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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Teilnehmerstation, eine
Netzsteuervorrichtung und ein Verfahren zum Ausführen von Zwischen-Frequenz-Messungen
in einem Mobilkommunikationssystem. Die Erfindung betrifft auch
ein Mobilkommunikationssystem, in dem solch eine Teilnehmerstation,
eine solche Netzsteuervorrichtung und ein solches Verfahren verwendet werden.
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Wie nachstehend detaillierter erläutert werden
wird, werden in einem Mobilkommunikationssystem Übertragungsbedingungen auf
einer Verbindung (Kommunikationsverbindung oder Signalisierungsverbindung)
zwischen einer Teilnehmerstation und einer Basis-Sender/Empfänger-Station
bzw. Basisstation überwacht
und der Bedarf für
ein Zwischen-Frequenz- oder Zwischen-System-Handover (Rufweitergabe)
wird erfasst, z. B. wenn die Sendebindungen schlechter werden. wenn
der Bedarf für ein
Zwischen-Frequenz- oder Zwischen-System-Handover erfasst worden
ist, wird ein Zwischen-Frequenz-Auslösesignal bzw. Zwischen-Frequenz-Triggersignal
generiert zum Anzeigen des Bedarfs für ein Zwischen-Frequenz- oder
Zwischen-System-Handover
und zum Veranlassen von Zwischen-Frequenz-Messungen auf einer unterschiedlichen
Frequenz als der momentan benutzten. Ansprechend auf das Auslöse- bzw.
Triggersignal werden Zwischenfrequen-Messungen auf einer oder mehreren
unterschiedlichen Frequenzen ausgeführt und wenn eine geeignete
neue Frequenz gefunden worden ist, findet das tatsächliche
Zwischen-Frequenz- oder Zwischen-System-Handover statt. Nachstehend
wird der Begriff "Handover" bzw. Rufweitergabe verwendet zum Kennzeichnen
eines Zwischen-Frequenz-Handover
oder Zwischen-System-Handover, selbst wenn dies nicht explizit erwähnt wird.
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Wenn eine Verbindung zwischen der
Basisstation und der Teilnehmerstation eingerichtet wird, gibt es,
selbst wenn nur eine Signalisierungsverbindung mit der Teilnehmerstation
in einem aktiven Betriebsmodus eingerichtet ist, immer irgendwelchen Datenverkehr
auf der Verbindung und die Teilnehmerstation und das Netz müssen Zwischen-Frequenz-Messungen durchführen, wenn
keine Daten übertragen
werden, da sonst einige der kommunizierten Daten auf der Verbindung
verloren gehen. Ein anderer wichtiger Aspekt ist, wann und wie ein
Zwischen-Frequenz-Messauslöse-
bzw. Triggersignal durch das Netz generiert werden sollte zum Veranlassen
der Zwischen-Frequenz-Messungen. Es sollte erwähnt werden, dass die Zwischen-Frequenz-Messungen
selbst jedoch ansprechend auf das Zwischen-Frequenz-Messungs-Triggersignal
immer in der Teilnehmerstation ausgeführt werden.
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Die vorliegende Erfindung richtet
sich insbesondere an das Problem, welches Zeitintervall in der Teilnehmerstation
zum Ausführen
dieser Zwischen-Frequenz-Messungen verwendet werden sollte.
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Nachstehend wird Zwischen-Frequenz
mit "IF" (vom englischsprachigen Ausdruck "Inter Frequency") abgekürzt werden.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In Bezug auf ein konventionelles
Verfahren zum Triggern von IF-Messungen in einem Mobilkommunikationssystem
zeigt 1 eine allgemeine Übersicht
eines Kommunikationssystems TELE, welches mindestens zwei unterschiedliche
Mobilkommunikationssysteme T1, T2 umfasst. Eine Teilnehmerstation,
d. h. eine Mobilstation MS, die in einem ersten Mobilkommunikationssystem
T1 betreibbar ist, kann auch in dem zweiten Mobilkommunikationssystem
T2 betreibbar sein. Innerhalb jedes Mobilkommunikationssystems T1,
T2 kann die Mobilstation sich innerhalb unterschiedlicher Zellen
S1, S2, S3, S1', S3' und C1–C6 bewegen. Bedingt
durch unterschiedliche Handover-Kriterien kann die Mobilstation MS ein
Zwischen-Frequenz-Handover innerhalb desselben Systems oder ein
Zwischen-System-Handover zu/von dem anderen System durchführen. Es sollte
bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung gleich gut anwendbar
ist zum Triggern eines Zwischen-Frequenz-Handover innerhalb desselben Systems
und/oder eines Zwischen-System-Handovers und 1 zeigt nur zwei Mobilkommunikationssysteme
T1, T2 als ein Beispiel, wo beide derartigen Handover-Prozeduren
stattfinden können.
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1 zeigt
als ein Beispiel für
das erste Mobilkommunikationssystem T1 ein WCDMA-Kommunikationssystem
(Breitband-CDMA-, Breitband-Code-Multiplex-Vielfachzugriff- bzw. "Wideband Code Divisional
Multiple Access"-Kommunikationssystem) oder
ein CDMA-Kommunikationssystem (Breitband-Code-Multiplex-Vielfachzugriff-Kommunikationssystem),
das eine Netzsteuervorrichtung RNC (Radio Network Controller
bzw. Funknetz-Controller) umfasst, mindestens eine Basis-Sender/Empfänger-Station
bzw. Basisstation RBS, RBS' (in WCDMA Funkbasisstation genannt),
mindestens eine Teilnehmerstation MS (Mobilstation) sowie
eine Anzahl von (möglicherweise) überlappenden
Zellen S1, S2, S3, S1', S3'.
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Ein Beispiel für das zweite Mobilkommunikationssystem
T2 ist ein Kommunikationssystem gemäß einem der Standards GSM(Global
System for Mobile Communications), PDC(Personal Digital Cellular)
und D-AMPS(Digital-Advanced Mobile Personal Service).
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In 1 ist
für das
zweite Mobilkommunikationssystem T2 ein Beispiel eines GSM-Systems
gezeigt. Jedoch sollte bemerkt werden, dass die Erfindung im Prinzip
auch auf irgendeine Digital-Mobiltelefonsystemart angewendet werden
kann und sie als solche nicht eingeschränkt ist auf die oben erwähnten Systeme.
Das in 1 gezeigte GSM-System umfasst
die konventionellen Einheiten eines Basisstations-Controllers BSC,
mindestens eines Mobilvermittlungszentrums MSC sowie eines Gateway-Mobilvermittlungszentrums
GMSC (Netzübergangs-Mobilvermittlungszentrum).
Die Mobilstationen MS werden von einer Vielzahl von Basisstationen
BTS innerhalb der Zellen C1–C6 bedient, in denen
die Mobilstation MS sich umherbewegen kann.
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Die Netzsteuervorrichtung RNC des
WCDMA-Systems in 1 ist über eine
UMSC-Einheit mit dem Gateway-Mobilvermittlungszentrum
GMSC des GSM-Systems verbunden.
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Abhängig von dem geographischen
Entwurf des ersten und zweiten Mobilkommunikationssystems T1, T2
können
die Zellen S1, S2, S3, S1', S3' des ersten Mobilkommunikationssystems
T1 auch vollständig
oder teilweise überlappen
mit den Zellen C1-C6 des
zweiten Mobilkommunikationssystems T2. Wenn die Mobilstation MS ein
Zwischen-System-Handover durchzuführen hat, ist die Mobilstation MS sicherlich
in der Lage, entsprechend den Spezifikationen des ersten und zweiten
Mobilkommunikationssystems betrieben zu werden.
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Ein Grund zum Durchführen von
Zwischen-Frequenz- oder Zwischen-System-Handover-Vorgängen in
dem Telekommunikationssystem TELE in 1 kann
durch Abdeckungsgründe
bedingt sein. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass weder das erste
Kommunikationssystem noch das zweite Kommunikationssystem eine vollständige Abdeckung
aller geographischen Bereiche hat, d. h., sog. "Hot-Spots" in UMTS.
Ferner können
einige Zellen innerhalb des Mobilkommunikationssystems auf Frequenzen
betrieben werden, die nicht anwendbar sind in Nachbarzellen. Durch
das Durchführenlassen
entweder eines Zwischen-Frequenz-Handovers oder eines Zwischen-System-Handovers
durch die Mobilstation MS oder die Netzsteuervorrichtung RNC kann die
Mobilstation MS demnach in einem größeren Bereich verwendet werden
ohne Unterbrechung der Kommunikation.
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Ein anderer Grund für das Handover
können Kapazitätsgründe sein.
Entweder das Mobilkommunikationssystem oder andere Mobilkommunikationssysteme
können
zeitweilig stark belastet werden, so dass ein Zwischen-System-Handover
erforderlich sein kann. Analog kann die Mobilstation MS eine
Verbindung auf einer speziellen Frequenz eingerichtet haben und
es kann erforderlich sein, dass eine andere Frequenz verwendet werden
muss. Diese andere Frequenz kann innerhalb derselben Zelle oder
in einer anderen Zelle vorliegen und beides wird allgemein als ein
Zwischen-Frequenz-Handover bezeichnet. Wie in 1 angedeutet, werden Zwischen-Frequenz-Messungen
(die erforderlich sind für
ein Zwischen-Frequenz-Handover (oder ein Zwischen-System-Handover)
immer ausgeführt
durch eine in einer Mobilstation MS enthaltene Zwischen-Frequenz-Messvorrichtung IFMM.
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Die Netzsteuervorrichtung RNC umfasst eine
Funkruf-Flag-Sendevorrichtung
PFSM (Paging Flag Sending Means) zum Senden eines Paging-Flags bzw.
eines Funkrufmerkers zu der Mobilstation MS, wenn eine
Signalisierungs-Kommunikationsverbindung
bereits eingerichtet worden ist zwischen der Teilnehmerstation MS und
dem Netz. Beispielsweise, wenn die Mobilstation MS eingeschaltet ist
und sich im Netz registriert hat, ist die Teilnehmerstation in einem
registrierten und nicht aktiven Betriebsmodus. Eine Standby-Betriebsvorrichtung
SOM hält
die Teilnehmerstation in einem solchen nicht-aktiven Betriebsmodus.
In einem solchen nicht-aktiven Betriebsmodus wird der Betrieb der
Teilnehmerstation MS aufgeweckt durch Empfangen des Paging-Flag PF von der Netzsteuervorrichtung RNC, nämlich, wenn
ein Ruf für
die Teilnehmerstation SS anhängig
ist und wenn eine Kommunikationsverbindung einzurichten ist mit
der Teilnehmerstation MS.
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2 zeigt
ein allgemeines Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausführen eines
Zwischen-Frequenz- oder Zwischen-System- Handover-Vorgangs in einem Mobilkommunikationssystem, wenn
eine Signalisierungsverbindung oder eine Kommunikationsverbindung
eingerichtet sind. In Schritt ST11 überwacht einer in der Netzsteuervorrichtung RNC oder
der Mobilstation MS enthaltene Handover-Vorrichtung HORM
(HandOveR Means) die Netzleistungsfähigkeit bezüglich Kapazitäts-/Abdeckungsaspekten
wie oben erwähnt.
In Schritt ST12 entscheidet die Handover-Vorrichtung HORM,
ob im Prinzip ein Handover erforderlich ist gemäß den in Schritt ST11 bestimmten
Kriterien. Ist dies der Fall (JA in Schritt ST12), wird
die Mobilstation in Schritt ST13 getriggert, um Zwischen-Frequenz-Messungen auszuführen. Insbesondere
wird in Schritt ST13 ein IF-Messungs-Triggersignal IFTS von
der Handover-Vorrichtung HORM ausgegeben. Wie in 1 angedeutet, kann die IF-Messvorrichtung
IFMM durch ein mobilgeräte-evaluiertes
Handover-Triggersignal IFTS oder ein netz-evaluiertes Handover-Triggersignal IFTS in
Schritt S13 getriggert werden.
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Um ein schnelles und zuverlässiges Zwischen-Frequenz-Handover
auszuführen,
wenn ein Bedarf für
ein solches Handover vorliegt, ist es vorteilhaft, das Ausgeben
eines zuverlässigen
Triggersignals IFTS entweder in der Netzsteuervorrichtung RNC und/oder
in der Mobilstation MS bereitzustellen. Um eine wohlgeplante
Triggerprozedur auszuführen, gibt
es selbstverständlich
nicht eine einzelne Triggerbedingung, die zu überwachen ist in Schritt ST11 und die
eventuell die Mobilstation MS triggern wird, um IF-Messungen auf anderen
Frequenzen und Systemen auszuführen. Üblicherweise
werden in Schritt ST einige Bedingungen überwacht und müssen erfüllt sein,
dass das Triggersignal in Schritt ST13 ausgegeben wird.
Solche Bedingungen können
beispielsweise eine exzessiv hohe Ausgangsleistung entweder auf
der Abwärtsstrecken-Verbindung
(vom Netz zur Teilnehmerstation) oder der Aufwärtsstrecken-Verbindung (von
der Teilnehmerstation zum Netz) und/oder eine hohe Belastung in
der Zelle sein. Wenn beispielsweise das Netz durch Messen der Aufwärtsstreckeninterferenz
eine hohe Belastung in der Zelle erfasst, wird es versuchen, IF-Messungen zu
triggern und demnach ein Handover zu einer abweichenden Zelle oder
einem abweichenden System zu erlangen. In ähnlicher weise, wenn die Sendebedingungen
schlecht werden, wird die Mobilstation MS getriggert, ihre
Ausgangsleistung mehr und mehr zu erhöhen und daher zeigt auch eine
hohe Ausgangsleistung den Bedarf von IF-Messungen und demnach den
Bedarf eines Handovers an.
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Die Druckschrift des Standes der
Technik TS 25 231 V0.3.0, Technische Spezifikation: "Third Generation
Partnership Project" (3GPP); Technische Spezifikationsgruppe (TSG),
Funkzugangsnetz (RAN); Arbeitsgruppe 1 (WG 1); Messungen der Physikalischen
Schicht in IS 95-Standard, datiert auf Juni 1999 (nachstehend mit
Dokument (1] bezeichnet), beschreibt insbesondere in den Kapiteln
3., 4., 5.1.2 eine Anzahl konventioneller Messungs-Trigger-Kriterien.
In dem in Dokument [1] beschriebenen Mobilkommunikationssystem überwachen
sowohl eine Netz-Handover-Vorrichtung HORM als auch eine Teilnehmerstations-Handover-Vorrichtung
HORM die Leistungsfähigkeit
der Funkverbindung (RL bzw.. Radio-Link) und können ein Handover anfordern.
Beispielsweise überwacht
die Netz-Handover-Vorrichtung HORM die Abwärtsstrecken-Verbindung durch Messprotokolle von
der Teilnehmerstation MS. Die Netz-Handover-Vorrichtung
HORM überwacht
auch die Verkehrslast. Wie oben erläutert, wird ein von einer Mobilstation MS evaluiertes
Handover als mobilendgeräteevaluiertes
Handover mit der Abkürzung MEHO
gekennzeichnet. Ein von dem Netz evaluiertes Handover wird netz-evaluiertes
Handover genannt mit der Abkürzung
NEHO. Da die Mobilstation MS und die Netz-Steuervorrichtung RNC jeweils
eine Handover-Vorrichtung
HORM umfassen, wie in 1 angedeutet,
kann jede ein Handover veranlassen unter den Triggerbedingungen,
die jeweils überwacht
werden. Die vier Basiskriterien während der Überwachung in Schritt ST11 im
Stand der Technik sind die "Basisstationsverkehrslast überschritten"-Bedingung,
die "Entfernungsgrenze überschritten"-Bedingung,
die "Pilotsignalstärke
unter einem vorbestimmten Schwellwert"-Bedingung und die "Leistungspegel überschritten"-Bedingung,
wie unten erläutert
werden wird und wie in dem oben erwähnten Dokument [1] beschrieben.
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Zuerst bestimmt die Netz-Handover-Vorrichtung
HORM bezüglich
der Bedingung "Basisstationsverkehrslast überschritten" das Erfordernis
für ein Handover
durch Überwachen
der Belastungen auf allen Basisstationen im Mobilkommunikationssystem T1
und gibt das IF-Messignal IFTS aus, um Belastungen zwischen
allen Basisstationen auszubalancieren, um eine höhere Verkehrseffizienz zu erzielen. Beispielsweise
gibt die Netz-Handover-Vorrichtung HORM
das Triggersignal in Schritt ST13 jedes Mal aus, wenn die
Belastung bei einer Basisstation einen vorbestimmten Belastungsschwellwert überschreitet.
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Zweitens bezüglich der Bedingung "Entfernungsgrenzen überschritten"
sind die Teilnehmer-Handover-Vorrichtung und/oder die Netz-Handover-Vorrichtung
eingerichtet zum Bestimmen des Erfordernisses für ein Handover basierend auf
einer Überwachung
der Entfernung zwischen einer Basisstation BS und der Teilnehmerstation MS.
Der Abstand zwischen der relevanten Basisstation und der Teilnehmerstation
kann in einem synchronisierten System bestimmt werden. Daher wird
das Triggersignal IFTS in Schritt ST13 jedes Mal
ausgegeben, wenn die gemessene Distanz eine vorbestimmte Entfernung überschreitet.
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Drittens sind bezüglich der Bedingung "Pilotsignalstärke unterhalb
eines vorbestimmten Schwellwertes" die Teilnehmer-Handover-Vorrichtung und/oder
die Netz-Handover-Vorrichtung eingerichtet zum Bestimmen des Erfordernisses
für ein
Handover basierend auf einer Überwachung,
ob eine gemessene Pilotsignalstärke
unter einen vorbestimmten Leistungsschwellwert fällt. Wie in 3-1 und 4-1 gezeigt, wird in modernen
Mobilkommunikationssystemen eine Datenübertragung zwischen einer Basisstation
RBS und einer Teilnehmerstation MS durch Übertragen
von Datenrahmen FR ausgeführt und der Sendedatenrahmen FR besteht
aus einem Steuerabschnitt CP und einem Datenabschnitt DP.
Dies gilt für CDMA-Rahmen
(3-1)
und TDMA-Rahmen in GSM (4-1). Der Steuerabschnitt CP besteht
mindestens aus Pilotsignalsymbolen PS und vorzugsweise auch aus
anderen Steuersymbolen CS. Beispielsweise kann jede Basisstation
ein Pilotsignal PS einer konstanten Leistung auf derselben Frequenz senden.
Die Teilnehmerstation MS kann den empfangenen Leistungspegel
des empfangenen Pilotsignals überwachen
und kann demnach die Leistungsdämpfung
auf der Verbindung zwischen der Basisstation BS und der Teilnehmerstation MS überwachen.
Unter Verwendung der Pilotsignalstärke zum Schätzen der Streckendämpfung gibt
die Teilnehmer-Handover-Vorrichtung HORM das Triggersignal IFTS in Schritt ST13 aus,
wenn die Streckendämpfung
größer ist
als ein vorbestimmter Streckendämpfungsschwellwert.
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Viertens sind bezüglich der Bedingung "Leistungspegel überschritten"
die Teilnehmer-Handover-Vorrichtung und/oder die Netz-Handover-Vorrichtung
eingerichtet zum Bestimmen des Erfordernisses für ein Handover basierend auf
einer Überwachung, dasa
ansprechend auf ein Leistungserhöhungssignal durch
eine Basisstation MS ein Teilnehmerleistungsanpassmodul
PAM (in 1 in der Mobilstation MS gezeigt)
nicht in der Lage ist, seine Leistung auf der Aufwärtsstrecken-Verbindung
(Up-Link) der Kommunikationsverbindung CC weiter zu erhöhen.
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5a-d zeigen
ein solches konventionelles Einstellen der Sendeleistung beim Austausch
von Rahmen FR, die aus einer Anzahl von Zeitschlitzen TS1,
..., TS15 bestehen, zwischen einer Basisstation (die generell Knoten
"B" genannt wird) RBS und einer Teilnehmerstation MS. Ein
Leistungseinstellmodul PAM in der Basisstation (Knoten "B") RBS
repräsentiert
einen oberen Schwellwert PUP, einen unteren Schwellwert PDWN und einen
Versatzwert bzw. Offset-Wert POFF für die Leistung. Der Leistungs-Offset-Wert
POFF wird in Verbindung mit einer langsamen Leistungssteuerung verwendet
und die unteren und oberen Schwellwerte PUP, PDWN werden in Verbindung
mit einer schnellen Leistungssteuerung im Knoten B verwendet.
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Die langsamere Leistungssteuerung
und die schnelle Leistungssteuerung, wie in 5b dargelegt,
werden ausgeführt
gemäß dem Flussdiagramm der 5c. Schritte P1, P2 werden
ausgeführt
gemäß dem Flussdiagramm
der 5c. Schritte P1, P2 beziehen
sich auf die langsame Leistungssteuerung (die äußere Steuerschleife), die RNCseitig
oder MS-seitig ausgeführt
wird. In Schritt P1 wird die Rahmenfehlerrate FER (oder
die Blockfehlerrate BLER) gemessen und in Schritt P2 wird
die gemessene FER (oder die BLER) verglichen mit einem FER-Zielwert bzw.
FER_target-Wert (oder einem BLER-Zielwert bzw. BLER_target-Wert).
In Schritt P8 wird ein neuer Interferenzverhältnis-Zielwert
SIR_target erhalten. Wie in 5d gezeigt,
gibt es einen bekannten (simulierten) Zusammenhang zwischen einem delta_SIR_target
(dB) und dem Logarithmus des gemessenen FER-Wertes. Zwischen zwei
Schwellwerten UL_delta_SIR_2 und UL_delta_SIR_1 gibt es einen vorbestimmten
"Arbeitsbereich" beziehungsweise "working area". Dieser Zusammenhang
ist bekannt, d. h., zuvor simuliert. Wie in 5d angedeutet, wird abhängig von
dem gemessenen Wert log (gemessener FER) ein Wert delta_SIR_target*
ausgelesen. Ein neuer SIR_target-Wert SIR_target wird gemäß der folgenden
Gleichung berechnet:
SIR target = SIR_target + delta_SIR_target*
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Demnach wird die äußere Schleife oder die langsame
Leistungssteuerung in Schritt P8 jedes Mal einen neuen
SIR_target-Wert generieren, wenn die Schritte P1, P2 ausgeführt werden.
Dieser neue SIR-Zielwert wird dann in der schnellen Leistungssteuerung
(innere Schleife) verwendet, die jeweils Knoten-B-seitig oder MS-seitig
ausgeführt
wird.
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In Schritt P5 wird das SIR
(Signal-to-Interference-ratio bzw. Signal-zu-Störverhältnis (Signal-zu-Störabstand))
pro Schlitz gemessen und in Schritt P4 wird der gemessene
SIR-Wert mit dem (derzeitigen) SIR-Zielwert verglichen, wie er in
Schritt P8 erhalten worden ist. Wenn der gemessene SIR-Wert
größer ist
als der momentane SIR-Zielwert, dann wird ein Verringerungsbefehl
zu der Mobilstation MS/dem Netz gesendet, d. h., die Sendeleistungssteuerparameter
TPC werden in Schritt P7 auf TPC = "00" eingestellt. Wenn
der gemessene SIR-Wert kleiner ist als der (momentane) SIR-Zielwert
in Schritt P4, dann wird ein Erhöhungsbefehl zu der Mobilstation
MS/dem Netz in Schritt P6 gesendet durch Einstellen des
Sendeleistungssteuerparameters TPC auf TPC = "11".
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Wie in 5b gezeigt,
resultieren die langsame Leistungssteuerung und die schnelle Leistungssteuerung
in einem stufenweisen Einstellen der Leistung Pout auf der Abwärtsstrecken-Verbindung DL
bzw. dem Down-Link. Da die langsame Leistungssteuerung die Schritte P1, P2 zum
Berechnen der Rahmenfehlerrate FER (oder der Blockfehlerrate BLER)
ausführt
für jeden
Rahmen (oder Block), wird ein neuer SIR-Zielwert seltener erhalten als die schnelle
Leistungssteuerung mit den Schritten P5, P4, P6, P7 für jeden
Schlitz ausgeführt
wird.
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Der Offset-Wert Poff und die oberen
und unteren Schwellwerte Pup Pdwn werden
auch in der Leistungseinstellung verwendet. Wenn beispielsweise die
Ausgangsleistung Pout den oberen Schwellwert Pup übersteigt,
dann wird der Offset-Wert Poff geringfügig erhöht und wenn die Leistung niedriger
wird als der untere Schwellwert Pdwn, wird
der Offset-Wert Poff geringfügig
vermindert. Das schrittweise Einstellen der Leistung wird immer
innerhalb des Leistungsbereichs zwischen Pdwn und
Pup durchgeführt. Da die Werte Poff Pup und Pdwn nur zum
Triggern eines Weich-Handovers verwendet werden, haben sie keine
weitere Relevanz für
die vorliegende Erfindung und jegliche weitere Beschreibung davon
wird weggelassen.
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Wie oben erläutert, befiehlt in der vierten
Bedingung "Leistungspegel überschritten"
der Knoten B (die Basisstation BS) der Teilnehmerstation MS,
ihre Leistung zu erhöhen
und wenn das Leistungseinstellmodul PAM im Knoten B bemerkt, dass
es keine weitere Erhöhung
der Leistung ansprechend auf einen Leistungserhöhungsbefehl TCP gibt, kann
die Netz-Handover-Vorrichtung
HORM eine Messung durch Ausgeben des IF-Triggersignals anfordern.
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Bezüglich der oben beschriebenen
vier unterschiedlichen Bedingungen gibt es eine Anzahl signifikanter
Nachteile und einige der vier beschriebenen Bedingungen können nicht
einmal in zukünftigen Breitband-WCDMA-Systemen
implementiert werden.
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Während
Dokument [1] sich auf den IS-95-Standard bezieht und ein synchronisiertes
CDMA-System beschreibt, beschreibt das Dokument [2]: TS 25.201 V2.1.0,
a third generation partnership project (3GPP); technische Spezifikationsgruppe (TSG);
Funkzugangsnetz (RAN, Arbeitsgruppe 1 (WG), allgemeine Beschreibung
physikalischer Schicht, datiert Juni 1999, ein nicht-synchronisiertes WCDMA-System,
insbesondere den Mehrfachzugriff, der dafür verwendet wird. In einem
synchronisierten System wie dem oben in Dokument [1] beschriebenen,
kann entweder die Basisstation MS oder die Teilnehmerstation MS den
Abstand zwischen ihnen (zweite Triggerbedingung) abschätzen. Dies
ist möglich,
da die Chip-Rate
des Pilotkanals und alle Kanäle
synchronisiert (verriegelt) sind zu einem präzisen Systemtakt. Dies wird
in Dokument [1] durch Verwenden eines globalen Positionierungssystems
(GPS) erreicht. Jedoch bedingt durch Mehrpfadausbreitungsverzögerung und
Schattenbildung zwischen den Basisstationen und der Teilnehmerstation Ms
kann die geschätzte
Distanz fehlerhaft sein. Daher kann die zweite Bedingung "Entfernungsgrenze überschritten"
nicht sehr genau sein.
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In der Bedingung 3 "Pilotsignalstärke "unter einem
vorbestimmten Schwellwert" muss die Teilnehmerstation MS Messungen
zum Triggern von IF-Messungen durchführen und demnach zum Triggern
eines Handovers. Diese kontinuierlichen Messungen der Pilotsignalstärke können die
Lebensdauer der Batterie der Teilnehmerstation drastisch reduzieren, da
die Teilnehmerstation MS eine Mittelwertfilterung des Pilotkanals
während
einer vorbestimmten Messzeit durchführen muss. Die Verringerung
der Lebensdauer der Batterie sollte unter allen Umständen vermieden
werden, da es bereits viele Messungen gibt, die durch die Teilnehmerstation
durchgeführt
werden müssen,
zum Beispiel die IF-Messungen auf anderen Frequenzen, wenn das IF-Messungs-Triggersignal IFTS ausgegeben
worden ist. Ferner muss die Teilnehmerstation MS die Pilotsignalstärkemessungen
in irgendeiner Form über
die Luftschnittstelle zur Basisstation RBS (Knoten B) melden und
zur Netzsteuervorrichtung RNC und dies wird zusätzlich den
Störpegel
auf der Aufwärtsstrecken-Verbindung
UL sowie die Signalisierungsbelastung im Netz erhöhen. Daher
kann eine Lastschätzung
bezüglich
der ersten Bedingung "Basisstationsverkehrslast" bei Verwendung
in Verbindung mit der dritten Bedingung "Pilotsignalstärke unterhalb
eines vorbestimmen Schwellwerts" bedingt durch die erhöhte Signalisierung
in einer Luftschnittstelle des Netzes mehr Signalisierung veranlassen.
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Demnach ist der Hauptnachteil des
Triggermechanismuses gemäß dem Stand
der Technik, dass einige der Bedingungen nicht in synchronisierten
oder unsynchronisierten Systemen verwendet werden können, dass
die Lebensdauer der Batterie reduziert wird und dass der Interferenzpegel
auf der Aufwärtsstrecken-Verbindung bzw. dem
Up-Link UL sowie die Signalisierungsbelastung im Netz erhöht sind.
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Zurück zu 2, ansprechend auf ein IF-Messungs-Triggersignal IFTS (das
durch die Teilnehmer-Handover-Vorrichtung
HORM oder die Netz-Handover-Vorrichtung HORM generiert wird), wird
die Teilnehmerstation in Schritt ST21 IF-Messungen in einem
gegebenen Zeitintervall durchführen.
Wie oben erläutert,
ist es zum Durchführen
eines schnellen und zuverlässigen
Zwischen-Frequenz-Handover vorteilhaft, die Teilnehmerstation MS Signalqualitätsmessungen
auf einer unterschiedlichen Frequenz durchführen zu lassen, d. h., in einer Zielzelle
oder in einem unterschiedlichen System und diese zur Netzsteuervorrichtung RNC derart
zu melden, dass die Netzsteuervorrichtung RNC ihre Handover-Entscheidungen,
zu welcher Zelle die Teilnehmerstation MS weiterzureichen
ist, auf diesen gemeldeten Signalqualitätsmessungen basieren kann.
Wie nachstehend erläutert,
ist das Durchführen
von IF-Messungen
in der Teilnehmerstation MS keine triviale Aufgabe. Beispielsweise
ist in CDMA- und FDMA-Systemen der Empfänger der Teilnehmerstation MS üblicherweise
beschäftigt
mit dem Empfangen von Information auf der momentanen Frequenz und daher
muss in einem solchen System auf irgendeine Weise irgendeine Messzeit
kreiert werden, um Zwischen-Frequenz-Messungen ohne drastischen Datenverlust
zu ermöglichen.
Konventionelle Verfahren zum Bestimmen eines Zeitintervalls, in
dem Feldmessungen ausgeführt
werden, werden nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf 3-1, 3-2, 4-1, 4-2 und 6.
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Wie bereits oben in Bezug auf 3-1 besprochen,
wird in einem CDMA-Kommunikationssystem die Datenkommunikation durch
Austausch von Datenrahmen FR durchgeführt, die aus einer Vielzahl von
Zeitschlitzen TS1, ..., TS15 bestehen. Jeder Zeitschlitz umfasst
einen Steuerabschnitt CP und einen Datenabschnitt DP.
Wie in dem oben erwähnten
Dokument [2] beschrieben und wie auch durch den Schritt ST21' in 3-2 und
in 3-1 angegeben, ist
es auch möglich,
Datenübertragung
in einem komprimierten Modus durchzuführen (der auch geschlitzter
Modus genannt wird), um eine gewisse Zeit für die IF-Messung zu kreieren.
Zu diesem Zweck umfasst die Netzsteuervorrichtung RNC eine
Einstellvorrichtung für
den komprimierten Modus bzw. eine Kompressionsmoduseinstellvorrichtung
CMSM, in der die in dem Datenabschnitt DP enthaltenen Daten komprimiert
sind, d. h. konzentriert auf einen kleineren Teil der Rahmen, was
zu einem Ruhezeitabschnitt bzw. Idle-Zeitabschnitt ITP führt. Die
Teilnehmerstation MS umfasst eine Bestimmungsvorrichtung
des komprimierten Modus bzw.
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Kompressionsmodusbestimmungsvorrichtung
CMDM, die den , komprimierten Betriebsmodus bestimmt, d. h., erkennt – sie wird über den
komprimierten Modus der Übertragung
durch Signalisierung oder irgendeine von der Kompressionsmoduseinstellvorrichtung
CMSM der Netzsteuervorrichtung RNC gesendeten Information
informiert. Wenn ein solcher Kompressionsbetriebsmodus erkannt wird, tritt
die Teilnehmerstation MS in einen Kompressionsbetriebsmodus
bzw. komprimierten Betriebsmodus und führt die IF-Messungen in Schritt ST21'' in 3-2 in
der Ruhezeit IT aus.
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In einem CDMA-System wird ein solches Konzentrieren
der Information durch Reduzieren der Verarbeitungsverstärkung G
= Chips/Informationsbit = 1/SF erreicht, d. h., durch Verringern
des Spreizfaktors SF. Eine andere Möglichkeit, wie das Konzentrieren
der Information erreicht werden kann, ist durch Ändern des Kanalcodierschemas,
z. B. von r = 1/3 zu r = 1/2. Bedingt durch den komprimierten Betriebsmodus
wird ein Zeitintervall IT generiert, in dem in der Teilnehmerstation MS die
IF-Messungen durch die IF-Messvorrichtung IFMM ausgeführt werden
können.
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4-1 und Schritte ST21''' und ST21'''' zeigen
eine andere Möglichkeit,
wie ein Zeitintervall bereitgestellt werden kann, in dem die Feldmessungen ausgeführt werden
können.
In einem GSM-System wird ein aus einer Vielzahl von TDMA-Zeitschlitzen TS1,
..., TS-M bestehender spezifischer Zeitschlitz FMS spezifiziert
und die Feldmessungen werden in dem Abschnitt FMP ausgeführt. Das
heißt,
in einem GSM-System wird ein vorbestimmter Feldmessungsschlitz bereitgestellt,
in dem keine Daten von der Netzsteuervorrichtung oder dem Sender
der Basisstation zu der Teilnehmerstation MS gesendet wird.
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Eine fernere. Methode, wie ein Ruhezeitintervall
bereitgestellt werden kann, wird in Dokument [1] für den Fall
beschrieben, wenn ein Zwischen-System-Handover ausgeführt werden
sollte. In diesem Fall, wie in 6 dargelegt,
führt die
Teilnehmerstation MS keinerlei Messungen an einem anderen
System aus und stattdessen sendet das andere System eine Pseudorauschfolge
bzw. PN-Folge, die von der Teilnehmerstation MS auf derselben
Frequenz empfangen wird, auf der die Teilnehmerstation MS bereits kommuniziert.
Wenn die Leistung dieser PN-Folge einen vorbestimmten Schwellwert
während
einer vorbestimmten Zeit überschreitet,
verglichen mit anderen PN-Folgen, wird ein Zwischen-System-Handover ausgeführt.
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Wie in 2 gezeigt
und in 3-1, 4-1, triggert
die Netzsteuervorrichtung RNC die Mobilstation und Schritt ST13 zum
Durchführen
der IF-Messungen und es wird der Teilnehmerstation MS auch angezeigt,
auf welcher zu einer anderen Zelle oder einem anderen System gehörenden Frequenz
die IF-Messungen auszuführen
sind. Die Teilnehmerstation SS wird die IF-Messungen innerhalb einer
vorbestimmten Zeit zur Netzsteuervorrichtung RNC zurückmelden.
Dann wird in Schritt ST22 die Netzsteuervorrichtung RNC bestimmen,
ob ein Handover zu der ausgebildeten Frequenz (Zelle oder unterschiedliches
System) möglich
ist. Wenn dies nicht möglich ist,
weil beispielsweise eine zu hohe Interferenz auf der neuen Frequenz
erfasst wird, wählt
die Netzsteuervorrichtung eine neue Zielzelle (Frequenz) in Schritt ST23 und
die IF-Messungen
werden durch die Teilnehmerstation MS in Schritt ST21 wiederholt. Ferner
kann die Netzsteuervorrichtung RNC die Teilnehmerstation MS beauftragen,
eine periodische Suche oder eine Einzelsuche durchzuführen. Eine
solche Prozedur wird beispielsweise in dem Dokument [1] für ein synchronisiertes
Kommunikationssystem beschrieben.
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In einigen Systemen wie CDMA 2000
meldet die Teilnehmerstation MS nicht nur die IF-Messungen zurück zur Netzsteuervorrichtung,
sondern sie zeigt der Netzsteuervorrichtung RNC auch an,
wie lange (zeitweise) und wann (Startzeitpunkt) die Teilnehmerstation MS in
der Lage sein wird die gewünschten IF-Messungen
durchzuführen.
Wenn die Netzsteuervorrichtung RNC Kenntnis über das
Zeitintervall hat, in dem die Teilnehmerstation MS vorsieht,
die IF-Messungen
durchzuführen,
dann kann die Netzsteuervorrichtung RNC einige Vorsorgen
treffen zum Kompensieren von Datenrahmen, die durch die Netzsteuervorrichtung RNC gesendet
würden,
aber die die Teilnehmerstation MS nicht verarbeiten würde in dem
Zeitintervall, in dem sie die IF-Messungen durchführt. Das
heißt,
tatsächliche
Datenrahmen werden in der Zeitdauer verloren gehen, in der die Teilnehmerstation MS die
Feldmessungen durchführt,
es sei denn, weitere Vorsorge wird getroffen.
-
Eine Möglichkeit ist es, dass die
Netzsteuervorrichtung RNC die Leistung vor oder nach dem Messzeitintervall
oder den Messzeitintervallen erhöht.
Da die Fehlerrate immer über
eine Vielzahl von Datenrahmen evaluiert wird, wird eine solche Erhöhung in
der Leistung vor und nach dem Messzeitintervall es ermöglichen,
die Gesamtqualität
der Fehlerrate auf einem mittleren Pegel zu halten, der nicht die
Erfordernisse der mittleren Fehlerrate überschreiten wird. Andererseits
tritt eine ähnliche
Situation auf der Seite der Teilnehmerstation MS auf, d.
h., es wird nicht möglich
sein, für
die Teilnehmerstation MS, die Datenrahmen in dem gemessenen
Zeitintervall zu senden. Daher kann auch die Teilnehmerstation MS möglicherweise
ungesendete Rahmen kompensieren durch Erhöhen der Leistung vor und nach
dem bestimmten Messzeitintervall. Daher wird auf der Teilnehmerstationsseite
und der Netzsteuervorrichtungsseite die Empfangsqualität erhöht. Jedoch
zeigen die oben beschriebenen Prozeduren (die allgemein in CDMA
2000 und IS'95 verwendet werden) zum Bereitstellen eines gegebenen
Zeitintervalls, in dem die Mobilstation MS Feldmessungen
in Schritt ST21 durchführen
soll, die PN-Folge-Übertragung und
die Kompensation für
gelöschte
Rahmen durch Erhöhen
der Leistung noch einige Hauptnachteile, wenn sie in Systemen implementiert
werden, wie nachstehend erläutert.
-
Zudem hat die WCDMA-Prozedur des
Ausführens
von Feldmessungen in Verbindung mit dem komprimierten Betriebsmodus
die folgenden Nachteile, insbesondere für das System. Wenn der Spreizfaktor
SF in der Abwärtsstrecken-Verbindung (Down-Link
DL reduziert wird zum Bereitstellen des Ruhezeitintervalls IT, in
dem die Teilnehmerstation MS die Feldmessungen auf anderen
Systemen ausführen
soll, werden die verfügbaren
Kanalisationscodes reduziert. Das heißt, die Hart-Kapazität für das CDMA-System
ist verringert.
-
Andererseits, wenn die Kanalcodierrate
erhöht
wird für
eine bestimmte Zeitperiode, muss eine komplizierte Codierrateneinrichtung
in der Netzsteuervorrichtung RNC implementiert werden,
da ein CDMA-System Dienste mit unterschiedlichen Codierschemata
und unterschiedlichen Verschachtelungstiefen auf derselben Funkverbindung
bedienen kann.
-
Ferner muss die Teilnehmerstation MS ihre Ausgangsleistung
erhöhen,
wenn Messungen durchgeführt
werden bedingt durch den komprimierten Betriebsmodus, da dieselbe
Dateninformation während einer
kürzeren
Zeitdauer übertragen
wird, d. h. in der komprimierten Datenperiode. Wenn die Ausgangsleistung
der Teilnehmerstation MS/oder der Basis-Sender/Empfänger-Station
RBS nicht erhöht
werden würde,
würde die
Leistungsfähigkeit
verringert. Jedoch, dieses Erfordernis des Erhöhens der Spitzenleistung der
Teilnehmerstation MS kann eine Entfernungsbegrenzung implizieren,
wenn die Teilnehmerstation MS bereits bei ihrer maximalen
Ausgangsleistung sendet. Ferner gibt es ein höheres Risiko, Information zu
verlieren, da das Datenfeld nicht im gleichen Umfang geschützt wird,
wenn die Codierrate reduziert ist. Demnach reduziert einerseits
das komprimierte Datensenden die Qualität und andererseits ist das
Ruhezeitintervall recht kurz, so das eine lange Zeit benötigt wird
zum Ausführen
der IF-Messungen und demnach Handover langsam sein kann.
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Die Prozedur zum Verwenden einer
PN-Folgensendung, wie in 6 gezeigt,
hat die folgenden Nachteile. In diesem Fall müssen alle existierenden Mobilkommunikationssysteme
mit einer Einrichtung ausgerüstet
werden, die eine PN-Folge sendet, welche von der Teilnehmerstation MS erfasst
werden kann. Dies wird hohe Kosten für die Betreiber implizieren
(und demnach für
die Endverbraucher). Darüber
hinaus wird. die in anderen Mobilkommunikationssystemen verwendete
PN-Folge eine gegenseitige Störung
mit den TDMA-Systemen haben und diese Interferenz wird die Kapazität reduzieren
sowie die Qualität
der Datenübertragung.
-
Das zuletzt erwähnte Verfahren zum Erhöhen der
Leistung vor und nach dem Messzeitintervall hat den Nachteil, dass
es ein hohes Risiko gibt, dass ein Rahmenverlust bedingt durch das
Messzeitintervall die Sprachqualität in Situationen verschlechtern wird,
in denen Sprachqualität
bereits sehr schlecht ist, wenn es wahrscheinlich ist, dass die
Teilnehmerstation MS in der Nähe eines Zellenrandes oder wenn
die Zelle (der Sektor) eine hohe Belastung erfährt, ein Zwischen-Frequenz-Handover
durchzuführen
wünscht.
-
Ein Messzeitintervall kann durch
die Teilnehmerstationen zu der Zeit bestimmt werden, in der keine
Datenübertragung
von der Netzsteuervorrichtung stattfindet. Daher können die
IF-Messungen keine Reduzierung
der Qualität
der Verbindung verursachen.
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Die obigen Nachteile des Bereitstellens
eines Zeitintervalls für
IF-Messungen gemäß dem zuvor
beschriebenen Stand der Technik wie zum Beispiel das Vorsehen des
Messzeitintervallen wird zu einer Verschlechterung der Dienstequalität (z. B.
bedingt durch Rahmenverluste) führen,
eine komplizierte Systemmodifikation erfordern (bedingt durch Vorsehen
von PN-Folgen-Generatoren)
und wird die Lebensdauer der Batterie in der Teilnehmerstation MS verkürzen (wenn
die Leistung vor und nach dem Zeitintervall erhöht wird). Auch ist das Zeitintervall
beschränkt
durch die Länge
der Ruhezeit in den komprimierten Zeitschlitzen.
-
RESÜMEE DER
ERFINDUNG
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Wie oben erläutert, sind die oben beschriebenen
Prozeduren zum Triggern und Ausführen
von IF-Messungen in einem Mobilkommunikationssystem im allgemeinen
nachteilig, da die Batterielebensdauer der Teilnehmerstation MS reduziert
wird (bedingt durch Verwendung spezifischer Triggerverfahren) und
die Dienstequalität
der Datenübertragung verschlechtert
wird (bedingt durch Rahmenverluste) und die Systemkonfiguration
kompliziert werden kann (bedingt durch das Vorsehen von PN-Folgen-Generatoren
bzw. Pseudozufallsfolgen-Generatoren). Zudem wird zum Durchführen eines
Handovers eine lange Zeit benötigt,
weil die IF-Messungen während
eines komprimierten Betriebsmodus nur in den Ruhezeitintervallen
durchgeführt
werden können.
Die vorliegende Erfindung trachtet speziell danach, den zuletzt
erwähnten
Nachteil zu vermeiden.
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Insbesondere ist es ein Ziel der
vorliegenden Erfindung, eine Teilnehmerstation, eine Netzsteuervorrichtung,
ein Verfahren und ein Mobilkommunikationssystem bereitzustellen,
in dem IF-Messungen erleichtert
werden können,
während
des Aufrechterhaltens der Sendequalität.
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Dieses Ziel wird erreicht durch eine
Teilnehmerstation (Patentanspruch 1) eines Mobilkommunikationssystems
mit mindestens einer Basis-Senderempfängerstation und einer Netzsteuervorrichtung, eine
Zwischen-Frequenz- bzw. IF-Messvorrichtung einschließend, die
eingerichtet ist zum Durchführen von
IF-Messungen, gekennzeichnet durch eine Zeitintervall-Signalerfassungsvorrichtung,
die eingerichtet ist zum Erfassen einer Übertragung eines IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignals
von der Netzsteuervorrichtung, um ein Zeitintervall einer eingerichteten
Verbindung zwischen der Teilnehmerstation und der Basis-Senderempfängerstation
anzuzeigen, in dem die IF-Messungen
auszuführen
sind durch die Teilnehmerstation, wobei die IF-Messvorrichtung eingerichtet
ist zum Durchführen
der IF-Messungen in dem Zeitintervall, das angezeigt ist durch das IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal.
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Dieses Ziel wird auch erreicht durch
ein Verfahren (Patentanspruch 13) zum Durchführen von Zwischen-Frequenz- bzw. IF-Messungen
in einer Teilnehmerstation eines Mobilkommunikationssystems mit
mindestens einer Basis-Senderempfängerstation
und einer Netzsteuervorrichtung, das gekennzeichnet ist durch die
Schritte: während
einer Verbindung zwischen der Teilnehmerstation und der Basis-Senderempfängerstation,
Auswählen
eines IF-Messzeitintervalls in einer Netzsteuervorrichtung und Senden
IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignals,
das das Zeitintervall der Verbindung anzeigt, in dem die IF-Messungen
durch die Teilnehmerstation auszuführen sind, von der Netzsteuervorrichtung
zur Teilnehmerstation; Erfassen des IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignals
in der Teilnehmerstation; und Durchführen der IF-Messungen in der
Teilnehmerstation in dem Zeitintervall der Verbindung wie durch
das IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal angezeigt.
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Dieses Ziel wird auch erreicht durch
ein Mobilkommunikationssystem (Patentanspruch 33), die mindestens eine
Teilnehmerstation einschließlich
einer Zwischen-Frequenz-
bzw. IF-Messvorrichtung und mindestens eine Basis-Senderempfängerstation und
eine Netzsteuervorrichtung umfasst zum Durchführen von Datenübertragungen
mit der Teilnehmerstation während
einer Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzsteuervorrichtung
eine IF-Messungszeitintervall-Auswählvorrichtung
umfasst, die eingerichtet ist zum Auswählen eines Zeitintervalls der
Verbindung, in dem die Teilnehmerstation IF-Messungen auszuführen hat
und eingerichtet zum Senden eines IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignals,
das das Zeitintervall anzeigt, an die Teilnehmerstation; und die
Teilnehmerstation eine Zeitintervallsignalerfassungsvorrichtung
umfasst, die eingerichtet ist zum Erfassen des IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignals, das
das Zeitintervall anzeigt, in einer Übertragung von der Netzsteuervorrichtung, wobei
die IF-Messvorrichtung
eingerichtet ist zum Ausführen
der IF-Messungen
in dem Zeitintervall, das in dem erfassten IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal
angezeigt ist.
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Dieses Ziel wird auch erreicht durch
eine Netzsteuervorrichtung (Patentanspruch 44) eines Mobilkommunikationssystems
zum Steuern von Datenübertragungen
zwischen mindestens einer Teilnehmerstation und mindestens einer
Basis-Senderempfängerstation
auf einer eingerichteten Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass
die Netzsteuervorrichtung eine IF-Messungszeitintervall-Auswählvorrichtung
umfasst, die eingerichtet ist zum Auswählen eines Zeitintervalls einer
Verbindung, in dem die Teilnehmerstation IF-Messungen auszuführen hat
und eingerichtet zum Senden eines IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignals, das
das Zeitintervall anzeigt, an die Teilnehmerstation.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst
die Netzsteuervorrichtung eine IF-Auswählvorrichtung, die ein vorbestimmtes
Zeitintervall der Verbindung auswählt, in dem die Teilnehmerstation IF-Messungen
ausführen
soll. Dieses ausgewählte vorbestimmte
Zeitintervall wird zu der Teilnehmerstation in einem IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal gesendet,
das der Teilnehmerstation das vorbestimmte ausgewählte Zeitintervall
anzeigt. Die Teilnehmerstation umfasst eine Zeitintervallsignalerfassungsvorrichtung,
um in einer Sendung von der Netzsteuervorrichtung dieses IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal
zu erfassen. Daraufhin können IF-Messungen
durch die Teilnehmerstation in dem vorbestimmten Zeitintervall ausgeführt werden,
welches in der Netzsteuervorrichtung ausgewählt worden ist. Demnach kann
das Netz der Teilnehmerstation anzeigen, wenn und wie lange die
Teilnehmerstation Messungen auf anderen Frequenzen durchführen soll.
Das heißt,
das IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal
spezifiziert die Startzeit sowie die Länge des Zeitintervalls, während dem
IF-Messungen in der Teilnehmerstation auszuführen sind. In diesem ausgewählten Zeitintervall
braucht die Teilnehmerstation sich nicht um mögliche Verschlechterung der Übertragungsqualität zu kümmern, z.
B. Datenverlust, da die Teilnehmerstation sich auf die Netzsteuervorrichtung
verlassen kann, die ein Zeitintervall bereitgestellt hat, für welches
die Netzsteuervorrichtung bereits bestimmt hat, dass eine temporäre Reduzierung
der Übertragungsqualität akzeptierbar ist
oder kompensiert werden kann und wird.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der
Erfindung umfasst die Teilnehmerstation und/oder die Basisstation
eine Verbindungsqualitätsüberwachungsvorrichtung,
die eingerichtet ist zum Überwachen
der Dienstequalität
auf einer eingerichteten Kommunikationsverbindung und zum Senden
von Information bezüglich
der Dienstequalität
an die Netzsteuervorrichtung. In einem solchen Fall wählt die
Netzsteuervorrichtung das vorbestimmte Zeitintervall der Kommunikationsverbindung
basierend auf der Information über
die Dienstequalität,
die von der Verbindungsqualitätsüberwachungsvorrichtung
gemeldet worden ist. Das Zeitintervall wird als ein Zeitintervall
ausgewählt,
in dem eine temporäre
Reduzierung der Dienstequalität
bedingt durch die diese IF-Messungen durchführende IF-Messungsvorrichtung zulässig ist.
Der Vorteil einer solchen Prozedur ist, dass die Netzsteuervorrichtung
zwar selbstverständlich
im Voraus weiß,
dass das Anzeigen des Zeitintervalls zur Teilnehmerstation unveränderlich eine
Verschlechterung der Übertragungsbedingung bewirken
wird, wenn der Teilnehmer wirklich die IF-Messungen in diesem Zeitintervall
ausführt.
jedoch Wenn die Netzsteuervorrichtung sicherstellt, dass sie das
Zeitintervall anzeigt, in dem eine temporäre Reduzierung der Qualität akzeptiert
wird, dann kann die Netzsteuervorrichtung in diesem ausgewählten Zeitintervall
auch präzise
Vorsorge treffen, um diese Verschlechterung der Qualität auszugleichen.
-
Gemäß einem dritten Aspekt der
Erfindung wird eine verzögerungsempfindliche
Datenübertragung
zwischen der Basisstation und der Teilnehmerstation auf der eingerichteten
Kommunikationsverbindung durchgeführt. Wenn während einer verzögerungsempfindlichen
Datenübertragung
eine IF-Messung ausgeführt
wird, wird dies höchstwahrscheinlich den
Verlust von Datenschlitzen (Teile eines Rahmens) des Rahmens auf
der Verbindung implizieren, d. h., eine Verschlechterung der Dienstequalität. Jedoch
kann dies ausgeglichen werden, wenn die Teilnehmerstation und die
Netzsteuervorrichtung einer Leistungseinstellvorrichtung anzeigen,
eine Sendeleistung auf der Abwärtsstrecken-Verbindung
und der Aufwärtsstrecken-Verbindung der Kommunikationsverbindung
vor dem Beginn des vorbestimmten Zeitintervalls und/oder nach dem
Ende des vorbestimmten Zeitintervalls anzuheben. Das heißt, die
mittlere Fehlerrate wird vorteilhafter Weise gleichgehalten, obwohl
unausweichlich ein Datenverlust in der verzögerungsempfindlichen Datenübertragung
auftreten wird, wenn IF-Messungen in einem Zeitintervall ausgeführt werden.
-
Gemäß einem vierten Aspekt der
Erfindung wird eine verlustempfindliche Datenübertragung ausgeführt zwischen
der Basisstation und der Teilnehmerstation. Während einer verlustempfindlichen
Art eines Verbindungsdienstes ist der Informationsfluss zwischen
dem Netz und der Teilnehmerstation üblicherweise nicht dicht und
ein Puffer, der während
der Verbindung auf der Netzseite verwendet wird, ist unterhalb eines
spezifizierten Schwellwertes. In einem solchen Fall kann das Netz
eine Teilnehmerstation auffordern, Messungen auf anderen Frequenzen/Systemen
in einem Zeitintervall durchzuführen, in
dem eine Sendepuffervorrichtung nicht vollständig mit Sendedaten gefüllt ist.
Das heißt,
in dem ausgewählten
Zeitintervall, in dem die IF-Messungen durch die IF-Messvorrichtung
der Teilnehmerstation ausgeführt
werden, kann der Sendepuffer im Netz temporär zumindest einen Teil der
während
dieses Zeitintervalls zu sendenden Sendedaten speichern. Nach dem
Ende des Zeitintervalls werden die zusätzlich gespeicherten Daten
(z. B. Zeitschlitze in GSM oder Datenrahmen in WCDMA) derart zur
Teilnehmerstation gesendet, dass keinerlei Datenverlust auftritt.
-
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist
in Verbindung mit der Verwendung der Sendepuffervorrichtung bezüglich der
verlustempfindlichen Art von Verbindungsdienst die Netzsteuervorrichtung eingerichtet
zum Verringern der Datenübertragungsrate
während
des Zeitintervalls, und um nachdem das Zeitintervall geendet hat,
die Datenübertragungsrate
wieder zu erhöhen.
Hierdurch wird vorteilhafter Weise vermieden, dass die Puffervorrichtung schnell
gefüllt
wird, da die Datenrate, bei der die Daten ankommen, reduziert ist.
-
Gemäß einem sechsten Aspekt der
Erfindung ist es in Verbindung mit der Verwendung der Sendepuffervorrichtung
gemäß dem vierten
und fünften
Aspekt möglich,
dass die Netzsteuervorrichtung eine Neuzuweisung mit anderen Puffervorrichtungen durchführt, um
eine erhöhte Speicherkapazität für das Zwischenspeichern
der Sendedaten bereitzustellen. Es ist auch möglich, eine dynamische Pufferzuweisung
durchzuführen
mit anderen Puffervorrichtungen, um temporär die Puffergröße der Sendepuffervorrichtung
zu erhöhen
und die Puffergröße anderer
Puffervorrichtungen, die nicht in dem Zeitintervall verwendet werden,
zu reduzieren. Nur wenn weder die Pufferneuzuweisung noch die dynamische
Pufferzuweisung ein Erhöhen
der Sendepuffergröße organisieren
können,
löscht
eine Löschvorrichtung
der Netzvorrichtung letztendlich mindestens einen Teil der in dem
Information zu sendenden Daten.
-
Gemäß einem siebten Aspekt der
Erfindung wird eine Datenübertragung
zwischen der Basisstation und der Teilnehmerstation in einem komprimierten Betriebsmodus
ausgeführt,
wobei ein Teil der Daten in dem Zeitschlitz komprimiert ist. Die
IF-Messungen werden vorzugsweise in dem Zeitintervall durchgeführt, das
in dem IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal
angezeigt wird sowie in einer Anzahl von Ruhezeitabschnitten der
Datenrahmen, in denen Datenübertragung
in einem komprimierten Modus ausgeführt wird. Demnach erfragt in
diesem Fall das Netz von der Teilnehmerstation, wann und wie lange
die Teilnehmerstation Messungen auf anderen Frequenzen ausführen soll
und dies kann verwendet werden als ein Komplement zum komprimierten
Modus.
-
Fernere vorteilhafte Ausführungsformen
und Verbesserungen der Erfindung können aus den beiliegenden Patentansprüchen entnommen
werden. Zudem kann die Erfindung Ausführungsformen umfassen, die
aus einer Kombination von Aspekten und Merkmalen resultieren, die
getrennt beschrieben und/oder beansprucht worden sind in der Beschreibung
und/oder den beiliegenden Patentansprüchen.
-
Nachstehend werden Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Es zeigt:
-
1 eine
prinzipielle Übersicht
eines Telekommunikationssystems TELE, das mindestens zwei unterschiedliche
Mobilkommunikationssysteme T1, T2 gemäß dem Stand der Technik umfasst;
-
2 ein
Flussdiagramm zum Durchführen eines
Zwischen-Frequenz
und/oder Zwischen-System-Handovers in dem Telekommunikationssystem TELE,
das in 1 gezeigt ist;
-
3-1 den Aufbau von Datenrahmen
und Zeitschlitzen, wenn ein komprimierter Betriebsmodus verwendet
wird;
-
3-2 ein Flussdiagramm ähnlich zu 2, wenn ein komprimierter
Betriebsmodus verwendet wird, wie er in 3-1 gezeigt ist;
-
4-1 das Vorsehen eines Feldmesszeitschlitzes
in einem konventionellen TDMA-Mobilkommunikationssystem, wie zum
Beispiel GSM;
-
4-2 ein Flussdiagramm ähnlich dem
in 3-2 für den Fall,
dass Feldmessungen in einem spezifischen Feldmessezeitschlitz ausgeführt werden,
wie in 4-1 gezeigt;
-
5a ein
Diagramm zum Darlegen einer Leistungseinstellprozedur zwischen einer
Teilnehmerstation MS und einem Knoten B (Basis-Sender/Empfänger-Station
RBS) gemäß dem Stand
der Technik;
-
5b das
schrittweise Einstellen der Ausgangsleistung auf der Abwärtsstrecken-Verbindung DL;
-
5c eine
langsame Leistungssteuerung und eine schnelle Leistungssteuerung,
die sich aus der schrittweisen Änderungen
der Ausgangsleistung in 5b ergeben;
und
-
5d das
Abbilden einer gemessenen Rahmenfehlerrate FER oder Blockfehlerrate
BLER auf einen delta SIR target-Wert;
-
6 ein
Diagramm zum Darlegen einer Handover-Prozedur in Verbindung mit
dem Senden von Pseudozufalls- bzw.
PN-Folgen von einem PN-Folgen-Generator PNG für Zwischen-System-Handover-Vorgänge;
-
7 7 ein Prinzipblockdiagramm
einer Teilnehmerstation MS und einer Netzsteuervorrichtung RNC gemäß der Erfindung;
-
8 ein
Flussdiagramm ähnlich
zu 2, welches die Schritte ST211, ST212 gemäß dem Prinzip
der Erfindung einschließt.
-
Es sollte bemerkt werden, dass quer
durch die Zeichnungen dieselben oder ähnliche Bezugszeichen dieselben
oder ähnliche
Schritte und Merkmale kennzeichnen. Insbesondere sind die Einheiten,
die für
eine konventionelle Teilnehmerstation MS und eine konventionelle
Netzsteuervorrichtung RNC in 2 beschrieben
worden sind, auch in den Ausführungsformen
der Erfindung vorhanden. Zudem sollte bemerkt werden, dass die Erfindung
nicht eingeschränkt
ist auf die spezifischen oben beschriebenen CDMA-, WCDMA-, D-AMPS-
oder GSM-Systeme. Das heißt,
die Erfindung kann auf alle Telekommunikationssysteme angewendet
werden, in denen Handover durchgeführt werden muss zwischen Frequenzen,
Zellen oder unterschiedlichen Systemen.
-
PRINZIP DER
ERFINDUNG
-
Es sollte bemerkt werden, dass Handover-Prozeduren
und IF-Messungen
in beiden Fällen ausgeführt werden:
wenn eine Kommunikationsverbindung CC, eingerichtet wird
oder wenn bloß eine Signalisierungsverbindung
mit der Mobilstation MS eingerichtet worden ist in einem
nicht-aktiven Betriebsmodus.
-
7 zeigt
ein prinzipielles Blockdiagramm eines Mobilkommunikationssystems
T1 gemäß der Erfindung.
Zusätzlich
zu den bereits in 1 gemäß dem Stand
der Technik dargelegten Einheiten umfasst die Mobilstation MS eine
Zeitintervallsignalerfassungsvorrichtung TISDM, die eingerichtet
ist, um in einer Sendung von der Netzsteuervorrichtung RNC ein
IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal TIIS,
das ein vorbestimmtes Zeitintervall anzeigt, zu erfassen. Die Netzsteuervorrichtung RNC umfasst eine
IF-Messungszeitintervallauswahlvorrichtung TISM, die eingerichtet
ist zum Auswählen
des vorbestimmten Zeitintervalls der Verbindung, in welchem die
Teilnehmerstation MS IF-Messungen ausführen soll. Wie in 7 angezeigt, sendet die
Zeitintervallauswahlvorrichtung TISM zu der Teilnehmerstation MS das
IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal
TIIS.
-
Demnach kann beim Verwenden der Zeitintervallauswahlvorrichtung
TISM in einer Netzsteuervorrichtung RNC und der Zeitintervallsignalerfassungsvorrichtung
TISDM in der Teilnehmerstation von der Netzsteuervorrichtung RNC zu
der Teilnehmerstation MS ein Zeitintervall spezifiziert
werden. Demnach braucht die Teilnehmerstation MS nicht selbst
Bestimmungen durchzuführen
und sie kann sich vollständig
darauf verlassen, dass das auf der Anzeige von der Netzsteuervorrichtung
basierende Zeitintervall geeignet ist.
-
Wie in 8 gezeigt,
ist die IF-Messvorrichtung IFMM im Prinzip eingerichtet zum Durchführen der
IF-Messungen ansprechend auf ein IF-Meßtriggersignal IFTS,
das von der Handover-Vorrichtung HORM in der Teilnehmerstation MS oder
der Netzsteuervorrichtung RNC in Schritt ST13 in 8 generiert wird. In Schritt
211 bestimmte die Netzsteuervorrichtung RNC ein Zeitintervall,
in dem IF-Messungen
durchzuführen
sind und in dem die Netzsteuervorrichtung RNC bestimmt,
dass eine temporäre Qualitätsreduzierung
akzeptiert wird. Dieses Zeitintervall wird in Schritt ST211 zur
Mobilstation MS gesendet.
-
In Schritt ST212 führt die
IF-Messvorrichtung IFMM die IF-Messungen
in diesem vorbestimmten Zeitintervall durch, das in diesem erfassten,
von der Netzsteuervorrichtung gesendeten IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal
TIIS angezeigt wird. Die anderen Schritte in 8 sind dieselben wie in 2.
-
Wie unter Bezugnahme auf den Stand
der Technik bezüglich
des komprimierten Betriebsmodus erläutert, ist in einem komprimierten
Betriebsmodus nur ein kleines Ruhezeitintervall IT zum Ausführen von
IF-Feldmessungen verfügbar.
Jedoch wird gemäß den Prinzipen
der vorliegenden Erfindung bewusst ein Zeitintervall verwendet,
in dem ein temporäres
Reduzieren der Qualität
erlaubt werden kann. Die Teilnehmerstation – beim Empfangen eines Anzeigers
dieses Zeitintervalls – kann
die IF-Messungen unmittelbar starten, da sie sich darauf verlassen kann,
dass die Netzsteuervorrichtung ein geeignetes Zeitintervall derart
bestimmt hat, dass selbst wenn die IF-Messungen ausgeführt werden, entweder das unvermeidliche
Reduzieren der Qualität
akzeptiert wird oder durch die Netzsteuervorrichtung oder die Teilnehmerstation
kompensiert wird. Das heißt,
da in dem Zeitintervall, in dem die Teilnehmerstation die IF-Messungen
durchführt,
kein Datenaustausch zwischen Teilnehmerstation und Netz möglich ist,
tritt selbstverständliches
ein temporäres
Reduzieren der Dienstequalität
bedingt durch die IF-Messungen auf.
-
Jedoch kann die Netzsteuervorrichtung selbsttätig ein
Zeitintervall bestimmen, in dem eine solche Verschlechterung der
Dienstequalität
nicht nachteilig für
die Gesamtübertragung
ist. Üblicherweise
ist das von der Netzsteuervorrichtung angezeigte Zeitintervall länger als
das Ruhezeitintervall im komprimierten Betriebsmodus. Da der Teilnehmer nicht
warten muss, bis ein komprimierter Betriebsmodus gestartet wird,
können
die IF-Messungen früher ausgeführt werden
und folglich kann eine Zwischen-Frequenz- oder Zwischen-System-Handover-Entscheidung
schneller getroffen werden, da die Teilnehmerstation die Fähigkeit
hat, Messungen unter Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens auszuführen neben
dem Ausführen
von Messungen nur unter Verwendung der Technik des komprimieren Modus.
Das heißt,
in manchen Situationen ist es kritisch, dass die Entscheidung schnell
getroffen wird, um nicht eine Verbindung zu verlieren und daher
können,
so lange die Qualitätsverschlechterung
nicht so schädlich
ist, dass die Übertragung
unterbrochen wird, IF-Messungen noch unmittelbar ausgeführt werden,
folglich zu einem schnelleren Handover führend.
-
Vorzugsweise wird das IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal
TIIS in dem IF-Messungs-Triggersignal IFTS von der IF-Messungszeitintervall-Auswählvorrichtung
TISM gesendet. Das heißt,
zuerst kann die Netzsteuervorrichtung RNC im Prinzip bestimmen,
dass es einen Bedarf für
ein Handover gibt und dass die Teilnehmerstation zu triggern ist,
um IF-Messungen durchzuführen.
Jedoch kann sie das Senden des Triggersignals zurückhalten,
bis ein Zeitintervall bestimmt worden ist, in dem die IF-Messungen
auszuführen
sind. Dann können
beide, sowohl das Triggersignal, als auch die Anzeige des Zeitintervalls
gemeinsam zur Teilnehmerstation gesendet werden, beispielsweise
kann das IF-Messungs-Triggersignal auch die Information bezüglich des
ausgewählten
Zeitintervalls tragen.
-
Wenn demnach das Netz entschieden
hat, dass und in welcher Zeitperiode (oder in welchen Perioden)
die Teilnehmerstation Messungen auf anderen Frequenzen innerhalb
desselben Systems oder einem anderen System durchführen soll,
hat die Teilnehmerstation die Fähigkeit,
diese Messungen durchzuführen,
selbst wenn die Dienstequalität
(QoS bzw. Quality of Service) des vorliegenden Dienstes (der vorliegenden
Dienste) temporär
verschlechtert wird.
-
Um eine geeignete Bestimmung des
Zeitintervalls zu ermöglichen,
kann eine Netzsteuervorrichtung RNC (und/oder die Teilnehmerstation MS)
eine Verbindungsqualitäts-Messvorrichtung CQMM
umfassen, die zum Überwachen
der Dienstequalität QoS
auf der eingerichteten Kommunikationsverbindung eingerichtet ist
und zum Übertragen
von Information bezüglich
der Dienstequalität
QoS zu der Netzsteuervorrichtung RNC. Die Verbindungsqualitätsüberwachungsvorrichtung
CQMM kann auch in einer Basisstation RBS eingerichtet sein. Die
Verbindungsqualitäts-Messvorrichtung
CQMM stellt Information bezüglich
der Dienstequalität
für die
Zeitintervallauswählvorrichtung
TIMS bereit. Demnach kann das Zeitintervall ausgewählt werden
als ein Zeitintervall, in dem ein temporäres Reduzieren der Dienstequalität bedingt
durch von der IF-Messvorrichtung IFMM durchgeführte IF-Messungen zulässig ist.
-
Demnach, wie oben erläutert, kann
die Teilnehmerstation MS, wenn es zulässig ist, die Dienstequalität QoS temporär zu reduzieren,
diese Verschlechterung des Dienstes für Zwischen-Frequenzmessungen verwenden. Das Netz
wird eines oder mehrere Zeitintervalle entscheiden, in denen es
erlaubt ist, die Dienstequalität
QoS zu reduzieren und in denen die Zwischen-Frequenzmessungen ausgeführt werden
können.
Die Netzsteuervorrichtung hat Kenntnis bezüglich der Verbindungsqualität sowohl in
der Aufwärtsstrecken-Verbindung
als auch in der Abwärtsstrecken-Verbindung
genauso wie der Systemkonfiguration. Demnach hat die Netzsteuervorrichtung
die besten Möglichkeiten,
eine Entscheidung zu treffen, ob, wann und wie lange die Teilnehmerstation MS Messungen
auf einer anderen Frequenz durchführen sollte. Wenn die Verbindungsqualität gut ist
und es keine anderen Frequenzen oder Systeme gibt, um Messungen
damit durchzuführen, gibt
es selbstverständlich
keinen Bedarf für
die Teilnehmerstation MS, irgendein Handover auszuführen.
-
Das Prinzip der Erfindung erfordert
selbstverständlich,
dass eine Netzsteuervorrichtung über das
erfasste IF-Messungszeitanzeigesignal
TIIS anzeigt, wenn und in welcher Periode bzw. welchen Perioden
die Teilnehmerstation MS Zwischen-Frequenzmessungen durchführen soll.
Wie auch oben bezüglich
dieser Information erläutert,
kann diese Information in dem Triggersignal enthalten sein.
-
Die Verbindungsqualitätsüberwachungsvorrichtung
CQMM überträgt Information
bezüglich
der Dienstequalität
an die Netzsteuervorrichtung. Zudem kann sie auch Information bezüglich unbenutzter
Puffer im Netz, die für
die Verbindung verwendet werden, übertragen. Das heißt, in irgendeinem
Kommunikationssystem werden Sendepuffer im Netz verwendet, in denen
die Sendedaten temporär
gespeichert werden, bevor sie zur Teilnehmerstation gesendet werden.
Die Verbindungsqualitätsüberwachungsvorrichtung
CQMM (die in der Teilnehmerstation und/oder der Basisstation und/oder
der Netzsteuervorrichtung enthalten sein kann) hat auch Kenntnis bezüglich der
Systemkonfiguration wie zum Beispiel anderer Frequenzen innerhalb
des Systems und anderer Systeme im Bereich, in dem der Teilnehmer eine
Verbindung eingerichtet hat. Demnach kann basierend auf all dieser
Information die Zeitintervallauswählvorrichtung TISM das beste
Zeitintervall auswählen,
in dem eine temporäre
Verschlechterung der Übertragungsqualität noch akzeptabel
ist.
-
Wie unten unter Bezugnahme auf die
Ausführungsformen
der Erfindung erläutert
werden wird, kann die Netzsteuervorrichtung selbst Vorkehrungen treffen
zum Ausgleichen der durch die IF-Messungen bedingten temporären Verschlechterung
der Übertragung,
beispielsweise das Erhöhen
der Leistung zu Beginn oder am Ende des Zeitintervalls. Alternativ kann
die Sendepuffergröße angepasst
werden (durch Erhöhen
der Puffergröße oder
Verwendung zusätzlicher
Puffer) und zudem kann die Übertragungsrate
in dem vorbestimmten Zeitintervall derart verringert werden, dass
eine kleine Datenmenge bei den Sendepuffern ankommt und darin zu
speichern ist.
-
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Im allgemeinen kann man in einem
Kommunikationssystem unterschiedliche Dienste-Typen unterscheiden,
d. h. verzögerungsempfindliche
oder verlustempfindliche Dienste. Wenn der Dienste-Typ verzögerungsempfindlich
ist, dann ist es besonders wichtig, dass die übertragene Information bis
zu einem gewissen Umfang rechtzeitig empfangen wird, statt dass
sie fehlerfrei ist. Beispielsweise ist Sprache eine verzögerungsempfindliche Übertragung.
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Andererseits, wenn der Dienste-Typ
verlustempfindlich ist, dann ist es wichtig, dass die Information
mit nicht mehr Fehlern empfangen wird als in der Teilnehmerstation
oder der Netzsteuervorrichtung vom Decoder korrigierbar sind. Wenn
ein Paket nicht-wiederherstellbare Fehler enthält, dann wird es als verloren
interpretiert. Beispielsweise ist Web-Browsing ein verzögerungsempfindlicher Dienst,
da es nicht von Belang ist, ob die Information früher oder
später
ankommt.
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Die erste Ausführungsform der Erfindung betrifft
eine Situation, wie eine Minimierung oder eine Reduzierung der Dienstequalität QoS für Zwischen-Frequenzmessungen
verwendbar sind für
den Fall eines verzögerungsempfindlichen
Dienstes.
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Wenn während der Kommunikationsverbindung
zwischen der Teilnehmerstation MS und der Basisstation
RBS (oder jeweils der Netzsteuervorrichtung RNC) eine verzögerungsempfindliche Übertragung
ausgeführt
wird, umfasst die Teilnehmerstation eine Löschvorrichtung DEL zum Löschen der
von der Basisstation während
des ausgewählten
Zeitintervalls ankommenden Daten. Eine solche Situation kann beispielsweise
auftreten, wenn die Netzsteuervorrichtung RNC eine Teilnehmerstation MS aufgefordert
hat, Messungen auf einer anderen Frequenz oder einem anderen System
in einer spezifizierten Zeit und Periode auszuführen bedingt durch einige Kriterien
(z. B. hohe Rahmenfehlerrate und/oder schlechter Messreport durch
Mobilstation und/oder geringe Empfangssignalstärke und/oder hohe Ausgangsleistung
vom Netz zur Mobilstation und/oder durch den Störabstand bzw. das Signal-zu-Stör-Verhältnis (SIR),
und die Teilnehmerstation SS und die Basisstation RBS eine Sprachverbindung
eingerichtet haben, d. h., einen verzögerungsempfindlichen Dienst.
Dies wird leicht zu einem Verlust von Schlitzen (Teil eines Rahmens)
oder Rahmen auf einer momentanen Verbindung führen, weil solche Rahmen durch
die Teilnehmerstation in dem Zeitintervall gelöscht werden müssen, in
dem die IF-Messungen ausgeführt
werden. Zum Ausgleichen dieser temporären Dienstequalität-Verschlechterung
können
die Netzsteuer-Vorrichtung RNC und/oder
die Teilnehmerstation MS jeweils eine Leistungseinstellvorrichtung
PAM haben zum jeweiligen Erhöhen
einer Sendeleistung auf der Abwärtsstrecken-Verbindung DL und
der Aufwärtsstrecken-Verbindung
UL auf der Kommunikationsverbindung CC vor Beginn des vorbestimmten
Zeitintervalls und/oder nach dem Ende des vorbestimmten Zeitintervalls.
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Wenn beispielsweise die Netzsteuervorrichtung RNC zu
einem vorbestimmten Zeitpunkt entscheidet, dass 10 Datenrahmen später eine
Teilnehmerstation MS IF-Messungen ausführen soll, kann sie ein Anzeigesignal
zur Teilnehmerstation MS senden (beispielsweise in einer
Prozedur unter Verwendung des Sende-/Steuer-Flags TCP), um die Sendeleistung
auf der Aufwärtsstrecken-Verbindung
während
der nächsten
10 Datenrahmen zu erhöhen. Auch
wird die Netzsteuervorrichtung ihre Sendeleistung auf der Abwärtsstrecken-Verbindung
DL erhöhen.
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Simultan wird die Netzsteuervorrichtung
der Teilnehmerstation MS anzeigen, ihre Sendeleistung für eine Anzahl
von Datenrahmen (z. B. 10) nach dem Ende des angezeigten Zeitintervalls
zu erhöhen. In ähnlicher
Weise wird, wenn das Zeitintervall beendet worden ist, die Netzsteuervorrichtung
auch ihre Sendeleistung auf der Abwärtsstrecken-Verbindung erhöhen. Solche
Sendeleistungseinstellung kann in den schnellen und langsamen Leistungssteuerzyklen ausgeführt werden,
wie oben unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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Selbst wenn die Sendeleistung auf
der Aufwärtsstrecken-Verbindung und der
Abwärtsstrecken-Verbindung
vor und nach dem Zeitintervall erhöht wird, wird es selbstverständlich keine
Datenübertragung
und keinen Datenempfang innerhalb des Zeitintervalls geben, da die
Teilnehmerstation MS mit dem Durchführen von IF-Messungen beschäftigt ist. Daher
wird prinzipiell die Fehlerrate ansteigen. Jedoch wird dieses Ansteigen
der Fehlerrate kompensiert durch das Anheben der Sendeleistung,
da die Fehlerrate nur über
einen Mittelwert vieler Datenrahmen berechnet wird. Demnach kann
eine Verschlechterung der Übertragung
während
des IF-Messzeitintervalls
kompensiert werden durch das Erhöhen
der Sendeleistung zu Beginn und zum Ende des Zeitintervalls. Folglich
findet keine Gesamtverschlechterung der Dienstequalität statt.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung kann ein Minimieren des Reduzierens der Dienstequalität QoS für Zwischen-Frequenzmessungen
durchgeführt
werden, wenn eine verlustempfindliche Datenübertragung zwischen der Basisstation RWS
und der Teilnehmerstation MS ausgeführt wird.
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Wie in 7 gezeigt
wird in dem Netz und/oder in der Netzsteuervorrichtung RNC immer eine
Sendepuffervorrichtung BUF einer vorbestimmten Größe verwendet
für ein
Zwischenspeichern der Sendedaten, bevor sie auf der Abwärtsstrecken-Verbindung
der Kommunikationsverbindung gesendet werden. Wenn der Verbindungsdienste-Typ
verlustempfindlich ist, ist der Informationsfluss zwischen der Netzsteuervorrichtung RNC und
der Teilnehmerstation MS nicht dicht und die während dieser
Verbindung verwendete Sendepuffervorrichtung BUF ist normalerweise
unterhalb eines spezifizierten Schwellwertes. Demnach kann die Netzsteuervorrichtung RNC die
Teilnehmerstation MS auffordern, Messungen auf anderen
Frequenzen/Systemen in einem vorbestimmten Zeitintervall durchzuführen und
wenn das Netz/die Teilnehmerstation mehr Information während des
spezifizierten Zeitintervalls sendet/empfängt, speichert der Sendepuffer
BUF temporär
mindestens einen Teil der Sendedaten, die während dieses Zeitintervalls
zu senden sind. Die Netzsteuervorrichtung RNC sendet die
gespeicherten Daten zur Teilnehmerstation MS, nachdem das
ausgewählte Zeitintervall
beendet worden ist. Das heißt,
in diesem Fall kann die Netzsteuervorrichtung oder die Teilnehmerstation
den verbleibenden Pufferraum der Sendepuffervorrichtung BUF für ein Zwischenspeichern
der Sendedaten verwenden.
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Wenn demnach der Dienst verlustempfindlich
ist, d. h., keine Daten verloren werden sollen, hält die Netzsteuervorrichtung
einfach die Sendedaten zurück
und führt
eine Zwischenspeicherung in der Sendepuffervorrichtung BUF durch,
da in jedem Fall während
des ausgewählten
IF-Messzeitintervalls
keine Datenübertragung
zwischen Teilnehmerstation und Netzsteuervorrichtung (Basisstation)
sinnvoll ist.
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Alternativ kann das temporäre Reduzieren der
Dienstequalität
während
des vorbestimmten Zeitintervalls durch Ändern der Übertragungsrate vor und nach
dem Zeitintervall kompensiert werden. Das heißt, eine Sendepuffervorrichtung
BUF einer vorbestimmten Größe für das Zwischenspeichern
der Sendedaten, bevor sie auf der Abwärtsstrecken-Verbindung DL der
Kommunikationsverbindung gesendet werden, wird verwendet, wobei
in dem Zeitintervall, in dem die IF-Messungen ausgeführt werden,
von der IF-Messvorrichtung IFMM die Netzsteuervorrichtung RNC und/oder
die Teilnehmerstation NS die Datenübertragungsrate verringern
und die Datenübertragungsrate
wieder erhöhen,
nachdem das Zeitintervall beendet worden ist. Eine Ratenvariationsvorrichtung in
der Netzsteuervorrichtung RNC achtet auf die Änderung
der Übertragungsrate
des Dienstes für
die Kommunikationsverbindungen.
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Alternativ kann ein Fall auftreten,
in dem die Netzsteuervorrichtung (oder die Basisstation RBS) mehr
Sendedaten sendet/empfängt
als zwischenzeitig in der momentanen Sendepuffervorrichtung BUF behandelt
(gespeichert) werden kann. In einem solchen Fall kann die Netzsteuervorrichtung
eine Neuzuweisung von Puffergrößen mit
anderen zusätzlichen
Sendepuffervorrichtungen BUF' vornehmen. Das heißt, die Netzsteuervorrichtung RNC ist
eingerichtet zum Durchführen
einer Neuzuweisung mit anderen Puffervorrichtungen BUF' zum Bereitstellen
einer erhöhten
Speicherkapazität
für das
Zwischenspeichern der Sendedaten, die nicht zu/von der Teilnehmerstation
während
des ausgewählten
Zeitintervalls gesendet/empfangen werden können. Das heißt, die
zusätzliche
Puffervorrichtung BUF' wird auch verwendet zum Speichern von Sendedaten,
die während
des Zeitintervalls, das zum Durchführen der IF-Messungen verwendet
wird, nicht verloren werden dürfen.
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Zudem ist es auch möglich, dass
die Netzsteuervorrichtung RNC eine dynamische Pufferzuweisung
mit anderen Puffervorrichtungen BUF' durchführt, um in dem Zeitintervall
die Puffergröße der Sendepuffervorrichtung
BUF zu erhöhen
und die Puffergröße der anderen
Puffervorrichtung BUF' zu verringern. Das heißt, einige Puffervorrichtungen BUF,
BUF', die nicht während
des Zeitintervalls verwendet werden, können für ein Zwischenspeichern von
Daten verwendet werden. Daher gehen keine Daten verloren und sie
können
nach dem Ende des Zeitintervalls zur Teilnehmerstation/Basisstation übertragen
werden.
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Es kann auch der Fall sein, dass
das Netz/die Teilnehmerstation Daten verwerfen kann, um mit hohen
Spitzen von Datenströmen
fertig zu werden. Das heißt,
wenn die gesamte Speicherkapazität
aller Puffervorrichtungen BUF, BUF' vollkommen verbraucht ist, dann
gibt es keine andere Option als zumindest einen Teil der Daten zu
löschen,
die in dem Zeitintervall zu senden sind. Daher umfasst die Teilnehmerstation MS und/oder
die Netzsteuervorrichtung RNC eine Löschvorrichtung zum Löschen mindestens
eines Teils der zu sendenden Daten.
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Sicherlich müssen die Puffergrößen der Netzsteuervorrichtung/Teilnehmerstation
unterhalb eines spezifizierten Schwellwertes sein, bevor dieses Netz
die Fähigkeit
haben kann, eine Teilnehmerstation MS zu beauftragen, Messungen
auf einer anderen Frequenz/einem anderen System durchzuführen, das
heißt,
in einem Fall, in dem der normalerweise verwendete Sendepuffer bereits
gefüllt
ist, besteht keine Chance, weitere Sendedaten zu halten, die nicht
während
des vorbestimmten Zeitintervalls gesendet werden können. Selbst
wenn die Puffergrößen unterhalb
des vorbestimmten Schwellwertes sind, kann ein derart plötzlicher
Anstieg der Datenmenge vorkommen, dass es einen Pufferüberlauf
im Netz gibt. In einem solchen Fall muss die dynamische Zuordnung
von verbleibendem Pufferraum ausgeführt werden mit zusätzlichen
Puffervorrichtungen BUF'. Das ist möglich, da die Netzsteuervorrichtung RNC weiß, bis zu
welchem Umfang jeder Puffer gefüllt
ist und daher die Größen der
Puffer wie benötigt, neu
zuweisen kann.
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Wie oben erläutert, wählt gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform
der Erfindung die Netzsteuervorrichtung RNC ein vorbestimmtes
Zeitintervall aus, in dem schlechthin eine Verschlechterung der
Dienstequalität
der Kommunikationsverbindung durchgeführt werden wird, weil die Teilnehmerstation
IF-Messungen ausführen
wird und kein Senden/Empfangen von Daten zwischen der Teilnehmerstation
und dem Netz möglich
ist.
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Da die Netzsteuervorrichtung jedoch
weiß, wann
das Zeitintervall auftritt, kann sie Vorsorge treffen, um die Gesamt-Dienstequalität wieder
anzuheben. Dies kann in dem Fall der verzögerungsempfindlichen Datenübertragungen
(erste Ausführungsform)
sowie der verlustempfindlichen Datenübertragungen (zweite Ausführungsform)
durchgeführt
werden. Das heißt,
das Anheben der Sendeleistung vor und nach der Zwischen-Frequenzmessperiode,
um die Verschlechterung der Dienstequalität QoS zu unterdrücken, die
dynamische Pufferzuweisung und die Ratenvariationsprozeduren werden
alle verwendet zum Erhöhen
der Dienstequalität – im Mittel – trotz der
Tatsache, dass die IF-Messungen in einem verlängerten Zeitintervall ausgeführt werden.
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Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben, in der ein Ablaufsteuermanagement durchgeführt wird.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung verwendet die Netzsteuervorrichtung keine Leistungserhöhung und
keine Neuzuweisung und keinen Datenvariationsmechanismus, um die Dienstequalität auf einem
akzeptierbaren Pegel zu halten.
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Gemäß der dritten Ausführungsform
der Erfindung kommuniziert die IF-Handover-Vorrichtung HORM mit
einer Übertragungsverhältnis-Bestimmungsvorrichtung
TRDM, die zum Bestimmen des Verhältnisses
zwischen gesendeten und empfangenen Datenrahmen RF eingerichtet
ist und der hierfür benötigten Messzeit.
Wenn dieses Verhältnis
einen spezifischen Pegel unterschreitet, hat das Netz die Fähigkeit,
die Teilnehmerstation MS aufzufordern, Messungen auf anderen
Frequenzen/Systemen durchzuführen.
Jedoch kann diese Voraussetzung gegebenenfalls nicht ausreichen,
um die Aufforderung zum Durchführen
von Messungen zur Teilnehmerstation MS zu geben.
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Beispielsweise kann das Netz, wenn
das Verhältnis
einen spezifischen Pegel unterschreitet, sicher annehmen, dass die
Datenübertragungsrate so
niedrig ist, dass die derzeit verwendete Sendepuffervorrichtung
BUF immer in der Lage sein wird, temporär (in dem Zeitintervall) die
Daten zu speichern, die nach dem Beenden des Zeitintervalls zu übertragen
sind. Die Netzsteuervorrichtung RNC kann auch dieses mit
der dynamischen Pufferzuweisung kombinieren. Beispielsweise, wenn
die Netzsteuervorrichtung RNC erfasst, dass das Sendeverhältnis (und/oder
das Empfangsverhältnis)
einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet,
kann dies unabänderlich
anzeigen, dass die momentan verwendete Sendepuffervorrichtung nicht
in der Lage sein wird, temporär
alle Sendedaten in einem vorbestimmten Zeitintervall zu speichern.
Daher kann die Netzsteuervorrichtung RNC, sobald sie erfasst,
dass das Sende/Empfangsverhältnis überschritten
wird, automatisch eine Neuzuweisung der verfügbaren Puffergrößen mit
anderen Puffervorrichtungen BUF' in der Netzsteuervorrichtung RNC durchführen.
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Die Netzsteuervorrichtung kann auch
dieses mit dem Ändern
der Übertragungsraten
innerhalb des Zeitintervalls kombinieren. Selbst wenn ein großes Sende/Empfangsverhältnis vorliegt,
kann die Netzsteuervorrichtung RNC zuerst entscheiden,
die Datenübertragungsrate
im Zeitintervall zu reduzieren und wenn dies noch nicht ausreicht,
zum temporären Speichern
aller Daten in der Puffervorrichtung, kann zusätzlich eine Neuzuweisung mit
anderen Puffervorrichtungen verwendet werden.
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Demnach kann die Netzsteuervorrichtung auch
im Fall von verlustempfindlicher Datenübertragung immer eine Kompensation
bezüglich
der Datenrahmen durchführen,
die nicht während
des Zeitintervalls gesendet werden können und demnach die Dienstequalität verschlechtern
können.
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VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung wird ein Zeitintervall, in dem die IF-Messungen ausgewählt werden
können,
bestimmt gemäß dem Prinzip
der Erfindung und/oder gemäß den ersten,
zweiten und dritten Ausführungsform.
Das heißt,
ein Zeitintervall wird vorspezifiziert durch die Netzsteuervorrichtung
und wird zur Teilnehmerstation MS gesendet. Die temporäre Verschlechterung der
Dienstequalität
wird durch in der Teilnehmerstation und der Netzsteuervorrichtung
ausgeführte
Vorsorgemaßnahmen
kompensiert (unterschiedlich im Fall von verlustempfindlichen oder
verzögerungsempfindlichen
Datenübertragungen).
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In Übereinstimmung mit der vierten
Ausführungsform
der Erfindung kann eine Datenübertragung
zwischen der Basisstation RBS und der Teilnehmerstation MS durch
Senden von Datenrahmen FR in einem komprimierten Betriebsmodus
ausgeführt
werden und wie oben erläutert,
sind in dem komprimierten Betriebsmodus die Daten in den Zeitschlitzen
komprimiert und eine Kompressionsmodusbestimmungsvorrichtung CDDM
in der Teilnehmerstation MS kann diesen komprimierten Betriebsmodus
erfassen. In der vierten Ausführungsform
der Erfindung können
IF-Messungen in einer Anzahl von Zeitschlitzen (oder Datenrahmen)
ausgeführt
werden, die durch das IF-Messungszeitintervall-Anzeigesignal TIIS
gekennzeichnet sind sowie in einer Anzahl von Ruhezeit-Abschnitten der Datenrahmen,
in denen Datenübertragung
in einem komprimierten Modus ausgeführt wird. Das heißt, gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung informiert das Netz die Teilnehmerstation MS,
wann und wie lange die Messungen auf einer anderen Frequenz ausführen soll
und dies wird verwendet als ein Komplement zum komprimierten Modus.
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Das heißt, nach dem Erfassen eines
komprimierten Betriebsmodus werden IF-Messungen zuerst in den Ruhezeitabschnitten
ausgeführt
und darauf folgend werden IF-Messungen
in einem vorbestimmten Zeitintervall fortgesetzt, wie von der Netzsteuervorrichtung RNC angezeigt.
Dies kann auch andersherum ausgeführt werden, d. h., zuerst werden
die IF-Messungen in dem vorbestimmten Zeitintervall gestartet und
sobald der komprimierte Betriebsmodus erfasst wird, werden die Ruhezeitperioden
zusätzlich
oder statt des Zeitintervalls verwendet.
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Im schlimmsten Fall, wenn trotz der
Erhöhung
der Leistung (erste Ausführungsform),
der Pufferraumzuweisung oder Neuzuweisung und der Ratenanpassung
(zweite Ausführungsform)
und der Sendeverhältnisbestimmung
(dritte Ausführungsform)
noch nicht genug Pufferraum im Netz verfügbar ist zum temporären Schalten
der Sendedaten, werden alle Puffer im Netz gefüllt werden und die zusätzlich überhängenden
Daten werden im Netz verworfen. Jedoch sind die Puffer normalerweise
nicht vollständig
gefüllt
und nur eine kleine Datenmenge muss verworfen werden, die folglich
nur zu einer geringfügigen
Verschlechterung der Dienstequalität führt, die nicht mehr kompensiert
werden kann.
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GEWERBLICHE
ANDWENDBARKEIT
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Wie oben erläutert, umgehen die oben beschriebenen
Techniken gemäß dem Prinzipien
der Erfindung und der ersten bis vierten Ausführungsformen die Nachteile
des Standes der Technik, dass in einem komprimierten Betriebsmodus
eine Verschlechterung der Dienstequalität akzeptiert werden muss. Das
heißt,
in dem Mobilkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine geplante Verschlechterung der Dienstequalität akzeptiert,
jedoch, da es im Netz bekannt ist, wann diese auftritt, können derart
Vorsorgemaßnahmen
getroffen werden, dass die Dienstequalitätsverschlechterung kompensiert
werden kann. Daher tritt die Verschlechterung der Dienstequalität nicht
auf.
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Eine solche Prozedur kann in jeglichem Kommunikationssystem
verwendet werden und ist nicht beschränkt auf irgendwelche spezifischen
Standards. Daher kann die vorliegende Erfindung in einem GSM-, in
einem WCDMA- oder einem CDMA-System verwendet werden. Zudem ist
die Erfindung nicht beschränkt
auf die spezifischen Beispiele und Ausführungsformen, wie sie in der
vorliegenden Beschreibung dargelegt sind. Ein Fachmann kann fernere
Ausführungsformen,
Modifikationen und Variationen der Erfindung basierend auf den hierin
offenbarten Lehren ableiten. Die Ausführungsformen, die oben beschrieben
worden sind, bilden nur die derzeit von der Erfindern als bevorzugt
erachtet e Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie oben erläutet, kann die Erfindung zudem Ausführungsformen
umfassen, die Merkmale enthalten, die in der Beschreibung getrennt
beschrieben worden sind und/oder in den Patentansprüchen getrennt
beansprucht worden sind.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen nur
zu Klarheitszwecken und beschränken
nicht den Schutzbereich.