DE19510256A1 - Verfahren zur Ermittlung einer Übergabe in einer multizellularen Umgebung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung der Übergabe in einer multizellularen Umgebung, und insbesondere zur Bestimmung der Übergabe in einer multizellularen Umgebung auf der Grundlage eines Parameters eines ankommenden Signals von wenigstens einer der Nachbarzellen oder der bedienenden Zelle.

In einer zellularen Umgebung gibt es gewöhnlich eine bedienende Zelle, die als die Zelle mit der Basisstation definiert ist, von der eine mobile Einheit bedient wird, so daß die mobile Einheit Nachrichten empfangen und aussenden kann, und es gibt ferner mehrere umgebende Zellen, die als Nachbarzellen bezeich­ net werden. Die bedienende Zelle kann auch als jene bezeichnet werden, der die mobile Einheit augenblicklich zugeordnet ist.

In einer multizellularen Umgebung können Zellen unterschiedli­ cher Größen vorhanden sein, wobei mehrere Zellen derselben Grö­ ße innerhalb einer größeren Zelle (Schirmzelle oder Makrozelle) liegen. Die kleineren Zellen innerhalb der Schirmzelle können Mikrozellen genannt werden. Mikrozellen werden bei einer dich­ ten Besetzung mit Benutzern geschaffen, um eine größere Anzahl von Benutzern in dem zellularen System bedienen zu können. Die Mikrozellen erleichtern die Mehrfachverwendung von Frequenzen über kleinere Distanz. Eine mobile Einheit kann somit innerhalb einer Mikrozelle und innerhalb einer Schirmzelle gelegen sein.

Typischerweise haben ländliche Bereiche keine große Anzahl Be­ nutzer oder sie verlangen keine große Kapazität. Sie brauchen nur in größere Zellen unterteilt zu sein. Wenn die Flächen grö­ ßer werden oder die Zellen enger an dichtbevölkerten Bereichen liegen, haben die größeren Zellen nicht die notwendige Kapazi­ tät, mit einer größeren Anzahl von Benutzern fertig zu werden. Es ist dort keine ausreichende Anzahl von Frequenzen verfügbar. Daher werden Mikrozellen innerhalb der größeren Zellen geschaf­ fen, und die größeren Zellen werden Schirmzellen. Dieses er­ laubt eine Mehrfachverwendung von Frequenzen unter den Mikro­ zellen. Solche mikrozellularen Techniken verbessern die Spek­ trumsausnutzung und vergrößern die Kapazität des zellularen Netzes.

Mikrozellen haben aber Nachteile. Ein Nachteil besteht darin, daß in mikrozellularen Bereichen die Anzahl von Übergängen von Mikrozelle zu Mikrozelle zunimmt und die zur Ausführung von Übergangsentscheidungen verfügbare Zeit abnimmt. Wenn bei­ spielsweise zu viele kleinere Mikrozellen in einem Bereich vor­ handen sind, in denen sich ein schnell fahrendes Fahrzeug be­ findet, dann fährt das schnell fahrende Fahrzeug durch mehrere Mikrozellen innerhalb relativ kurzer Zeit, was zur Folge hat, daß mehrere Übergaben ausgeführt werden müssen. Die zunehmende Anzahl von Übergaben in kurzer Zeit vermindert die Rufzuverläs­ sigkeit und erhöht die Anzahl von Unterbrechungen in der Nach­ richtenverbindung, so daß die Qualität der Verbindung leidet und in extremen Fällen Rufe verloren gehen.

Ein schnelles und zuverlässiges Verfahren zur Ermittlung, wann eine Übergabe in einer mikrozellularen Umgebung ausgeführt wer­ den soll, ist daher vonnöten. Ein solches Verfahren ist in der GB-A 93 24 428.3 vorgeschlagen worden. Eine weitere anhängige Anmeldung, deren Priorität die vorliegende Anmeldung in An­ spruch nimmt, ist die GB 94 05 539.9 vom 24.03.1994 der nämli­ chen Anmelderin.

Digitale zellulare Nachrichtensysteme, wie das GSM-System, in­ tegrieren eine große Anzahl Zellen in einer mikrozellularen Um­ gebung. Es ist beim GSM-System erforderlich, daß eine Mobilsta­ tion eine empfangene Signalfeldstärke der sechs stärksten Nach­ barzellen mitteilt. Die heute verwendeten Übernahmetechniken wählen einen Übernahmekandidaten aus einer der stärksten Nach­ barzellen aus. In einer mikrozellularen Umgebung, wo die Si­ gnalstärken schnell schwanken, kann eine Zelle eine hohe Si­ gnalfeldstärke in einem Meßbericht erzeugen und dann im näch­ sten Meßbericht einen schwachen Signalpegel mitteilen. Eine Übernahmeentscheidung auf der Grundlage nur eines ersten Si­ gnalfeldstärkerapports kann daher zur Auswahl einer Basissta­ tion führen, die diese Mobilstation möglicherweise nicht zuver­ lässig bedienen kann.

Außerdem gibt es im GSM-System der Phase 1 kein Schema für die Stützung eines überlagerten makrozellularen Netzwerks und eines untergelegten mikrozellularen Netzwerks bezüglich Übergaben zwischen Makrozellen und Mikrozellen.

Heutzutage überwacht eine Mobilstation die Signalfeldstärke von mehreren Nachbarzellen und berichtet diese Information in re­ gelmäßigen Abständen an die bedienende Basisstation. Die Zel­ len, die die Mobilstation beobachtet, wird durch die Basis­ stationszuordnungsliste (BA-Liste) bestimmt, die zu ihr von der Basisstation übermittelt wird.

In GSM-Systemen der Phase 1 und in GSM-Systemen der Phase 2 er­ folgt der Vorgang der Bestimmung der Notwendigkeit einer Über­ gabe und die Auswahl des besten Kandidaten separat. In solchen Systemen gibt es zwei Methoden, die für die Bestimmung verwen­ det werden, daß eine Übergabe erforderlich ist:

• 1) der mittlere Signalpegel fällt/Verbindungsqualität/ Zeitverzögerung . . . unter programmierbare Schwellenwerte;
• 2) die Signalstärke der Nachbarzelle überschreitet jene der be­ dienenden Zelle um einen programmierbaren Schwellenwert.

Der zweite Teil des Vorgangs beseht darin, den besten Übernah­ mekandidaten zu bestimmen. Es muß separat entschieden werden, welcher der beste Kandidat unter den verfügbaren Kandidaten ist, was auf der Grundlage der Signalstärkeablesungen durch die bedienende Zelle und der Anzahl der möglichen Basisstationen basiert.

Für multizellulare Umgebungen ist es wünschenswert, zuverlässi­ ge Übernahmeentscheidungen auf der Grundlage einer Anzahl Kri­ terien zu treffen, die empfangene Signalparameter verwenden.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 beschrieben. Eine alternative Lösung ist Gegenstand des Anspruchs 2. Vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine multizellulare Umgebung;

Fig. 2 eine Pufferanordnung für eine Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 3 bis 5 Signalfeldstärkeschwankungen, wenn sich ein Fahr­ zeug gemäß Fig. 1 bewegt, und

Fig. 6 bis 8 Flußdiagramme für Ausführungsformen der vorliegen­ den Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine multizellulare (oder mikrozellulare) Umge­ bung, enthaltend wenigstens eine Makrozelle (oder Schirmzelle) 101 und mehrere Mikrozellen 110, 111, 112. Jede Zelle enthält eine Basisstation, die typischerweise in dem geographischen Be­ reich angeordnet ist, der von der Zelle abgedeckt wird. Die Ba­ sisstationen sind in Fig. 1 nicht gezeigt. Eine Basisstation 115 bestimmt üblicherweise die Größe und die Kapazität der Zel­ le 110. Ein Nachrichtensystem kann unterschiedlich große Zellen und eine Mobilstation 120 enthalten, die entweder von einer Ba­ sisstation der Makrozelle 101 oder einer Basisstation einer der Mikrozellen 111 bedient wird. Die Bedienung durch eine speziel­ le Basisstation zur Ermöglichung des Empfangs und der Sendung von Anrufen kann man auch als Zuordnung zu dieser speziellen Basisstation bezeichnen. Wenn eine Mobilstation in die multi­ zellulare Umgebung eintritt, muß eine Entscheidung getroffen werden, ob sie weiterhin durch die zuletzt zugeordnete Zelle bedient wird oder ob eine Übergabe zu einer neuen Zelle ausge­ führt werden soll. Die Entscheidung kann von der Geschwindig­ keit der mobilen Einheit abhängig gemacht werden.

Zwei Fälle können definiert werden, wenn eine Mobilstation sich in einer multizellularen Umgebung oder Erfassungsfläche befin­ det. Die mobile Einheit kann eine mit hoher Geschwindigkeit oder eine mit niedriger Geschwindigkeit fahrende Einheit sein.

Wenn sich eine schnell bewegende Mobilstation in einer mikro­ zellularen Umgebung befindet, ist es erwünscht, daß die Mobil­ station in der Makrozelle 101 beliebt, um die Anzahl von Überga­ ben zu vermindern, die in kurzer Zeit erforderlich sein würden.

Wenn andererseits sich ein langsam bewegendes Fahrzeug in einer mikrozellularen Umgebung befindet, ist es erwünscht, daß das langsam fahrende Fahrzeug an eine Mikrozelle 111 übergeben wird. Dies stellt sicher, daß die Makrozelle nicht unnötig be­ aufschlagt wird und das maximale Verkehrsaufkommen von den Mi­ krozellen bewältigt wird.

Wenn somit die Mobilstation 120 in eine mikrozellulare Umgebung eintritt, dann werden gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung die empfangenen Signalparameter, die von der bedienenden Zelle und von mehreren Nachbarzellen empfangen wer­ den, in der Mobilstation 120 gemessen und dann zur bedienenden Zellenbasisstation übertragen. Die empfangenen Signalparameter werden mit einem entsprechenden variablen Schwellenwert für je­ de dieser Nachbarzellen verglichen. Sodann wird eine Zeitdauer gemessen, wie lang die empfangenen Signalparameter über dem entsprechenden Schwellenwert für jede der Nachbarzellen ist. Eine zuverlässige Übergabe oder ein Übernahmekandidat können somit auf der Grundlage der gemessenen Zeit bestimmt werden.

Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um­ faßt die Messung der Anzahl, wie oft die empfangenen Signalpa­ rameter für eine vorbestimmte Zeitdauer über dem Schwellenwert gelegen haben für jede der Nachbarzellen, oder die Messung eines Zeitbruchteils, für den die empfangenen Signalparameter über dem Schwellenwert liegen, und die Bestimmung der Übergabe oder des Übernahmekandidaten auf der Grundlage der gemessenen Anzahlen oder Prozentsätze.

Ähnlich enthält eine weitere Ausführungsform die Berechnung ei­ nes Zeitmittelwertes oder eines mittleren Empfangssignalparame­ ters, der den entsprechenden Schwellenwert überschreitet.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auch den herr­ schenden oder absoluten Empfangssignalparameter sowie die ver­ fügbare Signalgeschichte berücksichtigen.

Der Empfangssignalparameter kann ein Empfangssignalpegel, ein Leistungssteuersignal oder ein Zeitvorlaufsignal sein.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann zur Bestimmung der Notwendigkeit einer Übergabe oder zur Bestimmung einer Prioritätsordnung von Übernahmekandidaten oder von beidem sein.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schlägt vor, daß ein Zeitgeber gestartet wird, wenn die Mobilstation sieht, daß der empfangene Signalparameter, wie beispielsweise die Signalfeld­ stärke, einer Nachbarzelle über einem programmierbaren Pegel oder einem variablen Schwellenwert liegt. Die Nachbarzelle kann die bedienende Zelle oder eine Kandidatenzelle sein.

Der variable oder programmierbare Schwellenwert wird dazu ver­ wendet, einen Zeitgeber zu starten, und er kann für jede Zelle verschieden sein. Ähnlich kann jeder Zelle ein anderer Zeitge­ ber zugeordnet sein. Sowohl der Schwellenwert als auch die Zeit können vorbestimmt oder attraktiv definiert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung läuft der Zeitgeber, während die gemessene Empfangssignalfeld­ stärke über dem Schwellenwert der betreffenden Zelle liegt.

Nachfolgend werden Beispiele von Kriterien im GSM-System gege­ ben, die dazu verwendet werden können, zu ermitteln, ob der Empfangssignalpegel einer speziellen Zelle über einem Schwel­ lenwert liegt.

Eine Zelle ist in den Mobilmeßberichten (z. B. SACCH- Multirahmen) kontinuierlich genannt worden und überschreitet einen gewissen programmierbaren Schwellenwert über die Zeitdau­ er Tn. Unter dieser Bedingung hat die Nachbarzelle höchste Wahrscheinlichkeit, ein guter Übernahmekandidat zu sein, jedoch ist möglicherweise nicht beachtet, daß im RXLEV (Empfangspegel) aufgrund von fading, Abschattung usw. schnelle Änderungen auf­ treten.

Die Zelle ist innerhalb von m-Mobilmeßberichten n-mal genannt worden und überschreitet über die Zeitdauer Tn einen program­ mierbaren Schwellenwert. Dieses Verfahren berücksichtigt schnelle Änderungen im RXLEV im Nachbarzellenbericht, und es besteht daher eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein guter Über­ nahmekandidat ermittelt wird. Die Werte von n und m können für jede Zelle optimiert werden.

Der Durchschnitts-RXLEV der Zelle überschreitet einen Schwel­ lenwert über die Zeitdauer Tn. Dieses Verfahren mittelt alle Spitzen und Senken von RXLEV aus, kann aber keine sehr genaue Angabe eines Übernahmekandidaten bieten, weil die Werte sich so schnell ändern.

Der Signalstärkeschwellenwert könnte derart festgesetzt werden, daß Kandidatenzellen beobachtet werden, bevor die Kandidaten­ zelle einen höheren Wert hat, als die bedienende Zelle. Dies würde es erlauben, Mikrozellen im voraus zu beobachten, wenn eine Übergabe an die Zelle erforderlich ist, und kann daher eine Makrozellen/Mikrozellen-Übergabeentscheidung auf der Basis besserer Information herbeiführen.

Der Zeitgeberwert gibt die Länge der Zeitdauer an, über die ei­ ne Zelle ein guter Kandidat gewesen ist. Je länger diese Zeit­ dauer ist, umso wahrscheinlicher ist es, daß die betreffende Zelle ein guter Kandidat ist. Mikrozellen erscheinen nur dann als gute Zellen, wenn in der Zelle ausreichend Zeit verbracht worden ist (ein mobiler Benutzer bewegt sich langsam oder die Zelle ist eine Makrozelle). HF-Planung könnte dazu eingesetzt werden, die Übergabe von Mobilteilnehmern an Mikrozellen zu fördern.

Zusätzlich zu einem Schwellenwert, bei dem eine bedienende Zel­ le angibt, daß wegen schwacher Bedienerzellensignalpegel eine Übergabe erforderlich ist, sieht die Erfindung vor, daß vorbe­ stimmte (oder veränderliche) Pegel nach Nachbarzellen dazu her­ angezogen werden können, einen Hinweis abzugeben, daß eine Übergabe erforderlich ist.

Durch die vorliegende Erfindung kann daher ein Übernahmekandi­ dat bestimmt werden. Eine mögliche Ausführung besteht darin, daß eine Zelle nicht als Übernahmekandidat betrachtet wird, so lange sie nicht eine der starken Zellen ist, bei der der RXLEV einen gegebenen, programmierbaren Signalpegelschwellenwert für eine gegebene Zeit Tn überschreitet. Ein Tn-Zeitgeber ist jeder Zelle zugeordnet. Tn kann für jede Zelle anders eingestellt sein und wird durch den Benutzer in der Datenbank festgelegt. Auch kann der Signalpegelschwellenwert für jede Zelle anders gewählt sein.

Fig. 2 zeigt einen Weg, wie der Zeitgeber Tn zur Bestimmung eines Übernahmekandidaten verwendet werden kann. In Fig. 2 be­ richtet die Mobilstation über die stärksten Nachbarträger in Form von Empfangssignalpegeln an die Basisstation. Die System­ steuereinrichtung der Basisstation gibt die Wert in einen er­ sten Puffer 25 und startet einen Zeitgeber Tn. Wenn nach Ver­ streichen der vom Zeitgeber Tn vorgegebenen Zeitdauer die Zelle noch immer eine der sechs stärksten Träger liefert, dann wird sie als eine der Übernahmekandidaten in einen zweiten Puffer 27 überführt.

Unter Verwendung dieses Verfahrens enthält die Übernahmekandi­ datenliste stets wenigstens eine Zelle, die eine Standby-Über­ nahmezelle ist. Die Standby-Übernahmezelle ist als eine solche definiert, die bezüglich eines normalen Rufursprungs gesperrt ist, die jedoch für Notfallübernahmen verfügbar ist. Sie kann eine der Makrozellen (oder Zeitschlitze in einer gegebenen Ma­ krozelle) sein. Dieses stellt sicher, daß in Fällen, wo eine Übergabe erforderlich ist, jedoch keine geeignete Mikrozelle verfügbar ist, der Ruf übernommen werden kann, ohne daß er ver­ loren geht.

RXQUAL (Empfangsqualität) und jedes andere Kriterium, das ge­ genwärtig im Übergabealgorithmus verwendet wird, müssen ggf. auch erfüllt werden, wenn die Zelle als Übernahmekandidat in Betracht gezogen werden soll.

Die Prioritätsreihenfolge der Kandidatenzellen könnte durch folgende Parameter bestimmt werden: Werte von C1 für jede Zel­ le, die absolute Signalstärke der Kandidatenzellen und der be­ dienenden Zellen, der Wert der Zeitgeber jeder der Kandidaten­ zellen. Die Entscheidung könnte auf der Grundlage der laufenden Werte jedes Parameters getroffen werden, oder es könnten auch Multi - Parameter-Trends ausgewertet werden.

Alternativ muß der Zeitgeber nicht notwendigerweise die Zelle dagegen sperren, für eine Zeitdauer als Kandidatenzellen in Be­ tracht gezogen zu werden. Der Zeitgeber könnte als Gewichtungs­ faktor in der Erstellung der Reihenfolge der Kandidatenzellen verwendet werden. Der Gewichtungsfaktor könnte jede Zeitfunk­ tion sein (z. B. nach einem quadratischen, linearen oder expo­ nentiellen Gesetz).

Die Entscheidung, daß eine Übergabe erforderlich ist, kann als von der Entscheidung bezüglich der besten Kandidatenzellen ge­ trennter Vorgang betrachtet werden. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zur Bestimmung einer Übergabe ein­ gesetzt werden kann, kann jede der folgenden Kombinationen ent­ halten: Bestimmung, daß die Signalfeldstärke der bedienenden Zellen unterhalb eines programmierbaren Stellenwertes liegt, eine Zeitgeberzeit Tn verstreicht, und ein Algorithmus gibt an, wann eine Übergabe erforderlich ist. Die Übergabeentscheidung wird durch den Wert der Zeitgeber und durch die absoluten Si­ gnalpegel entweder der bedienenden Zelle oder der Kandidaten­ zellen bestimmt.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen die Signalstärkeschwankungen, wenn sich das Fahrzeug in der durch den Pfeil in Fig. 1 bezeichneten Richtung bewegt.

Fig. 3 zeigt, daß ein Empfangssignalpegel für die Zelle A 110 ansteigt, wenn das Fahrzeug 120 in der angegebenen Richtung fährt. Der Empfangssignalpegel für die Zelle A 110 nimmt über eine in der horizontalen Achse als programmierter Zeitschwel­ lenwert A gezeigte Zeit stetig zu.

Fig. 4 zeigt, daß ein Empfangssignalpegel für die Zelle B über dem betreffenden Schwellenwert (Pegel) liegt und stetig über ihren betreffenden, programmierbaren Zeitschwellenwert B an­ steigt. Der Empfangssignalpegel der Zelle B steigt schneller an, als der der Zelle A. Die Zelle B kann daher einen höheren Absolutwert des Empfangssignalpegels aufweisen, während die programmierbare Zeit bei der Zelle A länger ist.

Fig. 5 zeigt den Empfangssignalpegel für die bedienende Zelle 111, die abnimmt, wenn sich die Mobilstation in der angegebenen Richtung bewegt. Der Empfangssignalpegel der bedienenden Zelle fällt unter ihren betreffenden Schwellenwert und nimmt über ih­ re betreffende programmierbare Zeit stetig ab.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung. In der zugewiesenen Betriebsart überwacht ei­ ne Mobilstation die Signalstärken der Nachbarzellen und die Übertragungsqualität im Schritt 601 und berichtet dies an die bedienende Zelle. Die Mobilstation berichtet über die Messungen zur Basisstation und ob eine Übernahme durch eine andere Zelle erforderlich ist auf der Grundlage eines qualifizierenden Zeit­ geberalgorithmus im Schritt 602 und weiter wie in Fig. 6 defi­ niert. Ein qualifizierender Zeitgeberalgorithmus enthält der­ gleichen, wie im GSM-System bekannt ist, und auch eine Trend­ analyse, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 7 zur vorliegenden Erfindung beschrieben ist.

Wenn eine Übergabe erforderlich ist, wie durch den qualifizie­ renden Zeitgeberalgorithmus im Schritt 602 bestimmt wurde, dann wird im Schritt 604 ermittelt, welcher Kandidat ggf. geeignet ist.

Ein anderes Verfahren besteht in der kontinuierlichen Überwa­ chung der Meßberichte von jeder Nachbarzelle gemäß Schritt 603.

Die Bestimmung der Reihenfolge oder Priorität der Übernahmekan­ didaten im Schritt 604 kann gleichzeitig mit oder unabhängig von der Ermittlung ausgeführt werden, ob eine Übernahme erfor­ derlich ist. Es kann daher eine Kandidatenliste ständig erzeugt und aktualisiert werden, so daß im Falle, daß die Notwendigkeit einer Übernahme durch eine andere Zelle ermittelt wird, Über­ nahmekandidaten sofort verfügbar und in der Reihenfolge bester Qualität geordnet sind. Die Übergabe an die neue Zelle kann auf diese Weise sehr schnell erfolgen.

Alternativ können die Zeitgeber, die zur Umordnung der Priori­ tät der Kandidaten verwendet werden, durch die Übernahmeanfor­ derung vom Schritt 602 getriggert werden.

Insbesondere können absolute Empfangssignalpegel oder Lei­ stungsplanpegel von Nachbarzellen bei der Bestimmung verwendet werden, ob irgendeine Zelle ein geeigneter Übernahmekandidat ist. Außerdem können Kandidatenzeitgeberwerte unabhängig für jede Zelle dazu verwendet werden, die betreffenden Empfangspa­ rameter zu messen. Eine Trendanalyse kann ebenfalls zur Ermitt­ lung der geeigneten Übernahmekandidaten und zur Festlegung der Prioritätsreihenfolge derselben verwendet werden. Spezielle Prüfungen können der Ermittlung dienen, ob der minimale RXLEV- Schwellenwert erreicht wurde, ob der Leistungsplan besser als der der augenblicklich bedienenden Zelle ist und ob Übernahme- Hysteresegrenzen überschritten wurden.

Wenn im Schritt 606 ein geeigneter Übernahmekandidat ermittelt wurde, dann wird die Mobilstation im Schritt 608 an den geeig­ neten Kandidaten übergeben. Wenn kein geeigneter Kandidat im Schritt 606 gefunden wurde, dann wird im Schritt 610 keine Übergabe ausgeführt. In beiden Situationen kehrt die Mobilsta­ tion wieder zur Beobachtung und zum Berichten hierüber im Schritt 601 zurück.

Auf der Grundlage der berichteten Messungen, die im Schritt 603 empfangen wurden, werden die Kandidatenzeitgeber gestartet, um mögliche Übernahmekandidaten zu bestimmen und eine mögliche Prioritätsreihenfolge der Kandidaten festzulegen. Die Entschei­ dung zur Inbetriebsetzung der Kandidatenzeitgeber kann auf den Empfangssignalpegeln und den Leistungsplansignalen basieren.

Die Zeitgeberwerte und die betreffenden Schwellenwerte werden im Schritt 605 zum Verfahren zur Ermittlung der Übernahmekandi­ daten und zur Prioritätsbestimmung der Kandidaten im Schritt 604 übertragen. Die Bestimmung der Reihenfolge der Übernahme­ kandidaten kann daher als unabhängiger Vorgang ausgeführt wer­ den, der eingeleitet wird, wenn eine Übergabe der Mobilstation an eine andere Zelle erforderlich ist.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, das zur Übergabeentscheidung führt, die auf einem Zeitgeberverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beruht. Dieses Verfahren dient der Ermittlung, ob ir­ gendeine der vielen möglichen Übergabeursachen, die vom Schritt 701 erzeugt werden, für eine von der Übergabeursache abhängige, programmierbare Verzögerungszeit kontinuierlich gültig gewesen ist und sollte daher einen Übernahmeanforderungsbefehl erzeu­ gen.

Ein Übernahmeanforderungsbefehl soll die Ursache für seine Er­ zeugung angeben. Im Falle, wo mehrere von der Übergabeursache abhängige Zeitgeberzeiten verstrichen sind, wenn ein Übernahme­ anforderungsbefehl erzeugt wird, sollen alle Ursachen aufgeli­ stet werden. Der Übernahmeanforderungsbefehl kann außerdem alle Ursachen enthalten, die zum Zeitpunkt seiner Erzeugung gültig sind und angeben, ob die zugeordneten Zeitgeberzeiten abgelau­ fen sind oder nicht.

Manche Ursachen können Zeitgeberwerte von Null haben, bei­ spielsweise wenn eine solche Ursache darin besteht, daß die Verbindung verloren gehen könnte.

Eine alternative Ausführungsform des Verfahrens könnte enthal­ ten, die Zeitgeber dynamisch verändern zu können. Bei mancher Ursache oder Kombination von Ursachen könnte beispielsweise an­ gezeigt werden, daß eine bestimmte Art von Übergabe vorteilhaft wäre, selbst wenn die dieser Ursache zugeordnete Zeitgeberzeit noch nicht abgelaufen ist.

Wenn im Schritt 701 eine Übergabe erforderlich ist und wie wei­ ter in Fig. 8 beschrieben, werden die Übergabeursache und der entsprechende Zeitgeber im Schritt 703 geprüft.

Wenn, wie im Schritt 705 ermittelt worden ist, der Zeitgeber bereits in Betrieb gesetzt worden ist, dann wird im Schritt 706 ermittelt, ob die Zeitgeberzeit bereits verstrichen ist. Wenn dieses der Fall ist, dann ist eine Übergabe erforderlich.

Wenn im Schritt 701 keine Übergabe erforderlich ist, dann wird der betreffende Zeitgeber rückgesetzt, und es wird keine Über­ gabe angefordert.

Wenn der betreffende Zeitgeber im Schritt 705 noch nicht in Be­ trieb gesetzt worden ist, dann wird er im Schritt 707 in Be­ trieb gesetzt, und es wird keine Übergabe erforderlich.

Die Zeitgeber von Fig. 7 sind Übergabeverzögerungszeitgeber.

Fig. 8 beschreibt weiterhin ein Verfahren, das eine Übergabesi­ tuation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auslöst. Aus den berichteten Messungen wird ermittelt, ob die Signalpegel der Nachbarzellen über einem Schwellenwert liegen (Schritt 801). Der Schwellenwert kann variabel oder vorbestimmt sein und kann von Zelle zu Zelle anders sein. Die Schwellenwer­ te können auch auf absoluten Signalstärkepegeln, C1-Pegeln, Zeitgeberwerten und Trendanalysen basieren.

Wenn im Schritt 801 ermittelt wird, daß der Signalpegel einer Nachbarzelle über seinem betreffenden Schwellenwert liegt und sein zughöriger Zeitgeber gestartet worden ist, wird im Schritt 805 ermittelt, ob die Zeitgeberzeit verstrichen ist. Wenn die­ ses der Fall ist, dann wird eine Übergabe ausgelöst, wenn nicht, ist keine Übergabe erforderlich. Die betreffenden Zeit­ geber können jeweils Nachbarzellensignalpegelzeitgeber sein.

Wenn im Schritt 801 ermittelt wird, daß der Empfangssignalpegel keiner der Nachbarzellen über ihrem betreffenden Schwellenwert liegt, dann wird der betreffende Zeitgeber im Schritt 803 rück­ gesetzt. Wenn ein Empfangssignalpegel über seinem betreffenden Schwellenwert liegt und sein Zeitgeber nicht gestartet worden ist, dann wird im Schritt 804 dieser Zeitgeber gestartet.

Zwei weitere unabhängige Ermittlungen, ob eine Übergabe erfor­ derlich ist, können durch ein GSM-Nominalübergabeanforderungs­ verfahren, wie im Schritt 806 bestimmt, und durch Trendanaly­ senübergabeverfahren gemäß Schritt 807 ausgeführt werden. Das Trendanalysenverfahren umfaßt Signalstärketrends und Schritt­ änderungsverfahren.

Die Verfahren der vorliegenden Erfindung sind hier als in der Basisstation der bedienenden Zelle ausgeführt beschrieben wor­ den. Das Verfahren könnte jedoch auch in einer Mobilstation ausgeführt werden, sofern die dazu erforderliche "Intelligenz" in die Mobilstation eingebaut ist. Die Verfahren könnten auch an der Basisstation einer Nachbarzelle ausgeführt werden, so­ fern die notwendige Information zu dieser Basisstation übertra­ gen wird. Mit der Ausdehnung zellularer Systeme können die Ver­ fahren nach der vorliegenden Erfindung überall in der Infra­ struktur des Systems ausgeführt werden.

Zusammenfassend, die vorliegende Erfindung verwendet program­ mierbare und absolute Schwellenwerte, Zeitgeberzeiten und In­ formation zur Hystorie, um Übernahmekandidaten und für die Übernahme bestimmte Zellen festzulegen. Ein solches Verfahren ist daher für ein multizellulares Kommunikationssystem be­ stimmt, wodurch die Anzahl der erforderlichen Übergaben einer Mobilstation an Feststationen minimiert wird und nützliche Übergabeentscheidungen getroffen werden. Die vorliegende Erfin­ dung setzt die Anzahl notwendiger Übergaben beachtlich herab, und die zellulare Umgebung wird wirksam ausgenutzt. Hierdurch wird die Kapazität des gesamten zellularen Übertragungssystems gesteigert.

Claims (9)

1. Verfahren zum Bestimmen einer Übergabe in einem multizellu­ laren Nachrichtensystem mit einer bedienenden Zelle und mehre­ ren Nachbarzellen, wobei die bedienende Zelle und die Nachbar­ zellen wenigstens eine Makrozelle und mehrere Mikrozellen um­ fassen und jede Zelle eine Basisstation aufweist, umfassend die folgenden Schritte:
Messen von Empfangssignalparametern, die von der bedienenden Zelle und von einer Vielzahl Nachbarzellen empfangen werden;
Vergleichen der Empfangssignalparameter mit einem variablen Schwellenwert für jede der Nachbarzellen;
Messen der Zeit, über die die Empfangssignalparameter über dem Schwellenwert liegen, für jede der Nachbarzellen, und
Bestimmen der Übergabe auf der Grundlage der gemessenen Zeit.

2. Verfahren zum Bestimmen einer Übergabe in einem multizellu­ laren Übertragungssystem, das eine bedienende Zelle und mehrere Nachbarzellen enthält, wobei die bedienende Zelle und die Nach­ barzellen wenigstens eine Makrozelle und mehrere Mikrozellen aufweisen, jede Zelle eine Basisstation hat, umfassend die Schritte:
Messen von Empfangssignalparametern, die von der bedienenden Zelle und einer Vielzahl von Nachbarzellen empfangen werden;
Vergleichen der Empfangssignalparameter mit einem variablen Schwellenwert für jede der Nachbarzellen;
Messen der Anzahl, wie oft die Empfangssignalparameter über eine gegebene Zeitdauer über dem Schwellenwert gelegen haben, für jede der Nachbarzellen, und
Bestimmen der Übergabe auf der Grundlage der gemessenen Anzahl.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der der Pa­ rameter ein Empfangssignalpegel ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei dem der Parame­ ter ein Leistungspegelsteuersignal ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei dem der Parame­ ter ein Zeitfortschrittssignal ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt der Bestimmung einer Übergabe die Ermittlung um­ faßt, ob die empfangenen Signalparameter kontinuierlich über dem betreffenden Schwellenwert liegen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt der Bestimmung einer Übergabe weiterhin auf den je­ weils gemessenen Empfangssignalparametern beruht.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend die Berechnung eines Mittelwertes der Empfangssignal­ parameter.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Be­ stimmung einer Übernahmeanforderung, einer Prioritätsordnung von Übernahmekandidaten oder beidem.