DE19621097B4 - Verfahren zur Bestimmung einer Übergabe in einem mehrzelligen Kommunikationssystem - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung einer Übergabe in einem mehrzelligen Kommunikationssystem Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Handovers für eine Mobilstation in einem multizellularen Kommunikationssystem, mit einer die Mobilstation bedienenden Zelle und einer Mehrzahl von Nachbarzellen, wobei die bedienende Zelle und die Nachbarzellen wenigstens eine Makrozelle und mehrere Mikrozellen aufweisen mit den folgenden Schritten:
Auswerten einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Messberichten für eine Mobilstation, umfassend das
Feststellen der Anzahl, mit der eine erste Nachbarzelle als Handover-Kandidat für eine Mobilstation auftritt anhand der Messberichte, und das
Kategorisieren der Mobilstation in eine Geschwindigkeitskategorie aus einer Mehrzahl von Geschwindigkeitskategorien, und
Treffen der Handover-Entscheidung in Abhängigkeit von der festgestellten Anzahl, mit der eine erste Nachbarzelle als Handover-Kandidat auftritt und der ermittelten Geschwindigkeitskategorie.

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung einer Übergabe für eine mobile Station in einem mehrzelligen Kommunikationssystem, das eine bedienende Zelle und eine Vielzahl von Nachbarzellen aufweist, wobei die bedienende Zelle und die Nachbarzellen mindestens eine Makrozelle und eine Vielzahl von Mikrozellen aufweisen.
  • In einer zellularen Umgebung ist zu einer beliebigen Zeit eine bedienende Zelle vorhanden, die definiert ist als die Zelle mit der Basisstation, von der eine aktive mobile Station ihre Dienste empfängt, so daß die mobile Station Nachrichten über die Basisstation der bedienenden Zelle empfängt und an diese sendet. Es gibt eine Anzahl Zellen darum herum, die Nachbarzellen darstellen. Als bedienende Zelle kann auch die Zelle bezeichnet werden, auf die die mobile Station wartet. In einer mehrzelligen Umgebung kann es Zellen verschiedener Größe geben, wobei eine Anzahl Zellen ähnlicher Größe innerhalb einer größeren Zelle (Schirmzelle) angeordnet sein können. Die kleineren Zellen innerhalb der Schirmzelle werden Mikrozellen genannt. Die Schirmzelle kann als Makrozelle bezeichnet werden.
  • Mikrozellen werden bei einer hohen Benutzerbesiedelungsdichte gebildet, um eine größere Benutzerkapazität in dem zellularen System und eine verbesserte spektrale Leistung zu gestatten. Die Mikrozellen erleichtern die Wiederverwendung von Frequenzen über eine kurze Entfernung. Somit kann sich eine mobile Station sowohl innerhalb einer Mikrozelle als auch einer Makrozelle befinden.
  • Ein solche zweischichtig kombinierte Zellarchitektur umfasst eine obenliegende Makrozellenschicht, die mindestens eine Makrozelle umfasst und eine untenliegende Mikrozellenschicht, die eine Vielzahl von Mikrozellen umfasst.
  • Bei einer Mikrozellenimplementierung mit dem Ziel einer Kapazitätserhöhung größerer Zellen, muss es eine Vorrichtung geben, um zu bestimmen, wann eine mobile Station an die größere Zelle (Makrozelle) übergeben werden muss. Um eine wirksame Kapazitätserhöhung zu erzielen, können mobile Stationen im Mikrozellennetz gehalten werden, bis es absolut notwendig ist, sie an das Makrozellennetz zu übergeben. Bei einem zweischichtigen Netz muss festgelegt werden, welche der vier Übergabearten durchgeführt werden soll.
  • Mikrozelle auf Mikrozelle
  • Makrozelle auf Mikrozelle
  • Übergaben zum Mikrozellennetz stellen bevorzugte Typen der Übergabe dar. Wenn sich die mobile Station nicht zu schnell bewegt, stellt eine Mikrozelle den besten Übergabekandidaten dar, auch wenn ein Signal, das die mobile Station von der Makrozelle empfängt, stärker ist.
  • Makrozelle auf Makrozelle
  • Wenn eine mobile Station durch eine Makrozelle bedient und festgestellt wird, daß sie sich schnell bewegt, oder wenn keine Mikrozellen als gültige Kandidaten für eine Übergabe bestimmt werden, so stellt eine andere Makrozelle den besten Übergabekandidaten dar.
  • Mikrozelle auf Makrozelle
  • Für ein Netz, das versucht Verkehr auf das Mikrozellennetz zu übertragen, stellt die Übergabe an das Makrozellennetz die unerwünschteste Art der Übergabe dar. Sie sollte nur als letzte Möglichkeit durchgeführt werden. Eine dies rechtfertigende Bedingung tritt dann auf, wenn die Qualität des Gesprächs ansonsten leiden würde und es keine gültigen Mikrozellen für eine Übergabe gibt, oder wenn festgestellt wird, daß es sich um eine sich schnell bewegende Station handelt, die besser von der Makrozelle bedient werden kann.
  • Einige vielzellige Umgebungen (oder Kommunikationssysteme) haben das Problem, daß sich schnell bewegende mobile Stationen eine große Zahl von Übergaben erfordern, wenn sie von der Mikrozellenschicht bedient werden. Eine hohe Übergaberate kann die Wahrscheinlichkeit für einen Gesprächsverlust erhöhen und erzeugt auch eine Signalisierungs- und Bearbeitungsbelastung des Systems. Daher ist es wünschenswert, sich schnell bewegende mobile Stationen auf der Makrozellenschicht zu bedienen, wohingegen die Mehrzahl des Verkehrs auf der Mikrozellenschicht (zur Erreichung einer erhöhten Kapazität) bedient wird. Da die bevorzugte Schicht die Mikrozellenschicht ist, werden Gespräche im allgemeinen in der Mikrozellenschicht begonnen und nur dann an die Makrozellenschicht übergeben, wenn festgestellt wird, daß sie sich schnell bewegen. Das Problem beseht darin, wie die Bestimmung erfolgen soll, daß eine mobile Station sich schnell bewegt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß eine schnelle Bewegung nicht unbedingt eine spezielle Geschwindigkeit bedeutet, sondern vielmehr eine Übergaberate, die sich aus der Bewegung der mobilen Station ergibt.
  • Es ist vorgeschlagen worden, daß eine Verzögerung der Übergabeentscheidung (dem Zeitpunkt, zu dem das System die mobile Station anweist, ihren Funkkanal in eine andere Zelle zu verlegen) sich schnell bewegende mobile Stationen von der Mikrozellenschicht zu einer Makrozelle in der Makrozellenschicht übergeben kann. Wenn eine mobile Station durch eine Mikrozelle bedient wird, werden Übergaben an andere Mikrozellen durch einen Timer verhindert (sogar wenn die benachbarte Mikrozelle noch ”besser” als bedienende Zelle für die mobile Station angesehen wird). Wenn der Timer abläuft und die Nachbarzelle immer noch besser ist, so wird die Übergabe gestattet. Wenn während der Laufzeit des Timers die Funkverbindung zwischen der mobilen Station und der bedienenden Zelle so gestört wird, daß das Gespräch bald beendet werden könnte, wird eine Übergabe zur Makrozellenschicht durchgeführt. Verzögerte Übergaben zwischen Mikrozellen können keinen wünschenswerten Weg zur Bestimmung der Geschwindigkeit der mobilen Station darstellen. Die Strategie zur Beurteilung der Geschwindigkeit besteht darin, dass, wenn sich die mobile Station vom Punkt, an dem die benachbarte Mikrozelle ”besser” ist als die bedienende Zelle bis zum Punkt, an dem die Funkverbindung der bedienenden Zelle nicht mehr gut ist, bewegt und die Zeit, die zwischen diesen beiden Punkten verstreicht, kleiner ist als ein bestimmter Schwellenwert, die mobile Station als sich schnell bewegend eingestuft wird. Bei einer solchen Lösung besteht das Problem, daß sich die mobile Station während einer Zeitdauer schnell bewegt und nicht von der besten verfügbaren bedienenden Zelle, nämlich der benachbarten Mikrozelle (oder Makrozelle) bedient wird. Mit anderen Worten, während der Zeit, so lange der Timer läuft, kann die mobile Station nicht von der besten Zelle versorgt werden.
  • Somit muss ein Verfahren zur Bestimmung einer Übergabe in einer mehrzelligen Umgebung angegeben werden, das es gestattet, eine mobile Station ständig durch die beste verfügbare Zelle zu bedienen.
  • Aus der DE 195 10 256 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Nachbarzellen der jeweils bedienenden Zelle über eine bestimmte Zeitdauer hinsichtlich der Empfangssignalstärke an der mobilen Station überwacht werden. Die Empfangssignalstärke wird mit einem variablen Schwellenwert verglichen und es wird die Zeit gemessen, während der die Empfangssignalstärke über dem Schwellenwert liegt. Die Übergabe von der bedienenden Zelle auf eine jeweilige Nachbarzelle wird nach Maßgabe der gemessenen Zeit bestimmt.
  • Aus der DE 44 41 925 A1 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem eine Änderungsrate eines Parameters eines an der mobilen Station empfangenen Signals gemessen wird, wobei dieser Parameter ein Signalpegel oder ein Leistungspegelsteuersignal sein kann.
  • Aus der GB 2 242 806 A ist ein Verfahren der eingangs genannten Art ebenfalls zu entnehmen, bei der Übertragungsparameter überwacht werden, um eine Verbindungsübergabe an die Makrozelle immer dann schnell durchzuführen, wenn keine ausreichende Übertragungsqualität zwischen einer Mikrozelle und der mobilen Station gewährleistet ist. Andererseits wird eine Rückübergabe von der Makrozelle an eine Mikrozelle immer nur dann durchgeführt, wenn sich die mobile Station über eine vorbestimmte Zeitdauer innerhalb einer Mikrozelle mit einer ausreichenden Übertragungsqualität befunden hat.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, dass ohne eine Zeitverzögerung zwischen der Feststellung eines Erfordernis zur Übergabe und der tatsächlichen Übergabe diese immer dann zuverlässig ausgeführt wird, wenn eine sich als schnell erkannte mobile Station von den Mikrozellen nicht mehr bedient werden kann.
  • Bei einem Verfahren der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während einer bestimmten Zeitdauer aus den jeweils eingehenden Messberichten festgestellt wird, ob eine zur bedienenden Zelle benachbarte erste Nachbarzelle mehrmals angegeben wird. Wenn dieses der Fall ist, wird die Anzahl der Zeitpunkte der Angabe dieser ersten Nachbarzelle gezählt und mit einer vorgegebenen Schwellwertzahl verglichen.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnung anhand bekannter und eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
  • 1 ein Beispiel einer mehrzelligen Umgebung;
  • 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Zählen einer Anzahl bestimmter Ereignisse;
  • 3 eine sich bewegende mobile Station in einer mehrzelligen Umgebung;
  • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und
  • 5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • In 1 ist eine mehrzellige (oder mikrozellulare) Umgebung gezeigt, die aus mindestens einer Makrozelle 2 (oder Schirmzelle) und einer Vielzahl von Mikrozellen 510 besteht. Jede Zelle schließt eine Basisstation ein, die nahe der geographischen Mitte der Zelle angeordnet ist. In 1 sind nicht alle Basisstationen gezeigt. Eine Basisstation bestimmt die Größe und Kapazität der Zelle. Ein Kommunikationssystem kann verschieden große Zellen und auch eine mobile Station 15, die einen Dienst entweder von der Basisstation 3 der Makrozelle 2 oder einer Basisstation 11 einer der Mikrozellen 5 empfängt, umfassen. Der Empfang eines Dienstes von einer speziellen Basisstation im Hinblick auf die Möglichkeit des Empfangens und Sendens von Gesprächen, wird auch als dieser Zelle zugeordnet bezeichnet. Wenn eine mobile Station ein Gespräch über eine der Mikrozellen führt, so kann eine Entscheidung darüber, ob die mobile Station im Mikrozellennetz verbleiben soll oder an das Makrozellennetz übergegeben werden soll, von der Geschwindigkeit der mobilen Station abhängen.
  • Die Information, die erforderlich ist, um eine intelligente Übergabeentscheidung zu fällen, besteht aus einer Zellbestimmung (Mikrozelle oder Makrozelle) und einer ”Geschwindigkeit” der mobilen Station. Das unten angegebene Verfahren liefert die Information, die erforderlich ist, um die intelligente Übergabeentscheidung zu treffen.
  • Die Bestimmung einer Zellenschicht gibt an, von welcher Netzschicht eine mobile Station zur Zeit bedient wird. Eine Zelle kann in eine spezielle Schicht eingeordnet werden, basierend auf ihrem relativen Abdeckungsgebiet. Ein grundsätzlicher Mikrozellenaufbau kann als Zweischichtaufbau gedacht werden. Die Zellen, die das größte Bedeckungsgebiet umfassen (in diesem Fall die Makrozellen 2 und 4) werden als Schicht 0 bezeichnet, wie das in 1 gezeigt ist. Die Zellen, deren Abdeckungsgebiet direkt in das der Zellen des Pegels 0 fällt (in diesem Fall die Mikrozellen 510) werden als Schicht 1 bezeichnet. Die Schicht-1-Zellen sind eine Untergruppe des Abdeckungsgebiets der Schicht-0-Zellen. Die Schichtzahlen können während des Entscheidungsverfahrens verwendet werden, um die optimale Zelle für die Übergabe zu bestimmen, basierend auf der Philosophie, daß auf Zellen mit einer höheren Schichtzahl Verkehr von Zellen mit einer niedrigen Schichtnummer verlagert wird.
  • Somit wird jeder Zelle in der Datenbasis eine Schichtnummer zugeordnet. Ein Übergabeerkennverfahren hat Zugang zur Schichtnummer der bedienenden Zelle als auch zu denen aller angegebenen Nachbarzellen.
  • Es ist wünschenswert, Gespräche in Zellen zu halten, die die höchste Schichtnummer aufweisen. Solange eine Abdeckung von einer der Zellen mit einer höheren Schichtnummer existiert, ist in den Zellen der höheren Schicht der Hauptbestimmungsfaktor bei der Entscheidung, zu welcher Schicht die mobile Station gehört, die Geschwindigkeit der mobilen Station. Ein mobile Station muss nur als schnell oder langsam eingestuft werden. Eine sich schnell bewegende mobile Station kann definiert werden als mobile Station, deren Funkinterfacebedingungen sich mit einer Rate ändern, die es schwierig macht, das Gespräch im Mikrozellennetz zu halten. In ähnlicher Weise handelt es sich bei einer sich langsam bewegenden mobilen Station um eine Station, deren Funkinterfacebedingungen entweder stabil sind oder sich mit einer Rate ändern, die im Mikrozellennetz aufrecht erhalten werden kann.
  • Somit gibt es zwei unterschiedliche Geschwindigkeitsebenen, in die eine mobile Station eingeordnet werden kann. Diese Ebenen sind schnell und langsam. Eine Art der Bestimmung, ob eine mobile Station schnell oder langsam ist, besteht darin, die Zahl des Auftretens eines Ereignisses während einer Zeitdauer zu zählen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Ereignis um ein Ereignis, das eine Beziehung zur Geschwindigkeit hat.
  • In 2 baut eine mobile Station ein Gespräch auf und sie wird im Mikrozellennetz bedient. Zählvariablen werden in Schritt 30 initialisiert (ein Zähler). Die Anzahl des Auftretens eines Ereignisses der mobilen Station wird innerhalb der Zeit t gezählt, wie das in Schritt 31 gezeigt ist. Wenn sich beispielsweise die mobile Station schnell bewegt, so wird die Zahl der Übergaben in der Mikrozellenschicht größer sein, als im Fall einer sich langsam bewegende mobilen Station. Somit kann eine Schwellenwertzahl der Übergaben für die Zeitdauer t festgelegt werden. Wenn die Zahl der Übergaben, die bei der mobilen Station auftritt, die Schwellenwertzahl übersteigt, wie das in Schritt 33 bestimmt wird, so kann die mobile Station als schnell eingeordnet werden. Wenn die mobile Station als ”schnell” eingeordnet wurde, kann sie an die Makrozellenschicht übergeben werden, wie in Schritt 34. Das Zählen kann in der Basisstation, in der Basisstationssteuerung oder dem mobilen Vermittlungszentrum erfolgen.
  • Ein Verfahren kann auch bestimmen, daß sich die mobile Station langsam bewegt, und die mobile Station kann an eine Mikrozelle übergeben werden, wie in Schritt 35. Das Verfahren wird dann für jede neue bedienende Zelle durch eine erneute Initialisierung des Zählers, wie in Schritt 30, wiederholt.
  • Wenn die Zahl der Übergaben die Schwellenwertzahl nicht übersteigt, wie das im Schritt 33 bestimmt wird, kann die mobile Station als ”langsam” eingeordnet und in der Mikrozellenschicht gehalten werden, wie im Schritt 36. Die Zählvariablen werden gespeichert und an jede neue bedienende Mikrozelle übergeben, wie im Schritt 37. Das Zählverfahren kann für jede neue bedienende Zelle wiederholt werden, wie in Schritt 31. Somit werden die Zählvariablen mit übertragen, wenn sich eine mobile Station von Mikrozelle zu Mikrozelle bewegt, wohingegen sie initialisiert werden, wenn die mobile Station in der Mikrozellenschicht neu beginnt, entweder aus dem freien Modus oder wenn sie von der Makrozellenschicht übergeben wurde.
  • Somit stellt eine Überwachungslösung der Übergaberate, wie sie oben beschrieben wurde, eine Geradeauslösung dar, die es gestattet, Übergabeentscheidungen normal vorzunehmen (keine Verzögerungen). Es wird einfach die Übergaberate überwacht, die für jede mobile Station benötigt wird und diese Information in das Übergabeentscheidungsverfahren eingegeben. Eine mobile Station mit einer hohen Übergaberate kann an die Makrozellenschicht übergeben werden.
  • In einem GSM-System, steuert eine BSC (Basisstationssteuerung) eine Anzahl von Zellen. Eine BSC könnte diese Übergaberatenüberwachung liefern, wenn die Übergaben nur zwischen Zellen erfolgen müssen, die von der BSC gesteuert werden. Wenn eine Übergabe in eine Zelle notwendig ist, die durch eine andere BSC gesteuert wird, würde der aktuelle Zustand der Überwachung verloren gehen, es sei denn diese Information wird an die zweite BSC weitergegeben. Vorzugsweise ist eine solche Übergaberateninformation zwischen den Steuerungen übertragbar. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, daß jede mobile Station auf die Übergaberate hin kontrolliert wird, unabhängig davon, ob sie sich über BSC Steuergebietsgrenzen hinausbewegt oder nicht.
  • Somit umfaßt ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung einen gemeinsamen Steuerpunkt (gemeinsam unter der Anzahl der Zellen), der eine Rate überwacht, mit der das System entscheidet, Übergaben auszuführen. Wenn die Rate den Schwellwert überschreitet, wird die Übergabeentscheidung beeinflußt davon, wohin die nächste Übergabe erfolgt, wobei die Zielzelle bevorzugt eine Makrozelle ist.
  • Zustandsinformation der Ratenüberwachung kann zwischen Steuerpunkten ausgetauscht werden, das heißt, wenn die Steuerung sich ändert, so liefert die vorhergehende Steuerung die geschichtliche Information.
  • Eine mögliche Implementierung umfaßt beim Beginn eines Gesprächs das Initialisieren einer Zählvariable (N) auf einen vorbestimmten Wert und das Starten eines Timers (T), der mit einem vorbestimmten Wert beginnt. Für jede Übergabe, die durch das System ausgeführt wird, wird N bei jedem Zeitablauf von T abgezogen, N hinzugezählt und der Timer neu gestartet. Wenn N = 0, so wechsle die Präferenz für einen Übergabezielkandidaten oder führe die Übergabe aus. Wenn eine Übergabe ausgeführt wird, gibt es keine Verzögerung. Wenn eine Übergabe ausgeführt wird zu einer Zelle, die einen anderen Steuerpunkt benötigt, so übertrage die aktuellen Werte von N und T an die neue Steuerung.
  • Der Grund für eine Geschwindigkeitskategorisierung besteht darin, den Betrag der Signalpegeländerungen zu quantifizieren, der innerhalb des Mikrozellennetzes auftritt. Wenn die Zahl der Änderungen zu hoch ist, so wird wahrscheinlich die Zahl der Übergaben, die während der Dauer eines speziellen Gesprächs stattfinden, zunehmen. Die Erhöhung der Anzahl der Übergaben über einen gewissen Punkt hinaus kann zu einer schlechten Gesprächsqualität führen, was das Abbrechen von Gesprächen bewirken kann und einen erhöhten Signalisierverkehr durch das Netz. Somit sollten sich schnell bewegende Stationen auf der Makrozellenschicht bedient werden und sich langsam bewegende Stationen sollten auf der Mikrozellenschicht bedient werden.
  • Ein wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Übergabe während des Zählens der Übergaben oder Ereignisse nicht verzögert wird. Die Übergaben setzen sich fort, so daß die mobile Einheit konstant von einer gewünschten Zelle bedient wird.
  • Ein anderes Ereignis, das bei einer mobilen Station auftritt und für die Geschwindigkeit bestimmend ist, ist die Zeitdauer, während der dieselbe Zelle als erste Nachbarzelle, in Messberichten mitgeteilt wird. 3 zeigt eine mehrzellige oder mikrozellulare Umgebung. Die Makrozellenschicht 28 umfasst mindestens eine Makrozelle 27 und kann als Schicht-0-Zelle bezeichnet werden. Die Mikrozellenschicht 21 umfasst fünf Mikrozellen 2226, die als Schicht-1-Zellen bezeichnet werden. Eine mobile Station ist gezeigt, wie sich durch die Mikrozellen 2224 bewegt. In den ersten beiden Mikrozellen 22, 23 wird die mobile Station durch eine Makrozelle bedient, da die mobile Station keine Schicht 1 Zelle lang genug angibt, um eine Übergabe in das Mikrozellennetz zu ermöglichen. Somit wird die mobile Station als ”schnell” kategorisiert.
  • Die nächste Zelle 24 zeigt, daß die mobile Station eine Mikrozelle 24 für eine längere Zeitdauer angegeben hat, so daß eine Übergabe an das Mikrozellennetz oder die Mikrozellenschicht stattfinden kann. Darüberhinaus wird die Kategorisierung der mobilen Station auf ”langsam” geändert.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm einer möglichen Implementierung der Erfindung. Wenn ein Kanal aktiviert wurde, wird bestimmt, ob es sich um einen anfänglichen Gesprächsaufbau handelt, wie im Schritt 41. Wenn es sich um einen anfänglichen Gesprächsaufbau handelt, wird die Kategorisiergeschwindigkeit auf ”langsam” gesetzt, Schritt 43, und die mobile Station wird durch eine Mikrozelle im Mikrozellennetz bedient. Die Basisstation (im Beispiel BTS) wartet dann auf einen Messbericht für die mobile Station, wie in Schritt 55. Wenn es sich nicht um einen anfänglichen Gesprächsaufbau handelt, wird die Kategorisiergeschwindigkeit auf ”schnell” gesetzt, wie im Schritt 53 und dann wartet man in Schritt 55 auf den Messbericht.
  • Wenn ein Messbericht empfangen wird, wird er gezählt und die Zahl der Messberichte wird mit einem Schwellenwert verglichen, der im Schritt 45 als Geschwindigkeitsfaktorschwellenwert bezeichnet ist. Wenn die Zahl der Berichte größer ist als der Geschwindigkeitsfaktor, wie das im Schritt 45 bestimmt wurde, werden im Schritt 47 Kriterien untersucht. Die Kriterien können solche sein, die bestimmen, ob die Zahl der Messberichte für eine Schicht-1-Zelle größer oder gleich ist dem Schwellenwertgeschwindigkeitsfaktor und ob solche Information, die in den Entscheidungsschritt gegeben wird, zuverlässig oder wahr ist. Wenn die Zahl der Messberichte für eine Schicht-1-Zelle größer oder gleich dem Schwellenwertgeschwindigkeitsfaktor ist und wenn solche Kriterien wahr sind, so wird die Geschwindigkeit der mobilen Station als ”niedrig” klassifiziert, Schritt 49, und die BTS wartet auf einen weiteren Messbericht, Schritt 55. Wenn die Kriterien nicht wahr sind, wie das im Schritt 47 bestimmt wurde, wird die Geschwindigkeit der mobilen Station als ”schnell” kategorisiert, Schritt 51 und die BTS wartet auf einen weiteren Messbericht, Schritt 55. Das Kriterium wird erfüllt, wenn irgendein einzelner Schicht 1 Nachbar von einer mobilen Station für eine bestimmte Zeitdauer angegeben wird. Somit wird das Kriterium erfüllt, wenn die mobile Station den gleichen Schicht 1 Nachbar für mindestens die Zahl der Messberichte angibt, die durch den Geschwindigkeitsfaktor bestimmt wird. Im GSM hat die mobile Station die Möglichkeit den stärksten sechs Nachbarn alle 480 msec einen Messbericht zu geben.
  • Wenn die ”Geschwindigkeit” der mobilen Station einmal kategorisiert wurde, so kann diese Kategorisierung beim nächsten Übergabeerkennungsverfahren verwendet werden. In 5 wird, wenn die mobile Station als eine schnelle mobile Station bestimmt wurde, wie im Schritt 61, bestimmt, ob die Schicht des besten Nachbarn 1 ist, Schritt 63. Wenn die Schicht des besten Nachbars 1 ist, wird bestimmt, ob es irgendwelche als Schicht 0 qualifizierte Nachbarn gibt, wie im Schritt 65. Qualifiziert kann in Ausdrücken des GSM definiert werden oder als verfügbar im Hinblick auf irgendwelche Parameter, die durch das System bestimmt werden, um einen Kandidaten als qualifiziert zu klassifizieren. Wenn qualifizierte Schicht-0-Nachbarn angegeben werden, so wird eine Übergabekandidatenliste erstellt, wie im Schritt 67, bei der die bevorzugten Nachbarn oben stehen. Es wird dann wie in Schritt 69 eine Übergabe durchgeführt.
  • Nachdem eine Übergabebedingung erkannt wurde und die mobile Station nicht als schnelle mobile Station bestimmt wurde, wird, wie in Schritt 73 bestimmt, ob es einen besten Schicht-1-Nachbarn gibt. Wenn ja, so wird eine Übergabe an eine Mikrozelle durchgeführt, das ist ein bester Schicht-1-Nachbar, Schritt 75. Wenn nein, so wird wie in Schritt 71 bestimmt, ob es irgendwelche qualifizierte Schicht-1-Nachbarn gibt. Wenn irgendwelche Schicht-1-Nachbarn angegeben sind, wird wie im Schritt 67 die Übergabekandidatenliste neu geordnet, wobei die bevorzugten Nachbarn an der Spitze stehen. Dann wird, wie im Schritt 69, eine Übergabe durchgeführt.
  • Wenn keine qualifizierten Schicht-1-Nachbarn angegeben sind, Schritt 71, so wird eine Übergabe an die Makrozelle, wie in Schritt 75, durchgeführt. Wenn es sich bei der mobilen Station um eine schnelle mobile Station handelt, Schritt 61, und die Schicht des besten Nachbarn nicht 1 ist, wird, wie im Schritt 75, eine Übergabe an die Makrozelle durchgeführt. Oder, wenn die Schicht der besten Nachbarzelle 1 ist und es keine qualifizierten Schicht-0-Nachbarn gibt, wie im Schritt 65, wird, wie in Schritt 75 eine Übergabe an die Mikrozellenschicht durchgeführt.
  • Somit kann, wie oben diskutiert wurde, die Geschwindigkeitskategorisierung bestimmt oder modifiziert werden gemäß den unten definierten Bedingungen. Um als langsam sich bewegende mobile Station kategorisiert zu werden, muss die folgende Bedingung erfüllt werden:
    Gesamte RXLEV(n(Schicht 1))Berichte ≥ Geschwindigkeitsfaktor
    RXLEV(n(Schicht 1)) = Signalschichtberichte für eine Nachbarzelle der Schicht 1
    Geschwindigkeitsfaktor = Schwellenwert für die Zahl der Messberichte, die für die Klassifizierung als langsame Station empfangen werden müssen
  • Im GSM hat eine Messberichtsperiode eine Dauer von 480 msec. Somit ist die Zeitdauer die Messberichtszeitdauer.
  • Es ist immer vorzuziehen, eine mobile Station als langsame Station zu kategorisieren. Somit wird eine mobile Station nur dann als schnell kategorisiert, wenn die obigen Bedingungen nicht erfüllt werden können.
  • Wenn ein Kanal für den anfänglichen Gesprächsaufbau aktiviert wird, so ist die mobile Station zu Anfang eine sich langsam bewegende mobile Station. Wenn ein Kanal als Zielkanal für eine Übergabe aktiviert wird, so ist die mobile Station zu Anfang eine sich schnell bewegende mobile Station. Das gibt einem neuen Gespräch die Chance im Mikrozellennetzwerk zu bleiben, wenn nach dem anfänglichen Rufaufbau eine schnelle Übergabe stattfindet, während es verhindert, daß eine mobile Station in dem Mikrozellennetz bedient wird, während einer schnellen Folge von Übergaben.
  • Die Geschwindigkeitskategorisierung erlaubt eine Modifikation der Übergabekandidatenliste, wenn eine Übergabebedingung erkannt wird. Wenn eine mobile Station eine sich langsam bewegende mobile Station ist, so kann die aktuelle Kandidatenliste durchsucht werden, um eine Nachbarzelle der Schicht 1 zu finden. Der Schicht-1-Nachbar wird vor dem Schicht-0-Nachbarn platziert, um die Übergabe an eine andere Zelle im Mikrozellennetz zu begünstigen.
  • Die Geschwindigkeitskategorisierung einer mobilen Station wird während jeder Messberichtsperiode neu ausgewertet. Deswegen muss das Verfahren zur Bestimmung so einfach wie möglich sein, damit es keine Beeinträchtigungen der Leistungsfähigkeit gibt. Vom Zeitpunkt der Kanalaktivierung an kann ein Geschwindigkeitskategorisierungswechsel nicht durchgeführt werden bis genügend Messberichte empfangen wurden, um die oben angegebene Bedingung zu erfüllen.
  • Es ist wichtig anzumerken, daß bei der Erfindung die Übergaben nicht durch irgendein Entscheidungsverfahren verzögert werden.
  • Obwohl beschrieben wurde, daß das Verfahren in der Basisstation der bedienenden Zelle oder der Basissteuerstation implementiert wird, kann das Verfahren tatsächlich auch in der mobilen Station implementiert werden, vorausgesetzt diese besitzt die erforderliche Intelligenz. Das Verfahren kann auch in der Basisstation der benachbarten Zelle implementiert werden, vorausgesetzt die korrekte Information wurde zur Basisstation der Nachbarzelle übertragen. Wenn sich zellulare Systeme ausdehnen, können Verfahren, wie dieses der Erfindung ausgewählt werden, um in Basis- oder Steuerstationen höherer Schichten implementiert zu werden.
  • Zusammengefasst liefert die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung einer Übergabe in einem mikrozellularen Kommunikationssystem, das es begünstigt, daß sich langsam bewegende mobile Stationen durch das Mikrozellennetz bedient werden und sich schnell bewegende mobile Stationen durch das Makrozellennetz bedient werden. Somit kann die Zahl der Übergaben für sich schnell bewegende mobile Stationen wesentlich vermindert werden und die mikrozellulare Umgebung kann effizient genutzt werden. Die Erfindung verbessert die Zuverlässigkeit von Übergaben, was zu einer geringeren Anzahl abgebrochener Gespräche und zu einer verminderten Netzbelastung führt.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Bestimmen eines Handovers für eine Mobilstation in einem multizellularen Kommunikationssystem, mit einer die Mobilstation bedienenden Zelle und einer Mehrzahl von Nachbarzellen, wobei die bedienende Zelle und die Nachbarzellen wenigstens eine Makrozelle und mehrere Mikrozellen aufweisen mit den folgenden Schritten: Auswerten einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Messberichten für eine Mobilstation, umfassend das Feststellen der Anzahl, mit der eine erste Nachbarzelle als Handover-Kandidat für eine Mobilstation auftritt anhand der Messberichte, und das Kategorisieren der Mobilstation in eine Geschwindigkeitskategorie aus einer Mehrzahl von Geschwindigkeitskategorien, und Treffen der Handover-Entscheidung in Abhängigkeit von der festgestellten Anzahl, mit der eine erste Nachbarzelle als Handover-Kandidat auftritt und der ermittelten Geschwindigkeitskategorie.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vergleich der festgestellten Anzahl, mit der eine erste Nachbarzelle als Handover-Kandidat auftritt, mit einem Schwellwert.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die bedienende Zelle eine Makrozelle und die erste Nachbarzelle eine Mikrozelle ist, gekennzeichnet durch ein Handover an die erste Nachbarzelle, wenn der Schwellwert überschritten wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die bedienende Zelle und die erste Nachbarzelle Mikrozellen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Handover auf eine Makrozelle erfolgt, wenn der Schwellwert nicht überschritten wird.
DE19621097A 1995-05-27 1996-05-24 Verfahren zur Bestimmung einer Übergabe in einem mehrzelligen Kommunikationssystem Expired - Fee Related DE19621097B4 (de)

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