DE60204381T2

DE60204381T2 - Verfahren und Gerät zur Weiterreichungssteuerung, und Mobilkommunikationssystem

Info

Publication number: DE60204381T2
Application number: DE60204381T
Authority: DE
Inventors: Ken Yokohama-shi Igarashi; Masami Kashiwa-shi Yabusaki; Yasuhisa Yokohama-shi Hayashi
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: SG107097A1; US6970707B2; EP1246498A3; EP1246498A2; KR20020076151A; AU762293B2; EP1246498B1; JP3717798B2; CN1378394B; CA2378874C; CN1378394A; DE60204381D1; JP2002291015A; US20020137515A1; CA2378874A1; KR100447307B1; AU2767402A

Description

Hintergrund DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Übergabekontrollverfahren in einem mobilen Kommunikationssystem, speziell auf ein Übergabekontrollverfahren und eine Vorrichtung zur Variation eines Übergabeverfahrens entsprechend einer Verweilzeit in einer Überlappungszone und zur Variation einer Route eines Übergabepfades entsprechend der Last auf jedem Knoten in einem Netzwerk.
2. Beschreibung der verwandten Technik
In einem typischen mobilen Kommunikationssystem wird ein Bereich innerhalb des Funkbereichs einer Funkbasisstation als eine Zelle bezeichnet, und es gibt eine Zone, in der Zellen miteinander überlappen, die hierin im weiteren als eine Überlappungszone bezeichnet wird, wie in der 1 gezeigt. In der 1 werden Basisstationskontroller mit BSC bezeichnet, Basissenderstationen mit BTS, und eine Mobilstation wird mit MS bezeichnet. Ein Übergabeprozess der Mobilstation findet statt, wenn die Mobilstation in die Überlappungszone kommt.
Im Wesentlichen wurden drei Verfahren zur Durchführung der Übergabe vorgeschlagen: (a) ein Schnittstellen-Übergabeverfahren, wie in 2 gezeigt, (b) ein Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, wie in 3 gezeigt, und (c) ein Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, wie in 4 gezeigt.
In einer existierenden mobilen Kommunikation, wie sie durch 3GPP (dritte Generation Partnerschaft Projekt) symbolisiert wird, ist es üblich, ein Übergabeverfahren für jedes Netzwerkkontrollverfahren festzulegen.
Z. B. in einem Leitungsvermittlungsverfahren, in dem eine Verzögerungsanforderung streng ist, könnte das (b) Basiskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren angewendet werden, in dem ein Pfadsatz hin zur Basiskontrollerstation erweitert wird, während in einem Paketvermittlungsverfahren, in dem eine Verzögerungsanforderung nicht so streng ist, (a) das Schnittstellen-Übergabeverfahren angewendet werden, in dem ein Pfadsatz zwischen Relaisknoten neu eingestellt wird, um die Netzwerkmittel effektiv zu nutzen.
Da das oben beschriebene herkömmliche Übergabekontrollverfahren jedoch ein Übergabeverfahren an jedes Netzwerkkontrollverfahren fest bindet, (1) staut sich der Verkehr an einem bestimmten Knoten, wenn ein bestimmtes Netzwerkkontrollverfahren in einem bestimmten Bereich intensiv verwendet wird.
Speziell ist das obige Problem (1) in dem herkömmlichen Übergabekontrollverfahren bemerkenswert, da beim Zusammenstellen eines Pfades die Pfade gewöhnlich über dieselbe Route zu den mobilen Stationen zusammengestellt werden, wobei sie dasselbe Netzwerkkontrollverfahren im selben Bereich verwenden.
Da das obige herkömmliche Übergabekontrollverfahren das entsprechend dem Netzwerkkontrollverfahren zu verwendende Übergabeverfahren bestimmt, und keine die Übergabeprozesszeit begrenzende Überlappungszonenaufenthaltszeit der mobilen Station berücksichtigt, werden (2) auch die Netzwerkmittel nicht effizient genutzt. Dieses Problem (2) wird weiter unten im Detail beschrieben.
Der Übergabeprozess muss vollendet werden, während sich die mobile Station in der Überlappungszone befindet. Wenn die mobile Station die Überlappungszone verlässt, ohne den Übergabeprozess zu vollenden, können Paketverluste oder Verbindungsabbruch auftreten, da die mobile Station keine Verbindung mit einer gezielten Übergabebasisstation aufgebaut hat.
Wie man in 2 sehen kann, laufen beide Pfadrouten bei der Verwendung (a) des Schnittstellen-Übergabeverfahren vor und nach dem Übergabeprozess über dieselbe Route zur Schnittstelle und werden in jeder optimalen Pfadroute von der Schnittstelle zur mobilen Station adaptiv geleitet, indem sie die Last auf jedem Knoten berücksichtigen. Wie man auch in der 3 sieht, werden beide Pfade bei der Verwendung (b) des Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zum Basisstationskontroller geleitet und werden in jedem optimalen Pfad vom Basisstationskontroller zur mobilen Station geleitet, indem sie die Last auf jedem Knoten berücksichtigen. Wie man weiterhin in 4 sieht, werden beide Routen bei der Verwendung des (c) Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zur vorhergehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess geleitet und werden auf Funkverbindungspfaden unter Berücksichtigung der Last auf jeder Basisstation über jede optimale Basisstation zur mobilen Basisstation geleitet.
Da die zum Übergabeprozess erforderliche Zeit gewöhnlich zur Zahl der zu erstellenden Pfade (d. h. Streckenzahl) proportional ist, ist beim Vergleich der Übergangsprozesszeiten zwischen den oben beschriebenen drei Verfahren die Übergabeprozesszeit im Verfahren (a) länger als die im Verfahren (b), die länger ist als die im Verfahren (c), kurz (a) > (b) > (c).
Andererseits sind die Pfade, wenn ein Verzweigungspunkt, in dem die Pfadrouten verschiedene Wege gehen, weiter abwärts (näher zur mobilen Station) im Netzwerk liegt, wächst der vom Verfahren festgelegte Pfad und die Flexibilität der Pfadzusammenstellung sinkt. In diesem Fall wird es schwierig die optimale Route für das Netzwerk unter Berücksichtigung der Last auf jedem Knoten zusammenzustellen. Auch eine Pfadroute einer neuen Verbindung könnte verschlungen werden, d. h. die Pfadroute könnte redundante Pfade enthalten, wenn der Verzweigungspunkt weiter abwärts im Netzwerk liegt. In diesem Fall könnte die Effizienz der Verwendung der Netzwerkmittel wegen dieser redundanten Pfade sinken, und die Last auf dem Netzwerk könnte zusätzlich steigen. Daher könnte bezüglich der Last auf dem Netzwerk im Allgemeinen, wenn die drei obigen Verfahren angewendet werden, die Last mit dem Verfahren (a) kleiner als die mit dem Verfahren (b) sein, die kleiner als die mit dem Verfahren (c) sein könnte, kurz (a) < (b) < (c).
Daher ist bei der Auswahl der Übergabemethode das Verhältnis zwischen der Übergabeprozesszeit und der Effizienz der Verwendung der Netzwerkmittel der Kompromiss. Daher wäre es, wenn beabsichtigt wird, die Übergabeprozesszeit mit Priorität zu reduzieren, wenn immer das Übergabeverfahren bestimmt wird, vom Standpunkt der Verwendung der Netzwerkmittel nicht immer effizient.
Ein bekannter Auswahlprozess der Übergabekontrollverfahren wird in GB-A-2332340 veröffentlicht. Es beschreibt ein mobiles Kommunikationssystem, das in der Lage ist, zwischen verschiedenen Übergabeverfahren auszuwählen, wenn entschieden ist, Übergabe eines mobilen Endgerätes zwischen verschiedenen Basisstationen durchzuführen. Es wurde jedoch nur ein generischer Übergabeauswahlprozess, gesteuert von einer Übergabeanforderung, veröffentlicht und nicht die spezifischen Kriterien, die zur Auswahl spezieller Übergabeverfahren verwendet wurden.
Ein bekanntes Übergabeverfahren ist in US-A-6052598 enthalten. Es offenbart, das die Lage und die Geschwindigkeit einer mobilen Station verwendet werden sollte, um vorauszusagen, wann eine Übergabe in der Zukunft ausgeführt werden wird, so dass die notwendigen Mittel zur Unterstützung der Übergabe im Voraus reserviert werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung zielt auf die oben beschriebenen Eigenschaften bei der Auswahl des Übergabeverfahrens und ist auf die Vermeidung des oben beschriebenen Verkehrsstaus an einem bestimmten Knoten ausgerichtet und auf die Verbesserung der Effizienz bei der Benutzung der Netzwerkmittel. Zu diesem Zweck ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Übergabekontrollverfahren und eine Vorrichtung zur Änderung des Übergabeverfahrens zur Verfügung zu stellen, das entsprechend der Überlappungszonenverweilzeit der mobilen Station verwendet werden soll, und zur Änderung der Pfadroute entsprechend der Last auf jedem Knoten des Netzwerks.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, einem Übergabekontrollverfahren zur Verwendung in einem mobilen Kommunikationssystem, ist das Verfahren durch den folgenden Schritt charakterisiert:
Bestimmung eines Übergabeverfahrens entsprechend der Verweilzeit in einer Überlappungszone, das durch zumindest zwei Basisstationen des mobilen Kommunikationssystems einer mobilen Station unterstützt wird.
In diesem Aspekt könnte das Übergabeverfahren aus dem Schnittstellen-Übergabeverfahren, einem Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren und einem Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren ausgewählt werden. In diesem Fall könnte, wenn eine Überlappungszonenverweilzeit einer die Übergabe durchführenden mobilen Station relativ lang ist, das Schnittstellen-Übergabeverfahren ausgewählt werden; wenn die Verweilzeit relativ kurz ist, könnte das Funkverbindungs-Erweiterungsübergabeverfahren ausgewählt werden; und andererseits könnte das Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren ausgewählt werden.
Die Überlappungszonenverweilzeit könnte auf der Basis der Geschwindigkeit der mobilen Station und einer Konfiguration der Zellen abgeschätzt werden. Alternativ könnte die Überlappungszonenverweilzeit auf der Basis der Historie der elektrischen Feldstärke der die Übergabe durchführenden Basisstation abgeschätzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, enthält ein Mobilkommunikationssystem Basisstation, die mit mobilen Stationen kommunizieren können, ein Kommunikationsnetzwerk mit einer Vielzahl von Knoten, und eine Übergabekontrollvorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die mobile Station folgendes enthält:
ein Teil zur Anzeige einer für die mobile Station charakteristischen Bewegung und einer Übergabeanforderung an die Übergabekontrollvorrichtung,
wobei die Übergabekontrollvorrichtung folgendes enthält:
ein Teil zum Aufbewahren der Bewegungscharakteristika der mobilen Stationen;
ein Teil zur Abschätzung der Verweilzeit in einer Überlappungszone, die zumindest von zwei Basisstationen des Mobilkommunikationssystems der mobilen Station bedient wird, auf der Basis der Bewegungscharakteristik der mobilen Station und einer geographischen Konfiguration der Zellen;
ein Bestimmungsteil zur Festlegung eines Übergabeverfahrens auf der Basis der Verweilzeit der mobilen Station in der Überlappungszone beim Empfang einer Übergabeanforderung von der mobilen Station;
ein Teil zur Bestimmung des Übergabepfades, dessen Last auf das System unter den Übergabepfaden minimal ist, die von dem festgelegten Übergabeverfahren verwendet werden können; und
ein Teil zur Kontrolle der Knoten und der Basisstationen, so dass die mobile Station mit der Basisstation und den Knoten verbunden ist, die den festgelegten Pfad verwenden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Übergabekontrollvorrichtung in einem Kommunikationsnetzwerk zur Verfügung gestellt, das eine Vielzahl von Knoten und Basisstationen enthält, die mit mobilen Stationen kommunizieren können, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist, durch:
ein Teil zur Aufbewahrung der Bewegungscharakteristika, die von den mobilen Stationen gemeldet werden;
ein Teil zur Abschätzung der Verweilzeit in einer Überlappungszone, die von zumindest zwei Basisstationen der mobilen Station bedient wird, auf der Basis der Bewegungscharakteristik der mobilen Station und einer geographischen Konfiguration von Zellen;
ein Bestimmungsteil zur Festlegung des Übergabeverfahrens auf der Basis der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station beim Empfang einer Übergabeanforderung von der mobilen Station;
ein Teil zur Bestimmung eines Übergabepfades, dessen Last auf das System unter den Übergabepfaden minimal ist, die von dem festgelegten Übergabeverfahren verwendet werden können; und
ein Teil zur Kontrolle der Knoten und der Basisstationen, so dass die mobile Station mit der Basisstation und den Knoten verbunden ist, die den festgelegten Pfad verwenden.
KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
Andere Aufgaben, Funktionen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung klarer werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Abbildungen gelesen wird, in denen:
1 ein Schema ist, das das herkömmliche Mobilkommunikationssystem zeigt;
2 ein Schema ist, das einen Aspekt der Zusammenstellung eines Übergabepfades zeigt, der das Schnittstellen-Übergabeverfahren verwendet;
3 ein Schema ist, das einen Aspekt der Zusammenstellung eines Übergabepfades zeigt, der das Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren verwendet;
4 ein Schema ist, das einen Aspekt der Zusammenstellung eines Übergabepfades zeigt, der das Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren verwendet;
5 ein Schema ist, das einen Aspekt einer mobilen Station zeigt, die den Übergabeprozess durchführt;
6 ein Schema ist, das das Mobilkommunikationssystem entsprechend zu einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein Schema ist, das jede Konfiguration einer Bewegungsprofilmanagementvorrichtung, eine Lastprofilmanagementvorrichtung und eine Übergabepfadbestimmungsvorrichtung entsprechend der Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozess des Übergabekontrollverfahren entsprechend der Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
9 ein Schema ist, das ein Beispiel von Übergabepfadkandidaten zeigt, die von dem Übergabepfadwähler entsprechend der Ausführung der vorliegenden Erfindung ausgewählt werden, wenn das Schnittstellen-Übergabeverfahren angewendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Das Übergabekontrollverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet ein Verfahren zur Änderung des Übergabeverfahrens, das entsprechend zur Überlappungszonenverweilzeit der mobilen Station verwendet werden soll.
Wie oben beschrieben, ist das Verhältnis zwischen der Übergabeprozesszeit und die Benutzungseffizienz, bei der Auswahl der Übergabemethode, ein Kompromiss. Daher würden die Netzwerkmittel nicht effizient genutzt, wenn es beabsichtigt wird, die Übergabeprozesszeit die gesamte Zeit über mit Priorität zu reduzieren.
Andererseits muss, bezüglich der mobilen Station, deren Überlappungszonenverweilzeit kurz ist, das Übergabeverfahren bestimmt werden, indem Priorität auf die Übergabeprozesszeit gelegt wird, um eine Verbindungsunterbrechung zu vermeiden. Bezüglich der mobilen Station, deren Überlappungszonenverweilzeit relativ lang ist, gibt es keine Notwendigkeit den Übergabeprozess in einer kürzeren Zeit als notwendig zu vervollständigen, und ist es in diesem Fall möglich, die Priorität auf die Verbesserung der Benutzungseffizienz der Netzwerkmittel zu legen.
Daher gestaltet das Übergabekontrollverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung das Übergabeverfahren variabel und abhängig von der Überlappungszonenverweilzeit der mobilen Station.
In diesem Zusammenhang ist die "Überlappungszonenverweilzeit" nicht immer proportional zur Geschwindigkeit (skalaren Größe) der Bewegung der mobilen Station. In einem in der 5 gezeigten Beispiel, in dem beide, MS1 und MS2 den Übergabeprozess von einer durch BTS1 kontrollierten Zelle zu einer anderen von BTS2 kontrollierten Zelle durchführen und entlang der in der Abbildung gezeigten entsprechenden Pfeile wandern, wird die Überlappungszonenverweilzeit von MS2, wenn die Geschwindigkeit (skalare Größe) von MS1 gleich zur Geschwindigkeit von MS2 ist, als länger geschätzt als die Überlappungszonenverweilzeit von MS1, während die Überlappungszonenverweilzeit von MS1, wenn die Geschwindigkeit (skalare Größe) von MS1 verschieden zur Geschwindigkeit von MS2 ist, länger sein könnte als die Überlappungszonenverweilzeit von MS2.
Mit anderen Worten, wenn die Überlappungszonenverweilzeit als Parameter verwendet wird, könnte es falsch sein die Geschwindigkeit der Bewegung der mobilen Station als einen Substitutionsparameter für die Überlappungszonenverweilzeit zu verwenden. Daher sollte der Parameter auf einen Schätzwert festgelegt werden, der eine auf der Basis der Geschwindigkeit (Vektorgröße mit Geschwindigkeit und Richtung) der mobilen Station und einer geographischen Konfiguration der Zellen (speziell der Formen der Überlappungszonen) geschätzten Überlappungszonenverweilzeit ist.
Eine Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter unten mit Bezug auf die beiliegenden Abbildungen beschrieben. Es sollte bemerkt werden, dass im Kontext der unteren Beschreibung eine "Geschwindigkeit", falls nicht anders erklärt, eine skalare Größe ist und eine "gerichtete Geschwindigkeit" eine Vektorgröße mit einer Geschwindigkeit und einer Richtung ist.
Das Mobilkommunikationssystem entsprechend der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 6 dargelegt. 6 ist ein Schema, das dieses Mobilkommunikationssystem zeigt.
In der 6 behält und kontrolliert eine Bewegungsprofilmanagementvorrichtung 601 Bewegungscharakteristika jedes Benutzers (oder jeder mobilen Station). Die Bewegungscharakteristik könnte eine gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Station sein. Eine Lastprofilmanagementvorrichtung 602 verfolgt die Last auf jedem Knoten durch z. B. Verfolgung von Datengrößen (oder Datenlängen), die vor jedem Knoten im Netzwerk in einer Warteschlange aufgereiht werden, und behält und kontrolliert jeden Lastzustand. Eine Übergabepfadbestimmungsvorrichtung 603 legt das zu verwendende Übergabeverfahren fest und die Route für den Übergabepfad, wenn die mobile Station anfordert, den Übergabeprozess durchzuführen, und kontrolliert das gesamte System basierend auf dem festgelegten Übergabeverfahren und der Route.
Detaillierte Konfigurationen der drei obigen Vorrichtungen 601–603, die in 6 gezeigt werden, werden mit Bezug auf die 7 beschrieben. Die 7 ist ein Schema, das die Konfigurationen der Bewegungsprofilmanagementvorrichtung 601, der Lastprofilmanagementvorrichtung 602 und der Übergabepfadbestimmungsvorrichtung 603 dieser Ausführung zeigt.
Wie in 7 gezeigt, enthält eine mobile Station 701 ein Bewegungscharakteristikmessteil 702 zur Messung der Bewegungscharakteristika der mobilen Station, wie eine gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit, ein Übergabeentscheidungsteil 703 zur Erkennung, dass die mobile Station in eine Überlappungszone kommt, und ein Bewegungscharakteristikanzeigeteil 704, um die von dem Bewegungscharakteristikmessteil 702 gemessene Bewegungscharakteristik der Bewegungsprofilmanagementvorrichtung 601 anzuzeigen.
Die Bewegungsprofilmanagementvorrichtung 601 enthält auch Bewegungsprofilmanagementteile 705, die für jede mobile Station zur Verfügung gestellt werden, und einen Kontroller 706, zur Kontrolle der Bewegungsprofilmanagementteile 705.
Weiterhin enthält die Lastprofilmanagementvorrichtung 602 eine Übergabepfadauswahlvorrichtung 707 zur Aufnahme aller möglichen Übergabepfadkandidaten, die von dem zur Verwendung bestimmten Übergabeverfahren angewendet werden können, einen Lastmonitor 708 zur Überwachung des Lastzustandes auf jedem Knoten im Netzwerk, einen Lastkalkulator 709 zur Kalkulation der Last auf dem Netzwerk, veranlasst durch jeden der von der Übergabepfadauswahlvorrichtung 707 aufgenommenen Übergabepfadkandidaten.
Darüber hinaus enthält die Übergabepfadbestimmungsvorrichtung 603 ein Bewegungsprofilnachschlageteil 710, um einen Bezug auf das Bewegungsprofilmanagementteil 705 der mobilen Station herzustellen, die den Übergabeprozess anfordert, ein Übergabeverfahrenbestimmungsteil 711, zur Abschätzung der Überlappungszonenverweilzeit der die Übergabe anfordernden mobilen Station auf der Basis der Bewegungscharakteristik dieser mobilen Station und einer vorher gespeicherten Zellenkonfiguration, und zur Festlegung eines zu verwendenden Übergabeverfahrens, ein Lastprofilnachschlagteil 712, um das von dem Übergabeverfahrenbestimmungsteil 711 festgelegte Übergabeverfahren der Lastprofilvorrichtung 602 anzuzeigen, und um die Lastzustände zu erhalten, die auf dem Netzwerk entstehen, wenn jeder der möglichen, von dem Übergabeverfahren verwendeten Übergabepfadkandidaten von der Lastprofilvorrichtung 602 benutzt wird, ein Übergabepfadbestimmungsteil 713, zur Auswahl eines endgültigen Übergabepfades mit der geringsten Last unter den möglichen Übergabepfaden, der von dem festgelegten Übergabeverfahren benutzt werden kann, und einen Übergabekontroller 714, zur Kontrolle jedes Knoten, so dass die Übergabe anfordernde mobile Station eine Verbindung unter Verwendung des endgültigen Übergabepfad herstellen kann.
Ein Übergabekontrollprozess gemäß dieser Ausführung wird nun mit Bezug auf die 8 beschrieben. 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Übergabekontrollverfahren gemäß dieser Ausführung zeigt.
Der Bewegungscharakteristikmessteil 702 der mobilen Station misst die Bewegungscharakteristika, wie die gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit der mobilen Station. Der Lastmonitor 708 überwacht den Laststatus auf jedem Knoten im Netzwerk. Der Übergabeentscheidungsteil 703 der mobilen Station überwacht, ob die mobile Station in eine Überlappungszone kommt (S801).
Falls entdeckt wird, dass die mobile Station in eine Überlappungszone kommt ("JA" bei S801), wird eine Übergabeanforderung an die Übergabepfadbestimmungsvorrichtung 603 (S802) gesendet, und der Bewegungscharakteristikanzeigeteil 704 erzeugt einen Bericht des letzten Resultates der gemessenen Bewegungscharakteristika für die Bewegungsprofilmanagementvorrichtung 601. Die berichtete Bewegungscharakteristik wird im Bewegungsprofilmanagementteil 705 für diese mobile Station gespeichert. In diesem Zusammenhang könnte das letzte Resultat während einer vorher bestimmten Periode gemessen werden, die dem Zeitpunkt unmittelbar vorausgeht, wann entdeckt wurde, dass die mobile Station in die Überlappungszone kommt. Diese vorher bestimmte Periode kann auf jede Länge festgelegt werden. Es sollte jedoch bemerkt werden, das eine zu alte Historie nicht nützlich ist, da angenommen wird, das eine solche Historie den momentanen Bewegungsstatus nicht exakt reflektiert.
Wenn die Übergabepfadbestimmungsvorrichtung 603 die Übergabeanforderung empfängt, greift der Profilnachschlagteil 710 auf die Bewegungsprofilmanagementvorrichtung 601 zu, und erhält das Bewegungsprofile der die Übergabe anfordernden mobilen Station vom Bewegungsprofilmanagementteil 705, das das Bewegungsprofil dieser mobilen Station aufbewahrt und kontrolliert (S803).
Das Übergabeverfahrenbestimmungsteil 711 schätzt eine Überlappungszonenverweilzeit der die Übergabe fordernden mobilen Station ab, auf der Basis des Bewegungsprofils (z. B. eine Historie der gerichteten Bewegungsgeschwindigkeit) dieser mobilen Station aus dem Bewegungsprofilnachschlagteil 710 und der vorher gespeicherten Zellenkonfiguration (S804), und wählt das zu verwendende Übergabeverfahren basierend auf dieser Abschätzung aus (S805).
Der obige Auswahlprozess könnte einen Grenzwert verwenden. Z. B. in dem Fall, dass die abgeschätzte Verweilzeit relativ lang ist, wird das Schnittstellen-Übergabeverfahren ausgewählt werden (S808), dessen Last auf dem Netzwerk am geringsten ist, während in dem Fall, dass die abgeschätzte Verweilzeit sehr kurz ist, wird das Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren ausgewählt werden (S806), das die kürzeste Zeit erfordert, um den Übergabeprozess durchzuführen, und andernfalls wird das Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren ausgewählt werden (S807).
Wenn bei S(806) das Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren angewendet wird, wird die Route des Übergabepfades über den verdrahteten Abschnitt im Netzwerk einmalig festgelegt (S811), und der Kontrollprozess schreitet zu S812. Wenn andererseits das Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren bei S807 angewendet wird oder das das Schnittstellen-Übergabeverfahren bei S808 angewendet wird, schreitet der Prozess zu S809 fort, um die Last auf dem Netzwerk zu minimieren.
Bei S809 übermittelt der Lastprofilnachschlagteil 712 das festgelegte Übergabeverfahren an die Übergabepfadauswahlvorrichtung 707 in der Profilmanagementvorrichtung 602. Beim Empfang des Übergabeverfahrens, listet die Übergabepfadauswahlvorrichtung 707 alle möglichen Routen des Übergabepfades auf, der von dem festgelegten Übergabeverfahren (S809) verwendet werden kann. Unter den von der Übergabepfadauswahlvorrichtung 707 aufgenommenen Übergabepfadkandidaten wird ein Beispiel eines Falles in der 9 gezeigt, in dem das Schnittstellen-Übergabeverfahren angewendet wird. Obwohl hier zur Einfachheit der Darstellung nur vier Übergabepfadkandidaten gezeigt werden, können noch andere Routen im Fall der 9 verwendet werden, und können mehr Routen verwendet werden, da es in einem tatsächlichen Netzwerk mehr Knoten geben wird.
Der Lastkalkulator 709 berechnet, wie sich der Laststatus auf jedem Knoten in dem Netzwerk durch die Verwendung jeder Route der Übergabepfadkandidaten ändern wird, die von der Übergabepfadauswahlvorrichtung 707 mit Bezug auf das Überwachungsergebnis aus dem Lastüberwachungsteil 708 aufgenommen wurde, und liefert das Berechnungsergebnis an den Lastprofilnachschlagteil 712 (S810).
Der Übergabepfadbestimmungsteil 713 bestimmt dann einen einzigen Übergabepfad auf der Basis des Berechnungsergebnisses, das er vom Lastprofilnachschlagteil 712 erhalten hat, so dass die Last auf dem gesamten System durch Verwendung dieses Übergabepfades (S811) ohne Laststau an einem bestimmten Knoten minimiert wird.
Der Übergabekontroller 714 kontrolliert dann die Basisstationen und die Knoten in dem Netzwerk, so dass die die Übergabe anfordernde mobile Station eine Verbindung herstellen kann, indem sie den Übergabepfad verwendet, der vom Übergabepfadbestimmungsteil 713 (S812) festgelegt wurde.
Daher wird gemäß dieser Ausführung das Übergabeverfahren, das die kürzeste Zeit erfordert, um den Übergabeprozess auszuführen, für die mobile Station angewendet, deren Überlappungszonenverweilzeit kurz ist, um eine Verbindungsunterbrechung zu vermeiden, während das Übergabeverfahren, das eine relativ längere Zeit erfordert, um den Übergabeprozess durchzuführen, aber die Benutzungseffizienz der Netzwerkmittel verbessert, für die mobile Station angewendet wird, deren Überlappungszonenverweilzeit relativ lang ist. Folglich wird die Benutzungseffizienz der Netzwerkmittel insgesamt verbessert.
Obwohl in der obigen Ausführung die Überlappungszonenverweilzeit der mobilen Station unter Verwendung der gerichteten Bewegungsgeschwindigkeit und der Zellenkonfiguration abgeschätzt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aspekt begrenzt und kann eine Überlappungszonenverweilzeit verwenden, die auf eine andere Weise geschätzt wurde.
Z. B. kann eine Überlappungszonenverweilzeit durch Messung eines Reduktionsfaktors einer elektrischen Feldstärke der vorhergehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess an die mobile Station gemessen werden, um auf der Basis dieses Reduktionsfaktors abzuschätzen wie schnell die die Übergabe durchführende mobile Station nicht mehr länger in der Lage ist, die elektrischen Wellen von der Basisstation zu empfangen.
Weiterhin ist die vorliegende Erfindung, obwohl in der obigen Ausführung ein Aspekt beschrieben ist, dass die Komponenten des Systems in drei Vorrichtungen verteilt sind, nicht auf diesen Aspekt begrenzt. Dieses System kann irgendwo auf dem Netzwerk angesiedelt werden. Jede der Komponenten kann auf jeder von mehr als einer Vorrichtung lokalisiert werden.
Wie oben beschrieben wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Benutzungseffizienz der Netzwerkmittel verbessert.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die speziell veröffentlichten Ausführungen begrenzt, und Variationen und Modifikationen könnten gemacht werden, ohne von der Zielsetzung der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ein Übergabekontrollverfahren zur Verwendung in einem Mobilkommunikationssystem, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Bestimmung eines Übergabeverfahrens entsprechend einer Verweilzeit in einer Überlappungszone, die von zumindest zwei Basisstationen (BTS1, BTS2) des Mobilkommunikationssystems einer mobilen Station (MS1, MS2, 701) bedient wird.
Das, wie in Anspruch 1 beanspruchte, Übergabekontrollverfahren, darin gekennzeichnet, dass der Schritt der Bestimmung des Übergabeverfahrens folgende Teilschritte enthält: Festlegung einer Rangfolge der Übergabeverfahren für die mobile Station einschließend ein Schnittstellen-Übergabeverfahren, ein Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren und ein Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren in Verbindung damit, wie lang die Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station ist; und Auswahl einer der Übergabeverfahren für die mobile Station aus den drei Verfahren, welches Verfahren der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station entspricht, worin bei der Anwendung des Schnittstellen-Übergabeverfahren, beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zur Schnittstelle laufen und adaptiv auf jeder optimalen Pfadroute von der Schnittstelle zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zum Basisstationskontroller geführt werden und adaptiv auf jedem optimalen Pfad von dem Basisstationskontroller zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zur vorhergehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess geführt werden und adaptiv auf den Funkverbindungspfaden über jede optimale Basisstation von der Basisstation zur mobilen Station geführt werden.
Das, wie in Anspruch 2 beanspruchte, Übergabekontrollverfahren, wobei das Verfahren durch folgenden Schritt gekennzeichnet ist: Auswahl eines Übergabepfades, auf dem die Last auf das System ein Minimum unter den Übergabepfaden ist, die von dem ausgewählten Übergabeverfahren verwendet werden können, wenn entweder das Schnittstellen-Übergabeverfahren oder das Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren zur Anwendung ausgewählt wird.
Das, wie in Anspruch 3 beanspruchte, Übergabekontrollverfahren, darin gekennzeichnet, dass: die Verweilzeit in der Überlappungszone auf der Basis einer gerichteten Geschwindigkeit der mobilen Station und einer geographischen Konfiguration von Zellen abgeschätzt wird.
Das, wie in Anspruch 3 beanspruchte, Übergabekontrollverfahren, darin gekennzeichnet, dass: die Verweilzeit in der Überlappungszone auf der Basis eines Reduktionsfaktors der elektrischen Feldstärke von einer vorher gehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess zu einer die Übergabe durchführenden mobilen Station abgeschätzt wird.
Ein Mobilkommunikationssystem, das Basisstationen (BTS1, BTS2) enthält, die mit mobilen Stationen (MS1, MS2, 701) kommunizieren können, ein Kommunikationsnetzwerk einschließlich einer Vielzahl von Knoten und eine Übergabekontrollvorrichtung (601, 602, 603), die darin gekennzeichnet ist, dass die mobile Station (701) folgendes enthält: ein Teil (702) zur Anzeige einer Bewegungscharakteristik einer mobilen Station und einer Übergabeanforderung an die Übergabekontrollvorrichtung, wobei die Übergabekontrollvorrichtung folgendes enthält: ein Teil (601) zur Aufbewahrung der Bewegungscharakteristika der mobilen Stationen; ein Teil (710) zur Abschätzung einer Verweilzeit in einer Überlappungszone, die zumindest von zwei Basisstationen des Mobilkommunikationssystems der mobilen Station bedient wird, auf der Basis der Bewegungscharakteristik der mobilen Station und einer geographischen Konfiguration von Zellen; ein Bestimmungsteil (711) zur Festlegung eines Übergabeverfahrens auf der Basis der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station beim Empfang einer Übergabeanforderung von der mobilen Station. Ein Teil (713) zur Festlegung eines Übergabepfades, dessen Last auf das System ein Minimum unter den Übergabepfaden ist, die von dem festgelegten Übergabeverfahren angewendet werden können; und Ein Teil (714) zur Kontrolle der Knoten und der Basisstationen, so dass die mobile Station mit der Basisstation und den Knoten verbunden ist, die den festgelegten Übergabepfad verwenden.
Das, wie in Anspruch 6 beanspruchte, Mobilkommunikationssystem, darin gekennzeichnet, dass die Bewegungscharakteristik eine gerichtete Geschwindigkeit der mobilen Station ist; das Bestimmungsteil zur Festlegung eines Übergabeverfahrens das eine, für die mobile Station zu verwendende, Übergabeverfahren aus drei Übergabeverfahren auswählt, welches Verfahren der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station entspricht; und die drei Übergabeverfahren ein Schnittstellen-Übergabeverfahren, ein Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren und ein Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren enthalten, und in eine Rangordnung in Verbindung damit gebracht sind, wie lang die Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station ist, worin bei der Anwendung der Schnittstellenverfahren, beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess über dieselbe Route zur Schnittstelle laufen und adaptiv auf jeder optimalen Route von der Schnittstelle zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, beide Pfadrouten vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zum Basisstationskontroller geführt werden und adaptiv auf jeder optimalen Route von dem Basisstationskontroller zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zur vorhergehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess geführt werden und adaptiv auf Funkverbindungspfaden über jede optimale Basisstation von der Basisstation zur mobilen Station geführt werden.
Das, wie in Anspruch 6 beanspruchte, Mobilkommunikationssystem, darin gekennzeichnet, dass die Bewegungscharakteristik der mobilen Station ein Reduktionsfaktor einer elektrischen Feldstärke aus einer vorhergehenden Station vor dem Übergabeprozess an eine, die Übergabe durchführende, mobile Station ist; das Bestimmungsteil zur Festlegung eines Übergabeverfahrens das eine, für die mobile Station zu verwendende, Übergabeverfahren aus drei Übergabeverfahren auswählt, welches Verfahren der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station entspricht; und die drei Übergabeverfahren ein Schnittstellen-Übergabeverfahren, ein Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren und ein Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren enthalten und in eine Rangfolge in Verbindung damit gebracht sind, wie lang die Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station ist, worin bei der Anwendung des Schnittstellenverfahrens, beide Routen vor und nach dem Übergabeprozess über dieselbe Route zur Schnittstelle laufen und adaptiv auf jeder optimalen Pfadroute von der Schnittstelle zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, beide Pfadrouten vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zum Basisstationskontroller geführt werden und adaptiv auf jedem optimalen Pfad vom Basisstationskontroller zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren, beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zur vorhergehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess geführt werden und adaptiv auf Funkverbindungspfaden über jede optimale Basisstation von der Basisstation zur mobilen Station geführt werden.
Eine in einem Kommunikationsnetzwerk zur Verfügung gestellte Übergabekontrollvorrichtung (601, 602, 603) eine Vielzahl von Netzknoten und Basisstationen (BTS1, BTS2) enthaltend, die mit mobilen Stationen (MS1, MS2, 701) kommunizieren können, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist, durch: ein Teil (601), zur Aufbewahrung der von der mobilen Station gemeldeten Bewegungscharakteristika; ein Teil (710), zur Abschätzung einer Verweilzeit in einer Überlappungszone, die von zumindest zwei Basisstationen des Mobilkommunikationsnetzwerks der mobilen Station bedient wird, auf der Basis der Bewegungscharakteristik der mobilen Station und einer geographischen Konfiguration von Zellen; ein Bestimmungsteil (711), zur Festlegung eines Übergabeverfahrens auf der Basis der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station beim Empfang einer Übergabeanforderung von der mobilen Station; ein Teil (713), zur Festlegung eines Übergabepfades, dessen die Last auf das System ein Minimum ist unter den Übergabepfaden, die von dem festgelegten Übergabeverfahren angewendet werden können; und ein Teil (714), zur Kontrolle der Knoten und Basisstationen, so dass die mobile Station mit der Basisstation und den Knoten verbunden ist, die den festgelegten Pfad verwenden.
Die, wie in Anspruch 9 beanspruchte, Übergabekontrollvorrichtung, gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegungscharakteristik eine gerichtete Geschwindigkeit der mobilen Station ist; der Bestimmungsteil zur Festlegung eines Übergabeverfahrens, das für die mobile Station zu verwendende Übergabeverfahren aus drei Übergabeverfahren auswählt, welches Übergabeverfahren der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station entspricht; und die drei Übergabeverfahren ein Schnittstellen-Übergabeverfahren, ein Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren und ein Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren enthalten und in eine Rangfolge in Verbindung damit gebracht sind, wie lang die Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station ist, worin bei der Anwendung des Schnittstellen-Übergabeverfahren beide Pfadrouten vor und nach dem Übergabeprozess über dieselbe Route zur Schnittstelle laufen und adaptiv auf jeder optimalen Pfadroute von der Schnittstelle zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zum Basisstationskontroller geführt werden und adaptiv auf jedem optimalen Pfad vom Basisstationskontroller zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zur vorhergehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess geführt werden und adaptiv auf Funkverbindungspfaden über jede optimale Basisstation von der Basisstation zur mobilen Station geführt werden.
Die, wie in Anspruch 9 beanspruchte, Übergabekontrollvorrichtung, darin gekennzeichnet, dass die Bewegungscharakteristik der mobilen Station ein Reduktionsfaktor der elektrischen Feldstärke von einer vorhergehenden Basisstation vor einem Übergabeprozess an die die Übergabe durchführende mobile Station ist; der Bestimmungsteil zur Festlegung eines Übergabeverfahrens, das für die mobile Station zu verwendende Übergabeverfahren aus drei Übergabeverfahren auswählt, welches Verfahren der Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station entspricht; und die drei Übergabeverfahren ein Schnittstellen-Übergabeverfahren, ein Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren und ein Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren enthalten und in eine Rangfolge gebracht sind, in Verbindung damit, wie lang die Verweilzeit in der Überlappungszone der mobilen Station ist, worin bei der Anwendung des Schnittstellen-Übergabeverfahren beide Pfadrouten vor und nach dem Übergabeprozess über dieselbe Route zur Schnittstelle laufen und adaptiv auf jeder optimalen Route von der Schnittstelle zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Basisstationskontroller-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zum Basisstationskontroller geführt werden und adaptiv auf jedem optimalen Pfad vom Basisstationskontroller zur mobilen Station geführt werden, worin bei der Anwendung des Funkverbindungs-Pfaderweiterungs-Übergabeverfahren beide Pfade vor und nach dem Übergabeprozess auf derselben Route zur vorhergehenden Basisstation vor dem Übergabeprozess geführt werden und adaptiv auf Funkverbindungspfaden über jede optimale Basisstation von der Basisstation zur mobilen Station geführt werden.