103). The communication system (100) further comprises a communication device (105) configured to communicate with the first base station (101) via the leaky waveguide. The communication device (105) is configured to receive a reception signal from the first base station (101), to determine a reception field strength of the reception signal, and to compare the reception field strength with a reference field strength. The communication device (105) is designed to initiate the connection transfer from the first base station (101) to the second base station (103) when the reference field strength falls below the reference field strength.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kommunikationstechnik.The present invention relates to the field of communications technology.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Als Verbindungsübergabe (engl. Handover bzw. Roaming) wird ein Vorgang bezeichnet, bei dem ein Kommunikationsgerät einen Wechsel von einer Basisstation zu einer anderen Basisstation in einem Kommunikationssystem durchführt. Der Wechsel soll dabei ohne Unterbrechung einer Datenübertragung oder eines Gesprächs erfolgen.Handover or roaming is a process in which a communication device makes a change from one base station to another base station in a communication system. The change should take place without interrupting a data transfer or a call.
Typischerweise wird eine Verbindungsübergabe von der Basisstation zu der anderen Basisstation durchgeführt, falls durch eine Bewegung des Kommunikationsgerätes eine Qualität der Datenübertragung oder des Gesprächs nicht mehr gewährleisten werden kann.Typically, a handover is performed from the base station to the other base station if a quality of the data transmission or the conversation can no longer be guaranteed by a movement of the communication device.
Insbesondere bei Anwendungen im industriellen Umfeld, bei denen sich das Kommunikationsgerät regelmäßig zwischen Basisstationen bewegt, beispielsweise bei Tunnelfunkanlagen, ist eine hohe Qualität der Datenübertragung von besonderer Bedeutung.Particularly in applications in the industrial environment, in which the communication device moves regularly between base stations, for example in tunnel radio systems, a high quality of data transmission is of particular importance.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Konzept zur Einleitung einer Verbindungsübergabe zwischen einer ersten Basisstation und einer zweiten Basisstation zu schaffen.It is therefore an object of the present invention to provide an efficient concept for initiating handoff between a first base station and a second base station.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Beschreibung, der Figuren sowie der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the description, the figures and the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch ein Kommunikationssystem mit einer ersten Basisstation, einer zweiten Basisstation und einem Kommunikationsgerät gelöst werden kann, wobei die erste Basisstation einen Leckwellenleiter mit einem Dämpfungsglied umfasst. Das Dämpfungsglied weist eine vorbestimmte Einfügedämpfung auf, wodurch eine Empfangsfeldstärke eines Empfangssignals, welches von der ersten Basisstation empfangen wurde, gezielt herabgesetzt werden kann. Das Kommunikationsgerät vergleicht die Empfangsfeldstärke mit einer Referenzfeldstärke und leitet die Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation ein, sobald die Empfangsfeldstärke die Referenzfeldstärke unterschreitet. Das Kommunikationsgerät kann als Kriterium für eine Verbindungsübergabe ferner einen zu erwartenden Datendurchsatz zu der ersten Basisstation und der zweiten Basisstation heranziehen.The present invention is based on the finding that the above object can be achieved by a communication system having a first base station, a second base station and a communication device, wherein the first base station comprises a leaky waveguide with an attenuator. The attenuator has a predetermined insertion loss, whereby a reception field strength of a reception signal received from the first base station can be selectively reduced. The communication device compares the received field strength with a reference field strength and initiates the handover from the first base station to the second base station as soon as the received field strength falls below the reference field strength. The communication device may also use an expected data throughput to the first base station and the second base station as a criterion for a handover.
Dadurch wird erreicht, dass die Verbindungsübergabe an einer Position eingeleitet werden kann, an welchem ein Aufbauen bzw. Abbauen einer jeweiligen Kommunikationsverbindung ohne eine Unterbrechung einer Datenübertragung oder eines Gesprächs möglich ist.It is thereby achieved that the handover can be initiated at a position at which it is possible to set up or uninstall a respective communication connection without interrupting a data transmission or a conversation.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Kommunikationssystem zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation. Das Kommunikationssystem umfasst die erste Basisstation, welche einen Leckwellenleiter umfasst, wobei der Leckwellenleiter ein Dämpfungsglied mit einer vorbestimmten Einfügedämpfung aufweist. Das Kommunikationssystem umfasst ferner die zweite Basisstation. Das Kommunikationssystem umfasst zudem ein Kommunikationsgerät, welches ausgebildet ist, mit der ersten Basisstation über den Leckwellenleiter zu kommunizieren. Das Kommunikationsgerät ist ausgebildet, ein Empfangssignal von der ersten Basisstation zu empfangen, eine Empfangsfeldstärke des Empfangssignals zu bestimmen, und die Empfangsfeldstärke mit einer Referenzfeldstärke zu vergleichen. Das Kommunikationsgerät ist ausgebildet, bei Unterschreitung der Referenzfeldstärke durch die Empfangsfeldstärke, die Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation einzuleiten. Die Referenzfeldstärke kann mithin einen Schwellwert bzw. Grenzwert repräsentieren, welcher, falls er unterschritten wird, zum Einleiten bzw. Auslösen einer Verbindungsübergabe führen kann. Die vorbestimmte Einfügedämpfung kann beispielsweise 1 dB, 3 dB, 6 dB, 10 dB oder 20 dB betragen.According to a first aspect, the invention relates to a communication system for initiating handover from a first base station to a second base station. The communication system comprises the first base station, which comprises a leaky waveguide, the leaky waveguide having an attenuator with a predetermined insertion loss. The communication system further comprises the second base station. The communication system further includes a communication device configured to communicate with the first base station via the leaky waveguide. The communication device is configured to receive a reception signal from the first base station, to determine a reception field strength of the reception signal, and to compare the reception field strength with a reference field strength. The communication device is designed to initiate the connection transfer from the first base station to the second base station when the reference field strength falls below the reference field strength. The reference field strength can therefore represent a threshold value or limit value which, if it is undershot, can lead to the initiation or triggering of a handover. The predetermined insertion loss may be, for example, 1 dB, 3 dB, 6 dB, 10 dB or 20 dB.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die zweite Basisstation einen weiteren Leckwellenleiter, wobei das Kommunikationsgerät ausgebildet ist, mit der zweiten Basisstation über den weiteren Leckwellenleiter zu kommunizieren, und wobei die erste Basisstation und die zweite Basisstation über den Leckwellenleiter, das Dämpfungsglied und den weiteren Leckwellenleiter miteinander verbunden sind. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine weitere Empfangsfeldstärke eines weiteren Empfangssignals von der zweiten Basisstation gezielt herabgesetzt werden kann, um eine korrespondierende Verbindungsübergabe von der zweiten Basisstation zu der ersten Basisstation einzuleiten. Die Verbindungsübergabe von der zweiten Basisstation zu der ersten Basisstation kann auf Grundlage desselben Konzepts realisiert werden wie die beschriebene Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation.According to one embodiment, the second base station comprises a further leaky waveguide, wherein the communication device is configured to communicate with the second base station via the further leaky waveguide, and wherein the first base station and the second base station are interconnected via the leaky waveguide, the attenuator and the further leaky waveguide , As a result, the advantage is achieved that a further reception field strength of a further received signal can be selectively reduced by the second base station in order to initiate a corresponding handover from the second base station to the first base station. The handover from the second base station to the first base station may be realized based on the same concept as the described handover from the first base station to the second base station.
Gemäß einer Ausführungsform sind der Leckwellenleiter und der weitere Leckwellenleiter parallel zueinander angeordnet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Position der Verbindungsübergabe einfach bestimmt werden kann. According to one embodiment, the leaky-waveguide and the further leaky-waveguide are arranged parallel to one another. This provides the advantage that the position of the handover can be easily determined.
Gemäß einer Ausführungsform sind der Leckwellenleiter und der weitere Leckwellenleiter in einer Linie angeordnet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Position der Verbindungsübergabe einfach bestimmt werden kann.According to one embodiment, the leaky waveguide and the further leaky waveguide are arranged in a line. This provides the advantage that the position of the handover can be easily determined.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Leckwellenleiter ein Schlitzkabel oder eine Schlitzantenne. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine gleichmäßige elektromagnetische Abstrahlung durch den Leckwellenleiter realisiert werden kann.According to one embodiment, the leaky waveguide comprises a slot cable or a slot antenna. As a result, the advantage is achieved that a uniform electromagnetic radiation can be realized by the leaky waveguide.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der weitere Leckwellenleiter ein weiteres Schlitzkabel oder eine weitere Schlitzantenne. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine gleichmäßige elektromagnetische Abstrahlung durch den weiteren Leckwellenleiter realisiert werden kann.According to one embodiment, the further leaky waveguide comprises a further slot cable or a further slot antenna. As a result, the advantage is achieved that a uniform electromagnetic radiation can be realized by the other leaky waveguide.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Referenzfeldstärke in dem Kommunikationsgerät vorgespeichert. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine feste vorgespeicherte Referenzfeldstärke effizient bereitgestellt werden kann. Die Referenzfeldstärke als Schwellwert bzw. Grenzwert ändert sich in diesem Fall während des Betriebes nicht, und kann beispielsweise zur Kompilierungszeit oder durch einen Anwender definiert werden.According to one embodiment, the reference field strength is pre-stored in the communication device. Thereby, the advantage is achieved that a fixed pre-stored reference field strength can be provided efficiently. The reference field strength as a threshold or limit does not change in this case during operation, and can be defined, for example, at compile time or by a user.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, ein weiteres Empfangssignal von der zweiten Basisstation zu empfangen, eine weitere Empfangsfeldstärke des weiteren Empfangssignals zu bestimmen, und die Referenzfeldstärke auf der Basis der weiteren Empfangsfeldstärke zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Referenzfeldstärke dynamisch im Betrieb bestimmt werden kann. Die Referenzfeldstärke und die weitere Empfangsfeldstärke können identisch sein. Die Referenzfeldstärke und die weitere Empfangsfeldstärke können jedoch auch in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen oder eine vorbestimmte Differenz aufweisen. According to one embodiment, the communication device is designed to receive a further received signal from the second base station, to determine a further received field strength of the further received signal, and to determine the reference field strength on the basis of the further received field strength. This provides the advantage that the reference field strength can be determined dynamically during operation. The reference field strength and the additional receive field strength can be identical. However, the reference field strength and the further reception field strength may also be in a predetermined relationship to each other or have a predetermined difference.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, einen ersten Datendurchsatz zwischen dem Kommunikationsgerät und der ersten Basisstation und einen zweiten Datendurchsatz zwischen dem Kommunikationsgerät und der zweiten Basisstation zu bestimmen, und die Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation einzuleiten, falls der zweite Datendurchsatz größer als der erste Datendurchsatz ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Verbindungsübergabe nur dann eingeleitet wird, falls die zweite Basisstation eine Kommunikation mit einem größeren Datendurchsatz ermöglicht. Mithin erfolgt bei Unterschreitung der Referenzfeldstärke nicht automatisch die Einleitung der Verbindungsübergabe durch das Kommunikationsgerät. Bei Unterschreitung der Referenzfeldstärke kann folglich ein Entscheidungsprozess gestartet werden, in welchem weitere Parameter, insbesondere der erste Datendurchsatz und der zweite Datendurchsatz, berücksichtigt werden können.According to one embodiment, the communication device is configured to determine a first data throughput between the communication device and the first base station and a second data throughput between the communication device and the second base station, and to initiate the handover from the first base station to the second base station if the second data throughput is greater than the first data throughput is. As a result, the advantage is achieved that the handover is initiated only if the second base station allows communication with a larger data throughput. Consequently, when the reference field strength is undershot, the initiation of the handover by the communication device does not take place automatically. If the reference field strength is undershot, a decision process can therefore be started in which further parameters, in particular the first data throughput and the second data throughput, can be taken into account.
Der erste Datendurchsatz kann ein erster theoretisch möglicher Datendurchsatz sein, und der zweite Datendurchsatz kann ein zweiter theoretisch möglicher Datendurchsatz sein. Der erste Datendurchsatz und der zweite Datendurchsatz können beispielsweise anhand von Lookup-Tabellen jeweils theoretisch bestimmt werden.The first data throughput may be a first theoretically possible data throughput, and the second data throughput may be a second theoretically possible data throughput. The first data throughput and the second data throughput can be determined theoretically in each case on the basis of lookup tables.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, ein erstes Modulationsschema der ersten Basisstation zu bestimmen, und den ersten Datendurchsatz auf der Basis des ersten Modulationsschemas zu bestimmen, wobei das Kommunikationsgerät ferner ausgebildet ist, ein zweites Modulationsschema der zweiten Basisstation zu bestimmen, und den zweiten Datendurchsatz auf der Basis des zweiten Modulationsschemas zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der erste Datendurchsatz und der zweite Datendurchsatz effizient bestimmt werden können. Das Modulationsschema kann beispielsweise die Verwendung einer BPSK-Modulation, einer QPSK-Modulation, einer QAM-Modulation, einer DSSS-Modulation oder einer OFDM-Modulation durch die jeweilige Basisstation anzeigen.According to one embodiment, the communication device is configured to determine a first modulation scheme of the first base station, and to determine the first data throughput based on the first modulation scheme, wherein the communication device is further configured to determine a second modulation scheme of the second base station and the second data throughput based on the second modulation scheme. This has the advantage that the first data throughput and the second data throughput can be determined efficiently. The modulation scheme may indicate, for example, the use of BPSK modulation, QPSK modulation, QAM modulation, DSSS modulation, or OFDM modulation by the respective base station.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, ein erstes Codierungsschema der ersten Basisstation zu bestimmen, und den ersten Datendurchsatz auf der Basis des ersten Codierungsschemas zu bestimmen, wobei das Kommunikationsgerät ferner ausgebildet ist, ein zweites Codierungsschema der zweiten Basisstation zu bestimmen, und den zweiten Datendurchsatz auf der Basis des zweiten Codierungsschemas zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der erste Datendurchsatz und der zweite Datendurchsatz effizient bestimmt werden können. Das Codierungsschema kann beispielsweise die Verwendung einer bestimmten Quellencodierung und/oder einer bestimmten Kanalcodierung durch die jeweilige Basisstation anzeigen.According to one embodiment, the communication device is configured to determine a first encoding scheme of the first base station, and the first data throughput based on the first Determine coding schemes, wherein the communication device is further configured to determine a second coding scheme of the second base station, and to determine the second data throughput on the basis of the second coding scheme. This has the advantage that the first data throughput and the second data throughput can be determined efficiently. For example, the coding scheme may indicate the use of a particular source coding and / or channel coding by the respective base station.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, ein erstes Modulations- und Codierungsschema der ersten Basisstation zu bestimmen, und den ersten Datendurchsatz auf der Basis des ersten Modulations- und Codierungsschemas zu bestimmen, wobei das Kommunikationsgerät ferner ausgebildet ist, ein zweites Modulations- und Codierungsschema der zweiten Basisstation zu bestimmen, und den zweiten Datendurchsatz auf der Basis des zweiten Modulations- und Codierungsschemas zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der erste Datendurchsatz und der zweite Datendurchsatz effizient bestimmt werden können. Das Modulations- und Codierungsschema (engl. Modulation and Coding Scheme, MCS) kann beispielsweise eine kombinierte Verwendung eines Modulationsschemas und eines Codierungsschemas durch die jeweilige Basisstation anzeigen.According to one embodiment, the communication device is configured to determine a first modulation and coding scheme of the first base station, and to determine the first data throughput based on the first modulation and coding scheme, wherein the communication device is further configured to implement a second modulation and coding scheme second base station, and to determine the second data throughput based on the second modulation and coding scheme. This has the advantage that the first data throughput and the second data throughput can be determined efficiently. For example, the Modulation and Coding Scheme (MCS) may indicate a combined use of a modulation scheme and an encoding scheme by the respective base station.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, einen ersten Kommunikationsstandard der ersten Basisstation zu bestimmen, und den ersten Datendurchsatz auf der Basis des ersten Kommunikationsstandards zu bestimmen, wobei das Kommunikationsgerät ferner ausgebildet ist, einen zweiten Kommunikationsstandard der zweiten Basisstation zu bestimmen, und den zweiten Datendurchsatz auf der Basis des zweiten Kommunikationsstandards zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der erste Datendurchsatz und der zweite Datendurchsatz effizient bestimmt werden können. Der erste Kommunikationsstandard wird zur Kommunikation durch die erste Basisstation verwendet, und der zweite Kommunikationsstandard wird zur Kommunikation durch die zweite Basisstation verwendet. Der erste Kommunikationsstandard und der zweite Kommunikationsstandard können beispielsweise WLAN-Kommunikationsstandards sein, beispielsweise
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, einen ersten Auslastungsgrad eines ersten Kommunikationskanals zwischen dem Kommunikationsgerät und der ersten Basisstation zu bestimmen, und den ersten Datendurchsatz auf der Basis des ersten Auslastungsgrads zu bestimmen, wobei das Kommunikationsgerät ferner ausgebildet ist, einen zweiten Auslastungsgrad eines zweiten Kommunikationskanals zwischen dem Kommunikationsgerät und der zweiten Basisstation zu bestimmen, und den zweiten Datendurchsatz auf der Basis des zweiten Auslastungsgrads zu bestimmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der erste Datendurchsatz und der zweite Datendurchsatz effizient bestimmt werden können.According to one embodiment, the communication device is configured to determine a first utilization level of a first communication channel between the communication device and the first base station, and to determine the first data throughput based on the first utilization level, wherein the communication device is further configured to have a second utilization level of a second communication channel between the communication device and the second base station, and determine the second data throughput based on the second utilization level. This has the advantage that the first data throughput and the second data throughput can be determined efficiently.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, einen ersten Auslastungsindikator von der ersten Basisstation zu empfangen, wobei der erste Auslastungsindikator den ersten Auslastungsgrad des ersten Kommunikationskanals anzeigt, wobei das Kommunikationsgerät ferner ausgebildet ist, einen zweiten Auslastungsindikator von der zweiten Basisstation zu empfangen, wobei der zweite Auslastungsindikator den zweiten Auslastungsgrad des zweiten Kommunikationskanals anzeigt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der jeweilige Auslastungsgrad durch die jeweilige Basisstation bestimmt und dem Kommunikationsgerät signalisiert werden kann.According to one embodiment, the communication device is configured to receive a first utilization indicator from the first base station, the first utilization indicator indicating the first utilization level of the first communication channel, the communication device further configured to receive a second utilization indicator from the second base station, the second one Load indicator indicates the second utilization level of the second communication channel. As a result, the advantage is achieved that the respective degree of utilization can be determined by the respective base station and signaled to the communication device.
Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Auslastungsgrad des ersten Kommunikationskanals durch eine erste Anzahl freier Zeitschlitze des ersten Kommunikationskanals bestimmt, wobei der zweite Auslastungsgrad des zweiten Kommunikationskanals durch eine zweite Anzahl freier Zeitschlitze des zweiten Kommunikationskanals bestimmt ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Auslastungsgrad des jeweiligen Kommunikationskanals einfach charakterisiert werden kann.According to one embodiment, the first utilization level of the first communication channel is determined by a first number of free time slots of the first communication channel, wherein the second utilization rate of the second communication channel is determined by a second number of free time slots of the second communication channel. As a result, the advantage is achieved that the utilization rate of the respective communication channel can be easily characterized.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, eine Netzkennung zu empfangen, welche der zweiten Basisstation zugeordnet ist, und die Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation einzuleiten, falls die empfangene Netzkennung einer vorgespeicherten Netzkennung entspricht. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Verbindungsübergabe zu der zweiten Basisstation nur dann erfolgt, wenn die zweite Basisstation dem Kommunikationsgerät bekannt ist. Die Netzkennung kann in dem Kommunikationsgerät vorgespeichert sein. Die Netzkennung kann ein Service Set Identifier (SSID) sein.According to one embodiment, the communication device is configured to receive a network identifier associated with the second base station and to initiate the handover from the first base station to the second base station if the received network identifier corresponds to a pre-stored network identifier. As a result, the advantage is achieved that the connection transfer to the second base station only takes place when the second base station is known to the communication device. The network identifier may be pre-stored in the communication device. The network identifier can be a service set identifier (SSID).
Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsgerät ausgebildet, eine erste Kommunikationsverbindung zwischen dem Kommunikationsgerät und der ersten Basisstation abzubauen und eine zweite Kommunikationsverbindung zwischen dem Kommunikationsgerät und der zweiten Basisstation aufzubauen, um die Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation einzuleiten. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Verbindungsübergabe effizient durchgeführt werden kann.According to one embodiment, the communication device is configured to release a first communication connection between the communication device and the first base station and establish a second communication connection between the communication device and the second base station to initiate the handover from the first base station to the second base station. This provides the advantage that the handover can be carried out efficiently.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Basisstation ein erster WLAN-Zugangspunkt, wobei die zweite Basisstation ein zweiter WLAN-Zugangspunkt ist, und wobei das Kommunikationsgerät ein WLAN-Client ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Verbindungsübergabe in einem Wireless Local Area Network (WLAN) realisiert werden kann.According to one embodiment, the first base station is a first WLAN access point, wherein the second base station is a second WLAN access point, and wherein the communication device is a WLAN client. This provides the advantage that a handover can be realized in a wireless local area network (WLAN).
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation in einem Kommunikationssystem. Das Kommunikationssystem umfasst die erste Basisstation, die zweite Basisstation und ein Kommunikationsgerät, wobei die erste Basisstation einen Leckwellenleiter umfasst, wobei der Leckwellenleiter ein Dämpfungsglied mit einer vorbestimmten Einfügedämpfung aufweist. Das Kommunikationsgerät ist ausgebildet, mit der ersten Basisstation über den Leckwellenleiter zu kommunizieren. Das Verfahren umfasst ein Empfangen eines Empfangssignals von der ersten Basisstation durch das Kommunikationsgerät, ein Bestimmen einer Empfangsfeldstärke des Empfangssignals durch das Kommunikationsgerät, ein Vergleichen der Empfangsfeldstärke mit einer Referenzfeldstärke durch das Kommunikationsgerät, und bei Unterschreitung der Referenzfeldstärke durch die Empfangsfeldstärke ein Einleiten der Verbindungsübergabe von der ersten Basisstation zu der zweiten Basisstation durch das Kommunikationsgerät.According to a second aspect, the invention relates to a method for initiating a handover from a first base station to a second base station in a communication system. The communication system comprises the first base station, the second base station and a communication device, wherein the first base station comprises a leaky waveguide, wherein the Leak waveguide has an attenuator with a predetermined insertion loss. The communication device is configured to communicate with the first base station via the leaky waveguide. The method comprises receiving by the communication device a reception signal from the first base station, determining a reception field strength of the reception signal by the communication device, comparing the reception field strength with a reference field strength by the communication device, and initiating the handover of the connection field when the reference field strength falls below the reference field strength first base station to the second base station by the communication device.
Das Verfahren kann durch das Kommunikationssystem ausgeführt werden. Weitere Merkmale des Verfahrens resultieren unmittelbar aus den Merkmalen und/oder der Funktionalität des Kommunikationssystems.The method may be performed by the communication system. Further features of the method result directly from the features and / or the functionality of the communication system.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.According to a third aspect, the invention relates to a computer program with a program code for carrying out the method according to the second aspect of the invention.
Das Kommunikationssystem, insbesondere die erste Basisstation, die zweite Basisstation und/oder das Kommunikationsgerät, können programmtechnisch eingerichtet sein, um den Programmcode auszuführen.The communication system, in particular the first base station, the second base station and / or the communication device, may be set up by the program in order to execute the program code.
Die Erfindung kann in Hardware und/oder in Software realisiert werden.The invention can be implemented in hardware and / or in software.
Figurenlistelist of figures
Weitere Ausführungsbeispiele werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein schematisches Diagramm eines Kommunikationssystems zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation; -
2 ein schematisches Diagramm eines Kommunikationssystems zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation; -
3 ein schematisches Diagramm eines Kommunikationssystems zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation; -
4 ein schematisches Diagramm eines Kommunikationssystems zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation; und -
5 ein schematisches Diagramm eines Verfahrens zum Einleiten einer Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation in einem Kommunikationssystem.
-
1 a schematic diagram of a communication system for initiating a handover from a first base station to a second base station; -
2 a schematic diagram of a communication system for initiating a handover from a first base station to a second base station; -
3 a schematic diagram of a communication system for initiating a handover from a first base station to a second base station; -
4 a schematic diagram of a communication system for initiating a handover from a first base station to a second base station; and -
5 a schematic diagram of a method for initiating a handover from a first base station to a second base station in a communication system.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER FIGURENDETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES
Das Kommunikationssystem
Zum Einleiten bzw. Auslösen der Verbindungsübergabe für ein Roaming kann als Kriterium die Empfangsstärke des Empfangssignals, beispielsweise in Form eines Received Signal Strength Indicators (RSSI), herangezogen werden. Unterschreitet die durch das Kommunikationsgerät
Die Parameter zum Erstellen der Rangfolge können u.a. umfassen:
- - Empfangsfeldstärke des Sendesignals der Basisstation, ermittelt an der Empfangsstation, beispielsweise bestimmt durch RSSI;
- - Verfügbares Modulationsschema der jeweiligen Basisstation;
- - Auslastungsgrad des Kommunikationskanals bzw. Übertragungsmediums; und/oder
- - Verwendeter Kommunikationsstandard der jeweiligen Basisstation, beispielsweise IEEE 802.11a, b, g, n, etc.
- - Receiving field strength of the transmission signal of the base station, determined at the receiving station, for example determined by RSSI;
- - Available modulation scheme of the respective base station;
- Degree of utilization of the communication channel or transmission medium; and or
- The communication standard used by the respective base station, for example IEEE 802.11a, b, g, n, etc.
Während sich die Sendeleistung in Abhängigkeit von der Umgebung verändern kann, sind das verfügbare Modulationsschema und die Auslastung des Kommunikationskanals Parameter, welche im Rahmen eines verwendeten Kommunikationsstandards definiert sein können. Dies sollen im Folgenden näher beschrieben werden.While the transmit power may vary depending on the environment, the available modulation scheme and the utilization of the communication channel are parameters that may be defined within a communication standard used. These will be described in more detail below.
Die Kriterien bzw. Mechanismen zum Einleiten einer Verbindungsübergabe sind in bestimmten Kommunikationsstandards, beispielsweise dem IEEE 802.11 Kommunikationsstandard im Falle von WLAN, nicht festgelegt. Jeder Hersteller von entsprechenden Treibern kann folglich eigene Funktionen implementieren und sie nach eigenem Ermessen dokumentieren und veröffentlichen.The criteria or mechanisms for initiating a handover are not specified in certain communication standards, for example the IEEE 802.11 communication standard in the case of WLAN. Each manufacturer of corresponding drivers can therefore implement their own functions and document and publish them at their own discretion.
Hinsichtlich des verfügbaren Modulationsschemas der jeweiligen Basisstation können die folgenden Aspekte berücksichtigt werden. Je nach verwendetem Kommunikationsstandard sowie Modulations- und Codierungsschema (MCS) ist es möglich, Datenpakete mit unterschiedlichen Datendurchsätzen im Sinne von Übertragungsraten zwischen den Basisstationen
Das Modulations- und Codierungsschema (MCS) kann dabei als Kriterium für das Einleiten einer Verbindungsübergabe herangezogen werden. Es kann beispielsweise nur nach unterschiedlichen Kommunikationsstandards mit deren Modulationsschemata, beispielsweise DSSS-Modulation oder OFDM-Modulation, charakterisiert werden.The modulation and coding scheme (MCS) can be used as a criterion for initiating a handover. For example, it can only be characterized according to different communication standards with its modulation schemes, for example DSSS modulation or OFDM modulation.
Ist beispielsweise ein verwendbarer Kommunikationsstandard ermittelt, kann in einem weiteren Schritt der Treiber des Kommunikationsgerätes
Hinsichtlich des Auslastungsgrades können die folgenden Aspekte berücksichtigt werden. Die jeweilige Basisstation
Zum Einleiten einer Verbindungsübergabe kann folglich eine Bewertung der verschiedenen Basisstationen
Als Kriterium hierfür kann beispielsweise der maximal mögliche Datendurchsatz der jeweiligen Kommunikationsverbindung herangezogen werden. Dieser kann u.a. auf der Basis der folgenden Parameter ermittelt werden:
- - Signalleistung des jeweils ausgesendeten Signals von der Basisstation, beispielsweise in Form eines Signal-Rausch-Abstandes (Signal-to-Noise Ratio, SNR) des jeweiligen Empfangssignals;
- - Verwendeter Kommunikationsstandard der jeweiligen Basisstation, beispielsweise IEEE 802.11a, b, g, n, etc.; und/oder
- - Auslastung bzw. Medienbelegung des jeweiligen Kommunikationskanals.
- - Signal power of each emitted signal from the base station, for example in the form of a signal-to-noise ratio (SNR) of the respective received signal;
- The communication standard used by the respective base station, for example IEEE 802.11a, b, g, n, etc .; and or
- - Utilization or media occupancy of the respective communication channel.
Der jeweilige Datendurchsatz kann dabei auf Grundlage einer vorgespeicherten bzw. abgelegten Tabelle, beispielsweise als Lookup-Tabelle, bestimmt werden. Diese kann beispielsweise durch einen Hersteller eines Treibers in einem Datenarray abgelegt werden und für jeden Kommunikationsstandard in Abhängigkeit des SNR Wertes, einen maximal möglichen Brutto-Datendurchsatz anzeigen. Auf jene Basisstation, welche den bestmöglichen theoretischen Datendurchsatz ermöglicht, kann folglich eine Verbindungsübergabe erfolgen. Im Folgenden sind beispielhafte Lookup-Tabellen für die Kommunikationsstandards
Die linke Spalte repräsentiert das Signal-Rausch-Verhältnis SNR, welches beim Suchen einer Basisstation durch das Kommunikationsgerät
Ferner lässt sich auch die Auslastung des Kommunikationskanals mit einbeziehen. Diese kann anhand einer Anzahl freier Zeitschlitze auf dem jeweiligen Kommunikationskanal bestimmt werden und/oder bereits von dem Treiber bereitgestellt werden. Befindet sich beispielsweise ein anderer Kommunikationsteilnehmer auf demselben Kommunikationskanal und belegt die Hälfte der möglichen Zugriffszeit, so kann ein Faktor von 50 % mit dem zuvor bestimmten Brutto-Datendurchsatz multipliziert werden. Ist der Kommunikationskanal beispielsweise zu 50% belegt, und ergibt sich anhand des Kommunikationsstandards bzw. des Modulationsschemas und des SNR ein theoretischer Brutto-Datendurchsatz von 27,475 MBit/s, so kann von einem tatsächlichen Datendurchsatz von 0,5 x 27,475 MBit/s = 13,7375 MBit/s ausgegangen werden.Furthermore, the utilization of the communication channel can also be included. This can be determined on the basis of a number of free time slots on the respective communication channel and / or already provided by the driver. For example, if another communication user is on the same communication channel and occupies half of the possible access time, a factor of 50% may be multiplied by the previously determined gross data throughput. For example, if the communication channel is 50% occupied, and the theoretical gross data throughput is 27.475 Mbps based on the communication standard or modulation scheme and SNR, then actual data throughput may be 0.5 x 27.475 Mbps = 13 , 7375 Mbps are assumed.
Für die Entscheidung zur Verbindungsübergabe können folglich u.a. RSSI Werte und der verwendete Kommunikationsstandard der jeweiligen Basisstation
Dabei kann der Einfluss des Kommunikationsstandards den Einfluss des RSSI Wertes überwiegen, insbesondere falls
Für Anwendungen, bei denen entlang einer langen, definierten Strecke, eine Kommunikation zwischen mehreren Kommunikationsgeräten bzw. Basisstationen wünschenswert ist, können Leckwellenleiter eingesetzt werden. Der Leckwellenleiter
Relevant für eine funktionierende Kommunikationsverbindung kann die Dämpfung sein. Ist diese zu groß, wird ein Empfangssignal zu schwach und kann möglicherweise nicht mehr ausgewertet werden. Ursachen einer Dämpfung bei einem Einsatz der Leckwellenleiter
In großflächigen oder ausgedehnten Bereichen können aus diesem Grund mehrere Leckwellenleiter
Die Verbindungsübergabe kann durch mehrere Protokollschritte beschrieben werden und umfasst u.a. ein Abmelden bei der alten ersten Basisstation
Eine entsprechende Verbindungsübergabe kann beispielsweise autonom ausgelöst werden, wenn nach einer zyklischen Abfrage erkannt wird, dass die folgenden Kriterien hierfür vorliegen. Das Kommunikationsgerät
- - Ist eine zweite Basisstation
103 vorhanden? - - Ist ein Aufbau einer zweiten Kommunikationsverbindung möglich bzw. sind die Zugangsdaten der zweiten
Basisstation 103 bekannt? - - Ist eine Empfangsfeldstärke von der zweiten
Basisstation 103 besser als die Empfangsfeldstärke der erstenBasisstation 101 , beispielsweise 15 dB besser? - - Ist ein verwendetes Modulationsschema der zweiten
Basisstation 103 so gut, dass trotz einer besseren Empfangsfeldstärke von der erstenBasisstation 101 eine schnellere Kommunikationsverbindung mit einem höheren Datendurchsatz zu der zweitenBasisstation 103 aufgebaut werden sollte?
- - Is a
second base station 103 available? - - Is a structure of a second communication connection possible or are the access data of the
second base station 103 known? - - Is a receive field strength from the
second base station 103 better than the reception field strength of thefirst base station 101 , for example 15 dB better? - - Is a used modulation scheme of the
second base station 103 so good that despite a better reception field strength from the first base station101 a faster communication link with a higher data throughput to thesecond base station 103 should be built?
Sind die zwei angrenzenden Leckwellenleiter
Ein möglicher Ansatz besteht darin, die Sendeleistung der ersten Basisstation
Ein weiterer möglicher Ansatz besteht darin, den Anschluss der zweiten Basisstation
Aus den oben genannten Gründen ist es wünschenswert, einen definierten Unterschied der Empfangsfeldstärken am Übergang der zwei Leckwellenleiter
Um zu gewährleisten, dass die oben beschriebene Abfrage von Kriterien für die Verbindungsübergabe stattfinden kann, sollten in Abhängigkeit der Verfahrgeschwindigkeit des Kommunikationsgerätes
Dieses führt dazu, dass an der vordefinierten Position ein ausreichend großer Dämpfungsunterschied realisiert werden kann. Weiterhin wird durch die Überlappung der Leckwellenleiter
Der zuvor beschriebene Ansatz kann vorteilhaft bei einer bestimmten Fahrtrichtung des Kommunikationsgerätes
Anstatt zwei voneinander getrennte Leckwellenleiter
In der Mitte zwischen den Leckwellenleitern
Die Nutzung der zwei Leckwellenleiter
Durch diesen Ansatz können die folgenden Vorteile realisiert werden:
- - Eine Verbindungsübergabe ist bei Verfahren des
Kommunikationsgerätes 105 in beide Richtungen möglich; - - Geringer Platzaufwand durch die
Zusammenfügung beider Leckwellenleiter 201 ,203 , anstatt der Überlappung zweier Leckwellenleiter201 ,203 ; - - Einsparung von Abschlusswiderständen von beispielsweise 50 Ohm an den
Enden der Leckwellenleiter 201 ,203 ; - - Einsparung von Leckwellenleitermaterial durch die nicht durchgeführte Überlappung, ferner ist eine insgesamt größere Länge der
Leckwellenleiter 201 ,203 möglich; - - Die Verbindungsübergabe kann an einer vordefinierten Position durchgeführt werden, beispielsweise an einer Position, an welcher keine Kommunikation stattfindet.
- - A handover is in procedure of the
communication device 105 possible in both directions; - - Small space requirement by the joining of both
leaky waveguide 201 .203 instead of the overlap of twoleaky waveguides 201 .203 ; - - Saving of terminating resistors of, for example, 50 ohms at the ends of the
leaky waveguide 201 .203 ; - - Saving leaking waveguide material by the overlap not performed, also is an overall greater length of the
leaky waveguide 201 .203 possible; - - The connection handover can be performed at a predefined position, for example at a position where no communication takes place.
Das Verfahren
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung gezeigten oder beschriebenen Merkmale können in beliebiger Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.All features shown or described in connection with individual embodiments of the invention may be provided in any combination in the subject matter of the invention to realize their beneficial effects simultaneously.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Kommunikationssystemcommunication system
- 101101
- Erste BasisstationFirst base station
- 103103
- Zweite BasisstationSecond base station
- 105105
- Kommunikationsgerät communication device
- 201201
- LeckwellenleiterLeaky Cable
- 203203
- Weiterer Leckwellenleiter Another leaky waveguide
- 301301
- Dämpfungsglied attenuator
- 500500
- Verfahren zum Einleiten einer VerbindungsübergabeMethod for initiating a handover
- 501501
- Empfangen eines EmpfangssignalsReceiving a received signal
- 503503
- Bestimmen einer EmpfangsfeldstärkeDetermine a receive field strength
- 505505
- Vergleichen der Empfangsfeldstärke mit einer ReferenzfeldstärkeCompare the receive field strength to a reference field strength
- 507507
- Einleiten der VerbindungsübergabeInitiate the handover
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- IEEE 802.11a [0022, 0047]IEEE 802.11a [0022, 0047]
- IEEE 802.11b [0022, 0047, 0051]IEEE 802.11b [0022, 0047, 0051]
- IEEE 802.11g [0022, 0047]IEEE 802.11g [0022, 0047]
- IEEE 802.11n [0022, 0051]IEEE 802.11n [0022, 0051]
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102016123721.3A DE102016123721A1 (en) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | A communication system for initiating a handover from a first base station to a second base station |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Title |
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IEEE 802.11a |
IEEE 802.11b |
IEEE 802.11g |
IEEE 802.11n |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication |