DE19955838A1

DE19955838A1 - Verfahren zur Steuerung einer Verbindungsübergabe in einem Funk-Kommunikationssystem

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Publication number: DE19955838A1
Application number: DE19955838A
Authority: DE
Inventors: Jijun Luo; Markus Dillinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-31

Abstract

Erfindungsgemäß werden von einer Teilnehmerstation jeweils ermittelte charakteristische Werte bezüglich von Übertragungsverhältnissen bei der Signalübertragung in Abwärtsrichtung von zumindest zwei Basisstationen des Funk-Kommunikationssystems über ein Zeitintervall gemittelt. Anhand der Summe wird nachfolgend zumindest eine Basisstation zur Versorgung der Teilnehmerstation mit funktechnischen Ressourcen ausgewählt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Ver bindungsübergabe in einem Funk-Kommunikationssystem, insbe sondere in einem Mobilfunksystem.

In Funk-Kommunikationssystemen werden Informationen wie bei spielsweise Sprache, Bildinformationen oder andere Daten, mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnitt stelle zwischen einer sendenden und einer empfangenden Mobil station, wie beispielsweise einer Basisstation bzw. einer Mo bilstation für den Fall eines Mobilfunksystems, übertragen. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequenzen, die in dem für das jeweilige System vorgesehenen Frequenzband liegen. Beim GSM-Mobilfunksystem (Global System for Mobile Communication) liegen die Träger frequenzen im Bereich von 900 MHz, 1800 MHz und 1900 MHz. Für zukünftige Mobilfunksysteme mit CDMA- und TD/CDMA-Übertra gungsverfahren über die Funkschnittstelle, wie beispielsweise das UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder an dere Systeme der 3. Generation sind Trägerfrequenzen im Be reich von ca. 2000 MHz vorgesehen. Für das erwähnte UMTS-Mo bilfunksystem wird zwischen einem sogenannten FDD-Modus (Fre quency Division Duplex) mit einem W-CDMA-Übertragungsverfah ren (Wideband-Code Division Multiple Access) und einem TDD- Modus (Time Division Duplex) mit einem TD/CDMA-Übertragungs verfahren (Time Division/Code Division Multiple Access) un terschieden. Der TDD-Modus zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein gemeinsames Frequenzband sowohl für die Si gnalübertragung in Aufwärtsrichtung (UL - Uplink) als auch in Abwärtsrichtung (DL - Downlink) genutzt wird, während der FDD-Modus für die Übertragungsrichtungen ein jeweiliges Fre quenzband nutzt.

In auf einem CDMA-Verfahren basierenden Funk-Kommunikations systemen, zu dem auch das amerikanische IS-95 Mobilfunksystem gehört, erfolgt bei einem sogenannten Soft-Handover, d. h. bei einer Verbindungsweiterschaltung in Grenzregionen einer Funk- Zelle, eine Signalübertragung zu einer Teilnehmerstation gleichzeitig von mehreren Basisstationen. Diese Menge versor gender Basisstationen wird als ein Satz aktiver Basisstatio nen (Active Set) bezeichnet und beinhaltet nur solche Basis stationen, zu denen die Teilnehmerstation für eine Si gnalübertragung eine möglichst geringe Sendeleistung benö tigt. Die Auswahl der Basisstationen erfolgt netzseitig auf grund von periodisch von der Teilnehmerstation durchgeführten Messungen über charakteristische Werte, wie beispielsweise Empfangsstärke, Bitfehlerrate etc.. Durch kurzfristige Schwankungen der Übertragungseigenschaften zu den jeweiligen Basisstationen kann nachteilig eine häufige Veränderung des aktuellen Satzes aktiver Basisstationen notwendig werden, welches zu einer erhöhten Signalisierungslast führt.

In dem Artikel von Alexe Leu, Bijan Jabbari "Cell Assignabi lity on Random Path in CDMA Neworks", S. 189-198 des de Buch von Ezio Biglieri, Luigi Fratta and Bijan Jabbari "Multiac cess, Mobility and Teletraffic in Wireless Communications", Volume 4, 1999, Kluwer Academic Publishers, wird in dem Kapi tel 3 "The Cell Assignability Probability Model" und bezug nehmend auf die Fig. 2 wird ein Verfahren zur effizienteren Zuweisung von Basisstationen zu dem Satz aktiver Basisstatio nen angegeben. Dieses Verfahren basiert auf einer Einführung eines Additions-Schwellwertes, eines Fallenlassen-Schwellwer tes sowie eines Fallenlassen-Zeitintervalls, wobei die Schwellwerte jeweils auf eine Empfangsstärke des Pilotkanals einer Basisstation bezogen sind. Das Zeitintervalls wird je weils bei einem Unterschreiten des unteren Fallenlassen- Schwellwertes gestartet. Unterschreitet die Empfangsstärke des Pilotkanals einer Basisstation des Satzes aktiver Basis stationen den Fallenlassen-Schwellwert während des gesamten Zeitintervall, so wird die Basisstation aus dem Satz aktiver Basisstationen entfernt (fallengelassen) und versorgt nicht mehr die Teilnehmerstation. Übersteigt nachfolgend die Emp fangsstärke des Pilotkanals den Additions-Schwellwert, so wird die Basisstation wieder zur Versorgung der Teilnehmer station zu dem Satz aktiver Basisstationen hinzugenommen (ad diert). Dieses Verfahren bewirkt nachteilig, daß einerseits auch bei nur kurzzeitig hohen Empfangsstärken eine sofortige Übernahme der Basisstation in den Satz aktiver Basisstationen einhergehend mit einer Signalisierungslast erfolgt, während dessen andererseits eine Basisstation weiterhin für die Ver sorgung verwendet wird, auch wenn ihre Empfangsstärke während des Zeitintervalls nur kurzzeitig oberhalb des Fallenlassen- Schwellwertes liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Funk-Kommunikationssystem anzugeben, die eine effizien tere Steuerung bei einer Verbindungsweiterschaltung ermögli chen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und das Funk- Kommunikationssystem gemäß den Merkmalen der unabhängigen Pa tentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Erfindungsgemäß werden von einer Teilnehmerstation jeweils ermittelte charakteristische Werte bezüglich von Übertra gungsverhältnissen bei der Signalübertragung in Abwärtsrich tung von zumindest zwei Basisstationen des Funk-Kommunikati onssystems über ein Zeitintervall gemittelt. Anhand der Summe wird nachfolgend zumindest eine Basisstation zur Versorgung der Teilnehmerstation mit funktechnischen Ressourcen ausge wählt.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die damit zusammenwirken den Komponenten des Funk-Kommunikationssystems werden nun an hand von zeichnerischen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Funk-Kommunikationssystems, insbesondere eines Mobilfunksystems,

Fig. 2 eine schematische Struktur einer Gruppe von Basissta ionen,

Fig. 3 eine Hinzufügen und ein nachfolgendes Fallenlassen einer Basisstation NBb zu bzw. aus dem Satz aktiver Basisstationen AS,

Fig. 4 ein Ersetzen einer Basisstation NBb des Satzes akti ver Basisstationen AS durch eine weitere Basisstation NBc, und

Fig. 5 ein Vergleich zwischen der Wirkung des erfindungsge mäßen Verfahrens zur Einbeziehung einer Basisstation und dem Verfahren nach dem Stand der Technik.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines Mobilfunksystems basierend auf der Struktur des zukünftigen UMTS-Mobilfunksystems als Beispiel für die Struktur eines Funk-Kommunikationssystems. Ein Mobilfunksystem besteht jeweils aus einer Vielzahl von Mobilvermittlungsstellen MSC (Mobile Switching Center), die zu einem Vermittlungsnetz (Switching Subsystem) gehören und untereinander vernetzt sind bzw. den Zugang zu einem Festnetz PSTN herstellen, und aus jeweils einem oder mehreren mit die sen Mobilvermittlungsstellen MSC verbundenen Basisstationssy stemen BSS (Base Station Subsystem). Ein Basisstationssystem BSS weist wiederum zumindest eine Einrichtung RNC (Radio Net work Controller) zum Zuweisen von funktechnischen Ressourcen sowie zumindest eine jeweils damit verbundene Basisstation NB (Node B) auf.

Eine Basisstation NB kann über eine Funkschnittstelle Verbin dungen zu Teilnehmerstationen UE (User Equipment) aufbauen und unterhalten. Durch jede Basisstation NB wird zumindest eine Funkzelle Z gebildet. Die Größe der Funkzelle Z wird in der Regel durch die Reichweite eines Organisationskanals CCH (Common Control Channel), in dem amerikanischen IS-95-System und dem FDD-Modus des UMTS-Mobilfunksystems ist dieses bei spielsweise der Pilotkanal und in TDD-Modus der Broadcast Control Channel BCCH, der von den Basisstationen NB mit einer jeweils höheren und konstanten Sendeleistung gesendet wird, bestimmt. Bei einer Sektorisierung oder bei hierarchischen Zellstrukturen können pro Basisstation NB auch mehrere Funk zellen Z versorgt werden.

Das Beispiel der Fig. 1 zeigt eine Teilnehmerstation UE, die sich in der Funkzelle Z einer Basisstation NB befindet und sich mit einer Geschwindigkeit V bewegt. Die Teilnehmersta tion UE hat eine Kommunikationsverbindung zu der Basisstation NB aufgebaut, auf der in Aufwärts- UL und Abwärtsrichtung DL eine Signalübertragung eines gewählten Dienstes erfolgt. Die Kommunikationsverbindung wird nach einem CDMA-Teilnehmersepa rierungsverfahren durch einen oder mehrere der Teilnehmersta tion UE zugeteilte Spreizkodes von parallel in der Funkzelle Z aufgebauten Kommunikationsverbindungen separiert. In glei cher Weise erfolgt auch eine Übertragung von Signalisierungs nachrichten seitens der Teilnehmerstation UE, die beispiels weise Meßwerte von charakteristischen Werten bezüglich von Übertragungsverhältnissen zu den jeweiligen Basisstationen NB enthalten, in Aufwärtsrichtung zu einer oder mehreren Basis stationen NB.

In der Fig. 3 ist eine beispielhafte Situation zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Eine Teilneh merstation UE, die sich in dem Funkversorgungsbereich einer Basisstation NBa aufhält, bewegt sich beispielsweise auf ei nen Bereich mit Überschneidungen von Funkversorgungsbereichen benachbarter Basisstationen NBb, NBc zu. Um bei einer weite ren Bewegung der Teilnehmerstation UE eine konstant hohe Übertragungsqualität sicherzustellen, wird in einem CDMA-ba sierten Mobilfunksystem ein sogenanntes Soft Handover-Verfah ren durchgeführt. Die Teilnehmerstation UE wird in diesem Fall beispielsweise sowohl von der Basisstation NBa als auch von den Basisstationen NBb und NBc mit funktechnischen Res sourcen versorgt. Die Menge versorgender Basisstationen wird als Satz aktiver Basisstationen AS (Active Set) bezeichnet. Abhängig von der Bewegung der Teilnehmerstation UE und den sich hierdurch verändernden Übertragungseigenschaften zu den jeweiligen Basisstationen NB kann sich sowohl die Anzahl als auch die Auswahl der aktiven Basisstationen NB permanent än dern.

Die Auswahl der aktiven Basisstationen NB zur Versorgung der Teilnehmerstation UE wird in dem RNC getroffen und basiert auf Messungen von charakteristischen Werten bezüglich der Übertragungseigenschaften zu den jeweiligen Basisstationen NB, die in dem RNC verarbeitet werden. Charakteristische Werte können dabei insbesondere die Empfangsstärke des Orga nisationskanals CCH, die erforderliche Sendeleistung PUE oder die Bitfehlerrate BER (Bit Error Rate) sein. Die Messungen der charakteristischen Werte werden von der Teilnehmerstation UE periodisch durchgeführt. Beim IS-95-System erfolgt auch eine periodische Signalisierung dieser Meßwerte. Bei dem zu künftigen UMTS-Mobilfunksystem wird dahingegen vorgeschlagen, die Signalisierungsrate adaptiv an Veränderungen der Meßwerte anzupassen, d. h. die Teilnehmerstation UE signalisiert bei einer nur geringen Veränderung der Meßwerte mit einem großen zeitlichen Abstand, währenddessen sie bei einer schnellen bzw. starken Änderung der Meßwerte eine häufigere Signalisie rung durchführt. Insbesondere bei einer hohen Geschwindigkeit V der Teilnehmerstation UE verändern sich die Übertragungs verhältnisse sehr schnell und eine schnelle Anpassung des Satzes aktiver Basisstationen AS an diese sich verändernden Verhältnisse ist erforderlich. Alternativ kann die Auswahl des geeigneten Satzes aktiver Basisstationen AS auch in der Teilnehmerstation UE durchgeführt werden, wobei nur jeweils der Bedarf einer Änderung und die aktuelle Auswahl der Basis stationen zu dem RNC signalisiert werden.

Die maximale Anzahl versorgender Basisstationen NB in dem Satz aktiver Basisstationen AS wird beispielsweise in einem sogenannten Operations- und Wartungszentrum (OMC - Operation and Maintenance Center), das mit der Mobilvermittlungsstelle MSC verbunden ist, administriert. Simulationen haben ergeben, daß eine Anzahl von bis zu drei Basisstationen NB eine opti male Versorgung einer Teilnehmerstation UE sicherstellen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Verbindungs weiterschaltung wird nachfolgend in drei Abschnitten erläu tert, wobei zwischen

a) der Addition einer Basisstation NB zu dem Satz aktiver Ba sisstationen AS,
b) dem Fallenlassen einer Basisstation aus dem Satz aktiver Basisstationen AS, und
c) dem Ersatz einer Basisstation des Satzes aktiver Basissta tionen durch eine andere Basisstation

unterschieden wird. Diese drei Verfahrensschritte können so wohl einzeln als auch vorteilhaft zusammen für die Steuerung der Verbindungsweiterschaltung eingesetzt werden. Die Verfah rensschritte a) und b) werden nachfolgend bezugnehmend auf die

Fig.

3 erläutert.

a) Addition einer Basisstation NBb zu dem Satz aktiver Basis stationen AS

In der Fig. 3 sind beispielhaft Messungen einer jeweils erfor derlichen Sendeleistung P_NBa und P_NBb in dB der Teilnehmersta tion UE zu den beiden Basisstationen Nba bzw. NBb nach der Zeit t dargestellt. In einer idealisierten Betrachtung wird davon ausgegangen, daß die Teilnehmerstation UE zu der Basis station Nba eine geringste Sendeleistung P_UE benötigt, und diese Sendeleistung P_UE über den Zeitraum der Betrachtung konstant ist. Die Basisstation NBa ist zu Beginn der Betrach tung die einzige Basisstation in dem Satz aktiver Basissta tionen AS zur Versorgung der Teilnehmerstation UE. Die Dar stellungen der Figuren sind jeweils auf erforderliche Sende leistungen P_UE der Teilnehmerstation UE bezogen, eine ent sprechende Betrachtung wie in dem genannten Stand der Technik von Leu, Jabbari ausgehend von Empfangsstärkemessungen kann analog zum beschriebenen Verfahren erfolgen.

Die Basisstation NBb wird in den Satz aktiver Basisstationen AS aufgenommen, wenn die erforderliche Sendeleistung P_NBb der Teilnehmerstation UE mindestens über das Zeitintervall Tadd (Addition Timer) unterhalb eines sogenannten Einbeziehungs- Schwellwerts TH_incl (Inclusion Threshold) (gestrichelte Li nie) liegt. Die Basisstation NBb wird nachfolgend in gleicher Weise wieder aus dem Satz aktiver Basisstationen AS entfernt, wenn die erforderliche Sendeleistung P_NBb der Teilnehmersta tion UE mindestens über das Zeitintervall Tdrop größer einer oberen Begrenzung einer Handover-Spannne HO_margin (Handover Margin) beträgt. Die Handover-Spanne HO_margin ist dabei je weils auf die kleinste erforderliche Sendeleistung - in dem Beispiel der Sendeleistung P_NBa zu der Basisstation NBa - in dem Satz aktiver Basisstationen AS bezogen. Die geringste Sendeleistung sowie die entsprechende Basisstation NB können sich in der Praxis durchaus laufend verändern, beispielsweise wenn die erforderlichen Pegel aufgrund einer Bewegung der Teilnehmerstation UE variieren.

Da, wie beispielhaft dargestellt, auch die Sendeleistungspe gel P_NBb zu der Basisstation NBb über der Zeit t stark schwan ken, wird erfindungsgemäß eine Integralbetrachtung über den Messwerten durchgeführt. So wird die Basisstation NBb erst in den Satz aktiver Basisstationen AS aufgenommen, wenn folgende Bedingung erfüllt wird:

wobei Tadd das zur Entscheidung gewählte Zeitintervall bein halten. m_i die ermittelten Pegelwerte in dB der beobachteten Basisstation NB, in dem Beispiel die Pegelwerte der Basissta tion NBb, sind. Der zeitabhängige Gewichtungsfaktor a(t) be schreibt einen "Vergessensfaktor", d. h. ältere Werte werden beispielsweise mit einem geringeren Gewicht bei der Integral betrachtung als jüngere Werte berücksichtigt. Dieses kann insbesondere bei einem sogenannten Mikro-Environment vorteil haft wirken, wenn die Teilnehmerstation UE beispielsweise um eine Ecke biegt und sich die Übertragungsverhältnisse zu den einzelnen Basisstationen NB hierdurch bedingt stark ändern. Der Vergleichswert A zur Entscheidungsfindung ist in der Re gel eine Konstante, die einen bestimmten Toleranzpegel gegen über kurzzeitigen Überschreitungen des Einbeziehungs-Schwell wertes TH_incl durch die Sendeleistungspegel P_UE während des Zeitintervalls Tadd beschreibt. Die vorteilhafte Wirkung wird nachfolgend zu der Fig. 4 näher erläutert. Der Wert der Kon stante kann dabei auch zu Null gewählt werden, was bedeutet, daß im Mittel über der Zeitkonstante Tadd der Differenzpegel kleiner Null sein muß, damit die betreffende Basisstation NB in den Satz aktiver Basisstationen AS aufgenommen wird. Der Vergleichswert A kann alternativ beispielsweise auch adaptiv beispielsweise abhängig von Übertragungsverhältnissen oder der Geschwindigkeit V der Teilnehmerstation UE gewählt wer den.

Der Einbeziehungs-Schwellwert TH_incl wird abhängig von der aktuell erforderlichen geringsten Sendeleistung P_NBa, der Handover-Spanne HO_margin sowie der Einbeziehungs-Hysterese HO_incl_hyst (Handover Inclusion Hysteresis) ab. Die Einbe ziehungs-Hysterese HG_incl_hyst ist als die Pegeldifferenz zwischen dem Einbeziehungs-Schwellwert TH_incl und dem oberen Schwellwert TH_HO_margin der Handover-Spanne HO_margin defi niert. Der Einbeziehungs-Schwellwert TH_incl läßt sich somit mathematisch wie folgt definieren:

TH_incl = P_NBa + HO_margin - HO_incl_hyst

b) Entfernen der Basisstation NBb aus dem Satz aktiver Basis stationen AS

Die beispielhafte Basisstation NBb wird nach der unter a) be schriebenen Einbeziehung in den Satz aktiver Basisstationen AS wieder aus diesem Satz AS entfernt, wenn der Sendelei stungspegel P_NBb über mindestens das Zeitintervall Tdrop (Drop Timer) den oberen Schwellwert TH_HO_margin der Einbeziehungs- Hysterese HO_incl_hyst bzw. der Handover-Spanne HO_margin überschreitet. Dabei muß folgende Bedingung erfüllt sein:

wobei der Vergleichswert B wiederum als eine Konstante für einen maximalen mittleren Differenzpegel über der Zeitkon stante Tdrop angenommen wird, alternativ jedoch, wie zu a) beschrieben, auch adaptiv angepaßt werden kann. Der Schwell wert TH_HO_margin wird mathematisch wie folgt definiert:

TH_HO_margin = P_NBa + HO_margin

wobei P_NBa nach der idealisierten Betrachtungsweise diejenige Basisstation mit dem jeweils geringsten erforderlichen Sende leistungspegel P_UE der Teilnehmerstation UE darstellt.

c) Ersatz einer Basisstation NB des Satzes aktiver Basissta tionen AS durch eine andere Basisstation

Für einen beispielhaften Fall, daß die Teilnehmerstation UE bereits von einer maximal zugelassenen Anzahl von Basissta tionen NB des Satzes aktiver Basisstationen AS versorgt wird, können sich aufgrund einer Bewegung der Teilnehmerstation UE die Übertragungsverhältnisse zu umliegenden Basisstationen NB derart ändern, daß eine Basisstation NBc, die bisher noch nicht zu dem Satz aktiver Basisstationen AS gehört, bessere Übertragungsbedingungen bzw. eine geringere erforderliche Sendeleistung P_UE der Teilnehmerstation UE als eine Basissta tion NBb des Satzes aktiver Basisstationen AS bietet. In die sem Fall kann die Basisstation NBb beispielsweise durch die neue Basisstation NBc in dem Satz aktiver Basisstationen AS ersetzt werden, wenn diese über ein bestimmtes Zeitintervall Trepl (Replacement Timer) günstigere Pegelwerte zeigt.

In der Fig. 4 ist zur Erläuterung des Verfahrens beispielhaft ein Ersatz der Basisstation NBb durch die Basisstation NBc in dem Satz aktiver Basisstationen AS zur Versorgung der Teil nehmerstation UE dargestellt. Dabei wird angenommen, daß die Basisstation NBb eine höchste Sendeleistung P_NBb der Teilneh merstation UE erfordert und damit die "schlechteste" Basis station NB des Satzes aktiver Basisstationen AS darstellt. Ausgehend von der erforderlichen Sendeleistung P_NBb zu dieser Basisstation NBb ist eine sogenannte Ersatz-Hysterese HO_repl_hyst (Handover Replacement Hysteresis) definiert, de ren unterer Grenzwert dem Ersatz-Schwellwert TH_repl (Repla cement Threshold) entspricht. Der Ersatz der "schlechten" Ba sisstation NBb durch die neue Basisstation NBc in dem Satz aktiver Basisstationen AS wird unter Erfüllung der folgenden Bedingung durchgeführt:

wobei der Vergleichswert C wiederum eine Konstante ist, die entsprechend der Erläuterungen zu den Vergleichswerten A und B auch Null betragen kann und alternativ auch adaptiv gewählt wird. Der Ersatz-Schwellwert TH_repl wird mathematisch wie folgt definiert:

TH_repl = P_NBb - HO_repl_hyst

wobei P_NBb in dem idealisierten Beispiel mit einer konstanten Sendeleistung P_NBb der "schlechtesten" Basisstation NB ent spricht. In der Praxis wird abhängig von den Veränderungen der Übertragungseigenschaften zu den Basisstationen NB die jeweils die Basisstation NB berücksichtigt, zu der die Teil nehmerstation UE mit der größten Sendeleistung P_UE senden muß.

Die Basisstation NBb wird demnach durch die neue Basisstation NBc in dem Satz aktiver Basisstationen AS ersetzt, wenn die über das Ersatz-Zeitintervall Trepl gemittelte Sendeleistung P_NBc zu der neuen Basisstation NBc unterhalb des Ersatz- Schwellwertes TH_repl liegt.

Beinhaltet der Satz aktiver Basisstationen AS eine größere Anzahl von die Teilnehmerstation UE versorgender Basisstatio nen NB, so kann die jeweils "schlechteste" Basisstation NB nach der folgenden Vorschrift ermittelt werden:

wobei NB_worst die "schlechteste" Basisstation NB und N_Bbest die "beste" Basisstation NB, d. h. die Basisstation NB, zu der die geringste Sendeleistung erforderlich ist, darstellt. Entspre chend wird diese geringste Sendeleistung mit P_NBbest bezeich net. P_NBASi bezeichnet die jeweilige Sendeleistung zu den i Basisstationen NB des Satzes aktiver Basisstationen AS. Die Vorschrift führt einen Vergleich der Sendeleistungen P_NBASi der Basisstationen NB in dem Satz aktiver Basisstationen AS mit der Sendeleistung P_NBbest der "besten" Basisstation NB_best durch.

Die Auswertung bezüglich der "schlechtesten" Basisstation NB_worst kann vorteilhaft mit einem sogenannten gleitenden In tegrator vorgenommen werden. Dieses bedeutet, daß eine be stimmte Zeit der Vergangenheit für die Entscheidungsfindung berücksichtigt wird, um kurzfristige Entscheidungen zu ver meiden. Aus Meßwerten der Vergangenheit können Tendenzen er kannt werden, die eine Basisstation NB als für den Satz akti ver Basisstationen AS geeignet oder nicht kennzeichnen. Hierzu kann ein bestimmtes Zeitintervall zur Beobachtung de finiert werden.

Das beschriebene Verfahren zum Ersatz kann in gleicher Weise in einem TDMA-basierten Funk-Kommunikationssystem eingesetzt werden, in dem anstelle eines sogenannten "weichen" Handovers (SHO - Soft Handover) mit einer parallelen Versorgung einer Teilnehmerstation UE durch mehrere Basisstationen NB ein so genanntes "hartes" Handover (HHO - Hard Handover), d. h. die Verbindung wird von einer dedizierten Basisstation NB zu ei ner nächsten Basisstation NB weitergeschaltet, durchgeführt wird.

In der Fig. 5 sind beispielhaft anhand der Einbeziehung einer Basisstation NB in den Satz aktiver Basisstationen AS die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem be kannten Stand der Technik gemäß Leu, Jabbari dargestellt. Nach dem Stand der Technik wird das Einbeziehungs_Zeitinter vall Tadd nach jedem Unterschreiten des Einbeziehungs- Schwellwertes TH_incl neu gestartet und erst nach Ablauf des Zeitintervall Tadd die Basisstation NB in den Satz aktiver Basisstationen AS einbezogen, sofern der Sendeleistungspegel PUE während des gesamten Zeitintervalls Tadd unterhalb des Einbeziehungs-Schwellwertes TH_incl lag.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt diese Einbeziehung zeitlich gesehen bereits deutlich früher, da der kleine Ausreißer (durch Kreis gekennzeichnet) in dem erforderlichen Sendeleistungspegel P_UE nicht zu einem Anhal ten und anschließenden Neustarten des Zeitintervalls Tadd führt. Entsprechend der Wahl der Konstante A kann ein derar tiger Ausreißer über dem Zeitintervall Tadd herausgemittelt werden und verfälscht hierdurch nicht die Auswertung des län gerfristigen Verlaufs der Meßergebnisse. In gleicher Weise wirkt das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Entfernen und einem Ersatz einer Basisstation NB aus bzw. in einem Satz ak tiver Basisstationen AS.

Die beschriebenen Zeitintervall Tadd, Tdrop, Trepl können zum einen eine jeweils unterschiedliche Dauer aufweisen, deswei teren ist eine Dimensionierung der Zeitintervalle abhängig von beispielsweise der Rate der Meßberichte oder der Ge schwindigkeit V der Teilnehmerstation UE denkbar. Dabei kann beispielsweise bei einer hohen Meßrate das Zeitintervall vor teilhaft verkürzt werden, da bereits nach kurzer Zeit eine große Anzahl auswertbarer Werte vorliegen und eine genaue Schätzung über die erforderlichen Sendeleistung vorgenommen werden kann. In gleicher Weise sollte bei einer hohen Ge schwindigkeit V der Teilnehmerstation UE das jeweilige Zeit intervall verkürzt werden, da sich die Übertragungsbedingun gen bei hohen Geschwindigkeiten V ebenfalls schnell ändern. Allgemein können die Zeitintervalle beispielsweise wie folgt definiert werden:

wobei UE_V die Geschwindigkeit der Teilnehmerstation UE und reports/sec die Signalisierungsrate der auszuwertenden Meßer gebnisse bezeichnet.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Verbindungsübergabe in ei nem Funk-Kommunikationssystem, bei dem von einer Teilnehmerstation (UE) jeweils ermittelte charakte ristische Werte bezüglich von Übertragungsverhältnissen bei einer Signalübertragung in Abwärtsrichtung (DL) von zumindest zwei Basisstationen (NBa, NBb, NBc) des Funk-Kommunikations systems über ein Zeitintervall (Tadd, Tdrop, Trepl) summiert werden, und anhand der Summe zumindest eine Basisstation (NBa, NBb, NBc) zur Versorgung der Teilnehmerstation (UE) ausgewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die charakteristischen Werte zur Bestimmung einer erforderli chen Sendeleistung (P_UE) für die Signalübertragung zu der je weiligen Basisstation (NBa, NBb, NBc) verwendet werden.

3. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Zeitintervall (Tadd, Tdrop, Trepl) abhängig von einer Si gnalisierungsrate und/oder von einer Geschwindigkeit (V) der Teilnehmerstation (UE) gewählt wird.

4. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine Differenz zwischen den charakteristischen Werten und ei nem Schwellwert (TH_incl, TH_HO_margin, TH_repl) für die Sum menbildung berücksichtigt wird.

5. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die charakteristischen Werte mit einem zeitabhängigen Gewich tungsfaktor (a(t)) versehen werden.

6. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Summe mit einem Vergleichswert (A, B, C) verglichen wird, und bei einer Übereinstimmung oder einem Unterschreiten des Vergleichswertes (A, B, C) die jeweilige Basisstation (NBa, NBb, NBc) zur Versorgung der Teilnehmerstation (UE) gewählt wird.

7. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Funkschnittstelle des Funk-Kommunikationssystems gemäß einem CDMA-Verfahren organisiert ist.

8. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Funkschnittstelle des Funk-Kommunikationssystems gemäß einem TDMA-Verfahren organisiert ist.

9. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Auswahl der versorgenden Basisstation (NBa, NBb, NBc) in der Teilnehmerstation (UE) anhand der ermittelten charakteri stischen Werte durchgeführt und zu einer netzwerkseitigen Einrichtung zur Zuweisung von funktechnischen Ressourcen (RNC) signalisiert wird.

10. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Auswahl der versorgenden Basisstation (NBa, NBb, NBc) netzwerkseitig in einer Einrichtung zur Zuweisung von funk technischen Ressourcen (RNC) durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem von der Teilnehmerstation (UE) die charakteristischen Werte anhand eines von den Basisstationen (NB) ausgesendeten Orga nisationskanals (CCH) ermittelt werden.

12. Funk-Kommunikationssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1.