FR2732527A1 - METHOD AND DEVICE FOR PERFORMING TRANSFERS IN CELLULAR RADIOCOMMUNICATION SYSTEMS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne les techniques de transfert en radiocommunication cellulaire. Dans un procédé de transfert vers une station de base candidate (202) d'une connexion établie entre une station de base de desserte (201) et une station mobile (203), on mesure des valeurs de niveau de signal reçu respectivement associées à la connexion établie et à la connexion possible; on détermine une variation de ces valeurs de niveau de signal reçu sur un intervalle de temps; et on transfère la connexion vers la station de base candidate (202) en se basant sur les valeurs de niveau de signal reçu et les variations que l'on a déterminées. Application à la radiotéléphonie mobile.The invention relates to transfer techniques in cellular radio communication. In a method of transferring to a candidate base station (202) a connection established between a serving base station (201) and a mobile station (203), received signal level values respectively associated with the signal are measured. connection established and connection possible; determining a variation of these received signal level values over a time interval; and transferring the connection to the candidate base station (202) based on the received signal level values and the variations determined. Application to mobile radiotelephony.
Description
II
La présente invention concerne de façon géné- The present invention generally relates to
rale des procédés et des systèmes de radiocommunica- processes and radiocommunication systems.
tion, et elle concerne plus particulièrement de tels systèmes dans lesquels une connexion peut être transférée d'un canal ou d'une station de base à un autre. Dans des systèmes de radiocommunication, on a and more particularly such systems in which a connection can be transferred from one channel or base station to another. In radiocommunication systems, we have
de façon caractéristique la possibilité de transfé- characteristically the possibility of transferring
rer une connexion établie par exemple entre une sta- establish an established connection, for example between a
tion mobile et une station de base, vers une autre station de base, au fur et à mesure que la station mobile change de position et, de ce fait, sort de la portée de couverture d'une station de base et entre dans la zone de couverture d'une autre station de base. En fonction du plan d'attribution de canaux qui est utilisé dans le système, il peut également être souhaitable de transférer une connexion d'un mobile station and a base station to another base station as the mobile station changes position and thereby leaves the coverage range of a base station and enters the coverage of another base station. Depending on the channel assignment plan that is used in the system, it may also be desirable to transfer a connection of a
canal de la station de base vers un autre canal. channel from the base station to another channel.
Dans tous les cas, ces processus sont couramment ap- In all cases, these processes are commonly
pelés transfert ou "handoff".peeled transfer or "handoff".
Pour réaliser un transfert dans de bonnes conditions, le réseau qui commande les stations de To achieve a transfer in good conditions, the network that controls the stations of
base détermine tout d'abord, pour chaque station mo- basis first determines, for each station
bile, si la nécessité d'un transfert est imminente, et il détermine ensuite vers quelle nouvelle station de base ou quel nouveau canal le transfert doit être effectué. Pour prendre cette dernière décision, il est souhaitable que l'unité de commande de réseau bile, if the need for a transfer is imminent, and then it determines which new base station or channel to transfer to. To make this last decision, it is desirable that the network control unit
connaisse soit le niveau de qualité avec lequel cha- know the level of quality with which each
que station de base peut recevoir des signaux prove- that base station can receive signals from
nant d'une station mobile considérée, soit le niveau de qualité avec lequel la station mobile considérée peut recevoir des signaux provenant de chaque sta- mobile station, which is the quality level with which the mobile station can receive signals from each station.
tion de base, ou les deux.or both.
De nombreux systèmes de radiocommunication existants sont basés sur un procédé d'accès que l'on Many existing radiocommunication systems are based on an access process that is
appelle l'Accès Multiple par Répartition en Fré- calls Multiple Access by Frequency Distribution
quence (AMRF), dans lequel chaque station mobile émet sur une fréquence particulière à l'intérieur de quence (FDMA), in which each mobile station transmits on a particular frequency within
sa zone de station de base courante. La station mo- its current base station area. The modern station
bile ne connaît donc rien concernant des signaux sur d'autres fréquences provenant de stations de base environnantes. Dans des systèmes AMRF, on considère de façon caractéristique qu'il est trop coûteux bile therefore knows nothing about signals on other frequencies from surrounding base stations. In FDMA systems, it is typically considered too expensive
d'équiper les stations mobiles d'un récepteur sup- to equip mobile stations with a receiver
plémentaire qui pourrait être utilisé pour balayer d'autres fréquences de stations de base. A la place, which could be used to scan other frequencies of base stations. In place,
il est courant que des stations de base soient équi- it is common for base stations to be equi-
pées d'un récepteur à balayage effectuant une explo- scanned receptors carrying out an explo-
ration concernant les signaux de stations mobiles concerning the signals of mobile stations
qui approchent. Le réseau transfère ensuite un mo- who are approaching. The network then transfers a
bile d'une station de base couvrant une zone que le mobile est en train de quitter, à la station de base qui signale la meilleure réception du signal de la bile of a base station covering an area that the mobile is departing from, to the base station which signals the best signal reception of the
station mobile.mobile station.
Des normes de téléphone cellulaire plus ré- More mobile phone standards
centes utilisent l'Accès Multiple par Répartition dans le Temps (AMRT), dans lequel une période fixée use Time-Domain Multiple Access (TDMA), in which a fixed period of time
(par exemple 20 ms) sur chaque paire de radiofré- (eg 20 ms) on each pair of radiofrequency
quences (une utilisée dans la direction allant de la quences (one used in the direction from
station mobile vers la station de base (liaison mon- mobile station to the base station (global link)
tante), l'autre utilisée dans la direction allant de la station de base vers la station mobile (liaison descendante)) est divisée en un certain nombre (par exemple 3) de créneaux temporels courts (par exemple 6,6 ms), qui sont utilisés de façon cyclique par différentes stations mobiles. Ainsi, une première station mobile émet dans le premier créneau temporel dans chaque période, une seconde station mobile émet dans le second créneau temporel dans chaque période, et ainsi de suite. De façon similaire, la station de base émet vers une station mobile dans le premier créneau temporel, vers une autre station mobile dans le second créneau temporel, et ainsi de suite. En décalant l'attribution de créneaux temporels dans les deux directions de communication, c'est-à- dire de la base vers le mobile (la liaison descendante) et du mobile vers la base (la liaison montante), on peut faire en sorte qu'un premier mobile émette dans the other used in the direction from the base station to the mobile station (downlink)) is divided into a number (for example 3) of short time slots (for example 6.6 ms), which are used cyclically by different mobile stations. Thus, a first mobile station transmits in the first time slot in each period, a second mobile station transmits in the second time slot in each period, and so on. Similarly, the base station transmits to a mobile station in the first time slot, to another mobile station in the second time slot, and so on. By shifting the allocation of time slots in the two directions of communication, ie from the base to the mobile (the downlink) and from the mobile to the base (the uplink), one can make that a first mobile emits in
le premier créneau temporel et reçoive dans le se- the first time slot and receive in the se-
cond créneau temporel; qu'un second mobile émette dans le second créneau temporel et reçoive dans le troisième; et qu'un troisième mobile émette dans le time slot; that a second mobile emits in the second time slot and receives in the third; and a third mobile emits in the
troisième créneau temporel et reçoive dans le pre- third time slot and receive in the first
mier créneau temporel. Un avantage de cette configu- first time slot. An advantage of this configuration
ration consiste en ce qu'une station mobile n'a pas besoin d'émettre et de recevoir simultanément, ce ration is that a mobile station does not need to transmit and receive simultaneously,
qui réduit la perturbation.which reduces the disturbance.
Dans l'exemple à trois créneaux temporels ci- In the example with three time slots
dessus, chaque station mobile est active pour émet- above, each mobile station is active for transmitting
tre ou pour recevoir dans deux des trois créneaux to be or to receive in two of the three slots
temporels, et elle est inactive dans le créneau tem- time, and it is inactive in the temporary window.
porel restant. Des stations mobiles fonctionnant en porel remaining. Mobile stations operating in
AMRT ont donc la possibilité d'utiliser ce temps in- TDMA can therefore use this time
actif pour recevoir des signaux provenant d'autres active to receive signals from other
stations de base et pour mesurer leur niveau de si- base stations and to measure their level of
gnal. En transmettant ces mesures de niveau de si- gnal. By transmitting these level measurement of
gnal à la station de base, à l'aide d'un canal de données lent multiplexé avec le trafic (c'est-à-dire la voix), le réseau est informé en ce qui concerne les stations de base que chaque station mobile peut recevoir. Le réseau peut utiliser cette information general to the base station, using a slow data channel multiplexed with the traffic (i.e. the voice), the network is informed with respect to the base stations that each mobile station can receive. The network can use this information
pour effectuer un transfert vers la meilleure sta- to transfer to the best
tion de base, et un tel procédé est appelé "transfert assisté par le mobile" (ou MAHO pour "mobile assisted handover"). Lorsque les stations de and such a process is called "mobile assisted handover" (MAHO). When the stations
base effectuent un balayage pour déterminer le ni- base perform a scan to determine the
veau de signal de stations mobiles, le procédé pour- mobile station signal level, the process of
rait être appelé "transfert assisté par la base" (ou BAHO pour "base assisted handover"). Des systèmes offrant le MAHO ont également accès aux mesures de It should be called "basic assisted handover" (BAHO). Systems offering MAHO also have access to
stations de base, et ils sont donc capables d'effec- base stations, and so they are able to
tuer des transferts dans de meilleures conditions et avec une plus grande fiabilité, du fait de la prise kill transfers in better conditions and with greater reliability, because of the
en compte des niveaux de signal de la liaison mon- account of the signal levels of the global link
tante et de la liaison descendante, au lieu de la prise en compte seulement des niveaux de la liaison aunt and the downlink, instead of only taking into account the levels of the link
montante dans le cas du BAHO.rising in the case of the BAHO.
Dans encore une autre technique d'accès, qui est l'Accès Multiple par Répartition par Code (ou AMRC), des stations mobiles peuvent partager la même In yet another access technique, which is Code Division Multiple Access (CDMA), mobile stations can share the same
bande de fréquences, mais il est possible de distin- frequency band, but it is possible to distin-
guer des communications grâce à des codes d'étale- communication through the use of
ment particuliers. Même dans des systèmes AMRC, il particular. Even in CDMA systems, it
est possible de mesurer un niveau de signal de ca- It is possible to measure a signal level of
naux pilotes associés à une station de base particu- pilots associated with a particular base station
lière. La station de base et/ou la station mobile peuvent utiliser cette information pour déterminer le moment auquel un transfert vers un autre code, ou die. The base station and / or the mobile station may use this information to determine when a transfer to another code, or
une autre bande de fréquences dans l'AMRC avec por- another frequency band in the CDMA with
teuses multiples, est souhaitable.multiple, is desirable.
Comme on peut le voir d'après ce qui précède, un élément commun dans la détermination du moment auquel un transfert est souhaitable, consiste dans As can be seen from the above, a common element in determining when a transfer is desirable is
la mesure du niveau de signal qui est reçu à la sta- measuring the level of signal received at the station
tion de base ou à la station mobile, ou aux deux. De station or at the mobile station, or both. Of
façon classique, la décision d'effectuer un trans- classical way, the decision to trans-
fert est basée sur cette information de niveau de signal, en tenant compte d'une certaine valeur d'hystérésis constante. Si par exemple le niveau de signal reçu par une station mobile à partir d'une base de base d'une cellule adjacente dépasse celui de la station de base à laquelle la station mobile est connectée au moment présent, plus la valeur d'hystérésis, alors un transfert vers la station de base de la cellule adjacente a lieu. En introduisant la valeur d'hystérésis, on pensait habituellement Factor is based on this signal level information, taking into account a certain constant hysteresis value. If, for example, the signal level received by a mobile station from a base base of an adjacent cell exceeds that of the base station to which the mobile station is connected at the present moment, plus the hysteresis value, then a transfer to the base station of the adjacent cell takes place. By introducing the hysteresis value, we usually thought
que des transferts accidentels dus à des fluctua- accidental transfers due to fluctuations in
tions du niveau de signal pouvaient être minimisés, signal level could be minimized,
de façon que la station mobile ne subisse pas un ef- so that the mobile station does not suffer a
fet de "ping-pong" entre des stations de base, aux ping-pong between base stations,
frontières de cellules.cell boundaries.
Cependant, l'introduction d'une valeur d'hys- However, the introduction of a hys-
térésis constante est un substitut médiocre à la possibilité de déterminer de manière exacte si des niveaux de signaux reçus suggèrent réellement ou non constant teresis is a poor substitute for the ability to accurately determine whether received signal levels actually or not suggest
qu'une station mobile particulière doit faire l'ob- that a particular mobile station must make the
jet d'un transfert. A titre d'exemple, un inconve- jet of a transfer. For example, a disadvantage
nient consiste en ce qu'une valeur d'hystérésis deny is that a hysteresis value
constante doit être fixée de façon relativement éle- constant needs to be fixed relatively
vée afin que les grandes fluctuations instantanées qui sont possibles dans les niveaux de signaux de radio, par exemple à cause de l'évanouissement et de la propagation par chemins multiples, ne déclenchent so that the large instantaneous fluctuations that are possible in the radio signal levels, for example due to fading and multipath propagation, do not trigger
pas des transferts incorrects. Cependant, en utili- not incorrect transfers. However, using
sant une valeur d'hystérésis qui est fixée à un ni- veau relativement élevé, certaines stations mobiles ne seront pas transférées au moment auquel un trans- fert optimiserait effectivement la qualité de si- gnal.35 Il serait donc souhaitable de déterminer de façon plus exacte les propriétés du signal reçu, concernant le transfert, de façon à pouvoir affiner les critères qui ont été utilisés de façon classique If a hysteresis value is set at a relatively high level, some mobile stations will not be transferred at the time when a transfer would actually optimize the signal quality.35 It would therefore be desirable to determine more exact the properties of the received signal, concerning the transfer, so as to be able to refine the criteria which have been used in a classical way
pour déterminer si un transfert est souhaitable. to determine if a transfer is desirable.
Ces problèmes, défauts et limitations, ainsi que d'autres, sont éliminés conformément à la pré- These and other problems, defects and limitations are eliminated in accordance with the
sente invention, dans laquelle la variation des ni- invention, in which the variation of the
veaux de signal est déterminée sur un intervalle de temps, à la fois pour des cellules vers lesquelles un mobile pourrait être transféré (stations de base candidates) et pour la cellule présente (la station signal is determined over a time interval, both for cells to which a mobile could be transferred (candidate base stations) and for the present cell (the station
de base de desserte). De cette manière, des déci- basic serving). In this way, decisions
sions de transfert sont basées sur une information Transfers are based on information
qui garantit que le niveau de signal dans une cel- which guarantees that the signal level in a
lule cible n'est pas instable.target lule is not unstable.
Conformément à des modes de réalisation don- In accordance with embodiments
nés à titre d'exemple, si l'on note des fluctuations de niveau de signal relativement élevées, on peut For example, if relatively high signal level fluctuations are noted,
utiliser une valeur d'hystérésis relativement supé- use a relatively higher hysteresis value
rieure pour des déterminations de transfert. Si au contraire les fluctuations de niveau de signal sont for transfer determinations. If on the contrary the signal level fluctuations are
relativement faibles, on peut alors utiliser une va- relatively low, we can then use a
leur d'hystérésis relativement faible. De cette ma- their relatively low hysteresis. From this
nière, certaines zones (par exemple des zones rura- certain areas (eg rural areas,
les) qui présentent des variations de niveau de si- which) have variations in the level of
gnal qui sont moins abruptes que des variations dans d'autres zones, reçoivent une valeur d'hystérésis which are less abrupt than variations in other areas, receive a hysteresis value
plus faible, ce qui améliore la qualité de transmis- lower, which improves the quality of transmission
sion moyenne en procurant un transfert plus rapide vers de meilleures stations de base. La valeur medium speed by providing faster transfer to better base stations. The value
d'hystérésis variera donc d'une situation à une au- hysteresis will therefore vary from one situation to another
tre. On détermine des niveaux d'intensité de si- gnal en utilisant par exemple un filtrage de Kalman, be. Signal intensity levels are determined using, for example, Kalman filtering,
et on calcule un étalement des niveaux de signal. On35 peut ensuite prendre la décision de transfert con- and a spread of the signal levels is calculated. It is then possible to make the transfer decision
formément à cette information, c'est-à-dire en te- formally to this information, that is to say
nant compte à la fois des niveaux d'intensité de si- both levels of intensity of
gnal et de l'étalement de signal pendant un inter- and signal spread during an inter-
valle de temps.time lapse.
On comprendra plus aisément les buts, carac- Goals will be more easily understood, because
téristiques et avantages de la présente invention indiqués ci-dessus, ainsi que d'autres, à la lecture The features and advantages of the present invention indicated above, as well as others, on reading
de la description détaillée qui suit, en se référant detailed description that follows, referring to
conjointement aux dessins dans lesquels: La figure 1 montre les niveaux de signaux de liaison descendante qui sont reçus par une station mobile dans le mode de réalisation de la présente invention qui est représenté sur la figure 2; La figure 2 montre un mobile qui effectue un changement de direction à une intersection, et qui est associé aux signaux représentés sur la figure 1; La figure 3 est un organigramme pour un transfert pour la station mobile représentée sur la in conjunction with the drawings in which: Figure 1 shows the levels of downlink signals that are received by a mobile station in the embodiment of the present invention shown in Figure 2; Figure 2 shows a moving body which makes a change of direction at an intersection, and which is associated with the signals shown in Figure 1; FIG. 3 is a flowchart for a transfer for the mobile station shown in FIG.
figure 2, lorsqu'elle effectue un changement de di- Figure 2, when making a change of
rection à une intersection; et La figure 4 est un schéma synoptique d'un exemple de station de base conforme à la présente invention. Conformément à des modes de réalisation de la rection at an intersection; and Fig. 4 is a block diagram of an exemplary base station according to the present invention. In accordance with embodiments of the
présente invention qui sont donnés à titre d'exem- present invention which are given by way of example
ple, la station de base ou le réseau fixe comprend des circuits de traitement pour décider, pour chaque station mobile, du moment auquel un transfert est nécessaire, et pour réaliser un transfert à de tels moments. Des décisions de transfert sont prises en ple, the base station or the fixed network comprises processing circuits for deciding, for each mobile station, the moment at which a transfer is necessary, and for performing a transfer at such times. Transfer decisions are made in
utilisant à titre de critère non seulement les ni- using as a criterion not only
veaux de signal des stations de base candidates et signal levels of the candidate base stations and
de desserte, mais également les variations respecti- but also the variations between
ves des niveaux de signal avant le transfert. Dans un mode de réalisation, la décision de transfert est prise en considérant le niveau de signal de liaison descendante des stations de base candidates et de desserte, tel qu'il est mesuré par la station mobile et communiqué au système terrestre, par exemple en utilisant la fonction de "transfert assisté par le are signal levels before the transfer. In one embodiment, the transfer decision is made by considering the downlink signal level of the candidate and serving base stations, as measured by the mobile station and communicated to the terrestrial system, for example using the function of "transfer assisted by the
mobile" (ou MAHO). On considère ensuite les varia- "mobile" (or MAHO).
tions des deux niveaux de signal de liaison descen- two levels of downlink signal
dante sur un intervalle de temps, par exemple 2 se- over a time interval, for example 2 se-
condes. De façon générale, on peut exprimer les va- onds. In general, we can express the
riations par n'importe quelle mesure mathématique de la dispersion, comme la variance, l'écart-type et la dynamique. Dans l'exemple qui suit, on exprime ces variations par les écarts-types (désignés de façon by any mathematical measure of dispersion, such as variance, standard deviation, and dynamics. In the following example, these variations are expressed by standard deviations (so-called
caractéristique en utilisant la lettre grecque sig- feature using the Greek letter sig-
ma) des mesures de signal respectives. Le niveau de chaque signal est ensuite ajusté, par exemple vers ma) respective signal measurements. The level of each signal is then adjusted, for example to
le bas, d'une quantité qui est fonction de l'écart- down, in a quantity that is a function of the difference
type respectif. A titre d'exemple, on applique une respective type. For example, we apply a
"pénalité" à chaque signal en soustrayant de son ni- "penalty" to each signal by subtracting from its
veau de signal mesuré et filtré une quantité qui augmente lorsque l'écart-type du signal devient plus signal calf measured and filtered an amount that increases when the signal standard deviation becomes more
grand.great.
Il est également possible d'additionner la It is also possible to add the
quantité au niveau de signal, au lieu de la sous- quantity at the signal level, instead of the sub
traire du niveau de signal. La quantité qui est uti- milking the signal level. The quantity that is used
lisée dans l'ajustement du niveau de signal dépend in the adjustment of the signal level depends on
de la variation, par exemple de l'écart-type, du ni- of the variation, for example of the standard deviation, of the
veau de signal reçu respectif. En général, elle est received signal calf. In general, she is
fonction de la variation du niveau de signal respec- function of the variation of the respective signal level
tif sur un intervalle de temps. Un exemple simple de la manière selon laquelle la quantité d'ajustement, a, dépend de la variation, dSS (égale à sigma si la tif over a period of time. A simple example of how the amount of adjustment, a, depends on the variation, dSS (equal to sigma if the
variation est l'écart-type) est donné par l'expres- variation is the standard deviation) is given by the expression
sion suivante: a = k * dSS dans laquelle k est une constante. Dans un mode de réalisation, k est une variable dynamique dont la valeur est comprise dans l'intervalle following: a = k * dSS where k is a constant. In one embodiment, k is a dynamic variable whose value is in the range
0 < k < 1.0 <k <1.
Le niveau de signal ajusté SSat de la station de base candidate est ensuite comparé au niveau de The adjusted signal level SSat of the candidate base station is then compared to the level of
signal ajusté SSas de la station de base de des- adjusted signal SSas of the base station of
serte, et un transfert est ordonné si: SSat > SSas + deltaHYl serat, and a transfer is ordered if: SSat> SSas + deltaHYl
en désignant par deltaHYl une hystérésis de sécuri- by deltaHY1 denoting a hysteresis of safety
té, ayant une valeur faible constante, par exemple de 1 dB, pour procurer la stabilité, c'est-à-dire having a constant low value, for example 1 dB, to provide stability, i.e.
pour éviter des transferts oscillatoires d'une sta- to avoid oscillatory transfers from a
tion mobile, effectuant des allers et retours entre mobile service, traveling back and forth between
les deux stations de base.the two base stations.
Il est important de comprendre que l'hystéré- It is important to understand that the hysteresis
sis ou marge de sécurité, deltaHYl, n'est pas néces- sis or safety margin, deltaHYl, is not neces-
saire pour procurer un transfert amélioré. Le fait que les variations de signaux respectifs varient au to provide an improved transfer. The fact that the respective signal variations vary
cours du temps est généralement suffisant pour pro- course of time is usually sufficient to
curer des transferts meilleurs et plus fiables. Ce- to obtain better and more reliable transfers. This-
pendant, on a utilisé une petite marge de sécurité constante pour assurer la stabilité. Il faut noter qu'une marge de sécurité de 1 dB est très faible en during, a small, constant safety margin was used to ensure stability. It should be noted that a margin of safety of 1 dB is very low in
comparaison avec des valeurs d'hystérésis classi- comparison with conventional hysteresis values
ques.c.
Dans un autre mode de réalisation, la techni- In another embodiment, the technical
que de l'invention est appliquée à l'atténuation de propagation au lieu d'être appliquée au niveau de signal. On détermine l'atténuation de propagation entre une station mobile et une station de base en that the invention is applied to propagation attenuation instead of being applied to the signal level. The propagation attenuation between a mobile station and a base station is determined by
soustrayant le niveau de signal reçu, en dB, du ni- subtracting the received signal level, in dB, from the
veau de signal émis, en dB. Les niveaux de signal qui sont soustraits se rapportent à la même liaison, c'est-à-dire à la liaison montante ou à la liaison descendante. Si par exemple on utilise la liaison signal level, in dB. The signal levels that are subtracted relate to the same link, i.e. the uplink or the downlink. If for example we use the connection
descendante pour calculer l'atténuation de propaga- downward to calculate the propagation attenuation
tion, bien que l'équipement de mesure dans la sta- tion, although the measuring equipment in the
tion mobile ait habituellement une erreur de mesure notable, il fournira une atténuation de propagation mobile measurement usually has a significant measurement error, it will provide propagation attenuation
(Lat) de la station de base candidate vers la sta- (Lat) from the candidate base station to the station
tion mobile, ayant la même erreur de mesure que l'atténuation de propagation correspondante (Las) de the same measurement error as the corresponding propagation attenuation (Las) of
la station de base de desserte vers la station mo- the serving base station to the modern station
bile. Ceci est utile du fait que les erreurs de me- bile. This is useful because the errors of
sure attribuables à l'équipement de mesure s'annule- the measurement equipment is canceled out-
ront mutuellement au moment du calcul de la diffé- mutually when calculating the difference between
rence (Lat - Las) entre les deux atténuations de propagation. Ainsi, d'une manière similaire à celle que l'on a expliquée pour le mode de réalisation (Lat - Las) between the two propagation attenuations. Thus, in a manner similar to that explained for the embodiment
précédent, conformément au mode de réalisation pré- preceding, in accordance with the prior embodiment
sent, un transfert est ordonné si: Lat < Las - deltaHY2 en désignant par deltaHY2 une hystérésis de sécurité ayant une valeur faible et constante, par exemple de 1 dB, pour procurer la stabilité, c'est-à-dire pour éviter des transferts oscillatoires donnant lieu à des allers et retours entre les deux stations de base. Dans les deux modes de réalisation envisagés sent, a transfer is ordered if: Lat <Las - deltaHY2 by deltaHY2 denoting a safety hysteresis having a low and constant value, for example 1 dB, to provide stability, that is to say to avoid transfers oscillatory oscillations giving rise to trips back and forth between the two base stations. In the two embodiments envisaged
ci-dessus, les petites hystérésis de sécurité delta- above, the small security hysteresis delta-
HY1, deltaHY2 sont constantes, tandis que les écarts-types (sigma) des signaux respectifs varient au cours du temps. On va maintenant décrire un mode de réalisation détaillé, donné à titre d'exemple, qui applique les principes précédents. Ce mode de réalisation utilise la variation du niveau de signal de la station de base candidate pour choisir entre deux valeurs d'hystérésis possibles, tandis que le niveau de signal de la station de base de desserte HY1, deltaHY2 are constant, while the standard deviations (sigma) of the respective signals vary over time. We will now describe a detailed embodiment, given by way of example, which applies the above principles. This embodiment uses the variation of the signal level of the candidate base station to choose between two possible hysteresis values, while the signal level of the serving base station.
est supposé être constant.is supposed to be constant.
Dans ce qui suit, on se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2. La référence 101 désigne la fonction de niveau de signal SStb de la station de base candidate 202, lorsqu'elle est mesurée à la station mobile 203, en fonction du temps. La réfé- In what follows, reference is first made to FIGS. 1 and 2. Reference 101 designates the signal level function SStb of the candidate base station 202, when measured at the mobile station 203, based on time. The reference
rence 202 désigne la valeur préfiltrée SSre qui ré- reference 202 indicates the prefiltered value SSre which
sulte du préfiltrage du niveau de signal 101 dans la station mobile, sur un intervalle de temps de 0,5 seconde. La station mobile 203 communique deux fois par seconde ses mesures préfiltrées, c'est-à-dire que l'intervalle 131 entre des communications est de 0,5 seconde. Environ 10 mesures 101 sont effectuées This is done by prefiltering the signal level 101 in the mobile station over a time interval of 0.5 seconds. The mobile station 203 communicates twice per second its prefiltered measurements, that is to say that the interval 131 between communications is 0.5 seconds. About 10 measurements 101 are made
pendant une période de 0,5 seconde. Les valeurs pré- during a period of 0.5 seconds. The values
filtrées qui sont communiquées par la station mobile sont filtrées à nouveau dans la station de base de desserte 201, sur un intervalle de temps précédent, par exemple une période d'environ 2 secondes, ce qui filtered which are communicated by the mobile station are filtered again in the serving base station 201, over a previous time interval, for example a period of about 2 seconds, which
donne une courbe de niveau de signal 103 plus régu- gives a signal level curve 103 more regular
lière, pour des valeurs filtrées SSfi, concernant la station de base candidate 102. Le niveau de signal correspondant SSsb de la station de base de desserte for filtered SSfi values for the candidate base station 102. The corresponding SSsb signal level of the serving base station.
201 est supposé être très stable et avoir une ampli- 201 is supposed to be very stable and have an ampli-
tude constante, et les valeurs préfiltrées et fil- constant study, and prefiltered and filtered values
trées de SSsb sont donc désignées toutes deux par la référence "SSsb". Ce signal est représenté sur la figure 1 sous la forme d'un niveau constant 105. La "pénalité" au transfert qui est occasionnée par des Thus, SSsb's are both referred to as "SSsb". This signal is represented in FIG. 1 in the form of a constant level 105. The "penalty" for the transfer which is caused by
variations de signal de la station de base de des- signal variations of the base station of des-
serte 201 est donc supposée être égale à zéro. De plus, pour simplifier la figure 1, on a supposé que la petite hystérésis constante deltaHY1 est égale à serte 201 is therefore assumed to be zero. In addition, to simplify FIG. 1, it has been assumed that the small constant hysteresis deltaHY1 is equal to
zéro, et elle n'est pas représentée. zero, and she is not represented.
Habituellement, c'est-à-dire dans des systè- Usually, that is, in systems
mes existants, on a utilisé une hystérésis 114 fixe et relativement grande, conduisant à un transfert à l'instant t5, du fait que le niveau de signal filtré my existing, we used a hysteresis 114 fixed and relatively large, leading to a transfer at time t5, because the level of filtered signal
103 de la station de base candidate a dépassé le ni- 103 of the candidate base station exceeded the
veau 111 entre les instants t4, t5, au point 121. Le traitement et les décisions de transfert ont lieu après la réception de communications de mesure dans 111 between t4, t5, point 121. Processing and transfer decisions take place after the receipt of measurement
le système terrestre, aux instants tl, t2,. . . t6. the terrestrial system, at times tl, t2 ,. . . t6.
Conformément à la présente invention, au lieu d'uti- In accordance with the present invention, instead of using
liser une hystérésis constante 114, l'hystérésis ou la "pénalité" à utiliser varie en fonction de la stabilité des niveaux de signal. Dans le cas qui est envisagé ici, une variation se produit seulement dans le niveau de signal 101 de la station de base candidate 202, mais l'homme de l'art notera que l'on pourrait également tenir compte de variations dans To read a constant hysteresis 114, the hysteresis or "penalty" to be used varies according to the stability of the signal levels. In the case contemplated here, a variation occurs only in the signal level 101 of the candidate base station 202, but one skilled in the art will note that variations in
le niveau de signal de la station de base de des- the signal level of the base station of des-
serte. Un transfert a lieu respectivement aux ins- serte. A transfer takes place respectively to the
tants t4 ou t6, en fonction de la variation qui est t4 or t6, depending on the variation that is
associée au niveau de signal 103 pendant les 2 se- associated with the signal level 103 during the two se-
condes précédentes.previous counts.
Un transfert à l'instant t4 est un cas hypo- A transfer at time t4 is a hypo-
thétique sur la figure 1 et cet instant serait l'instant pour le transfert si le niveau de signal 101 augmentait lentement au lieu d'effectuer un saut entre les instants t3, t4, comme il le fait sur la figure. La valeur d'hystérésis 115 qui est faible (par rapport à l'hystérésis 116) serait appliquée dans ce cas hypothétique, et le niveau de signal filtré 103 traverserait le niveau 112 au point 122, occasionnant ainsi un transfert précoce à l'instant t4. A la place, du fait que le niveau de signal 101 effectue un saut entre les instants t3, t4, la the thetic in Figure 1 and this instant would be the moment for the transfer if the signal level 101 increased slowly instead of making a jump between times t3, t4, as it does in the figure. The hysteresis value 115 which is small (relative to the hysteresis 116) would be applied in this hypothetical case, and the filtered signal level 103 would cross the level 112 at point 122, thus causing an early transfer at time t4 . Instead, since the signal level 101 jumps between times t3, t4, the
grande hystérésis 116 est appliquée pour des déci- large hysteresis 116 is applied for decisions
sions de transferts ultérieures, du fait que la va- subsequent transfers, since the
riation des niveaux de signal a augmenté. Un trans- riation of signal levels has increased. A trans-
fert se produit alors à l'instant t6, du fait que le niveau de signal filtré 103 franchit le niveau 113 au point 123. Le saut est détecté par le système then occurs at time t6, because the filtered signal level 103 passes level 113 at point 123. The jump is detected by the system
terrestre à l'instant t4, du fait que la valeur pré- at time t4, because the pre-existing value
filtrée communiquée, 102, qui est communiquée à l'instant t4, est très supérieure à la valeur 102 qui a été communiquée à l'instant t3. Le critère filtered filtered, 102, which is communicated at time t4, is much greater than the value 102 which has been communicated at time t3. The criterion
pour la sélection de la relativement grande hystéré- for the selection of the relatively large hysteresis-
sis 116 consiste en ce que le saut des valeurs 102 doit dépasser un premier seuil prédéfini. Le critère pour retourner à la petite hystérésis 115 consiste sis 116 is that the jump of the values 102 must exceed a first predefined threshold. The criterion for returning to the small hysteresis 115 consists
en ce que les changements dans les valeurs 102 doi- in that the changes in the values 102 must
vent être inférieurs à un second seuil prédéfini, pendant le même intervalle de temps prédéterminé, be less than a second predefined threshold, during the same predetermined time interval,
par exemple de 2 secondes.for example, 2 seconds.
Dans un autre mode de réalisation de la pré- In another embodiment of the present invention,
sente invention, le critère qui est utilisé pour passer à l'hystérésis supérieure et retourner à l'hystérésis inférieure, est l'écart-type (sigma) In this invention, the criterion that is used to switch to the higher hysteresis and return to the lower hysteresis is the standard deviation (sigma).
associé au niveau de signal 103, au lieu d'une dif- associated with signal level 103, instead of a different
férence entre des valeurs préfiltrées 102. Si sigma between pre-filtered values 102. If sigma
est supérieur à un seuil pendant un certain inter- is above a threshold for a certain
valle de temps, par exemple 2 secondes, l'hystérésis supérieure est utilisée, et si sigma est inférieur à un autre seuil pendant cet intervalle de temps, l'hystérésis inférieure est utilisée à nouveau. La manière de déterminer sigma est bien connue dans la time, for example 2 seconds, the upper hysteresis is used, and if sigma is below another threshold during this time interval, the lower hysteresis is used again. The way to determine sigma is well known in the
technique, lorsqu'on effectue un filtrage, par exem- when filtering, for example
ple par un procédé décrit par Kalman. Du fait que le filtrage de Kalman est en lui-même une technique by a method described by Kalman. Because Kalman filtering is in itself a technique
classique, on considère qu'une description détaillée classic, it is considered that a detailed description
de cette technique est au-delà du cadre de ce docu- this technique is beyond the scope of this document.
ment. Cependant, le lecteur intéressé pourra obtenir is lying. However, the interested reader may obtain
des informations de contexte supplémentaires concer- additional context information concerning
nant des techniques de Kalman en se référant aux ou- using Kalman techniques with reference to
vrages suivants: "Applied Optimal Estimation", Cha- following documents: "Applied Optimal Estimation", Cha-
pitre 4, par A. Gelb, 1974, ou "Stochastic Models, 4, by A. Gelb, 1974, or "Stochastic Models,
Estimation and Control", Volume 1, par Peter S. May- Estimation and Control ", Volume 1, by Peter S. May-
beck, 1979. En choisissant une hystérésis inférieure Beck, 1979. By choosing a lower hysteresis
lorsque des signaux sont stables, et une hysté- when signals are stable, and a hysteria
résis supérieure 116 lorsque des signaux sont plus instables, au lieu de toujours choisir une hystéré- resis upper 116 when signals are more unstable, instead of always choosing a hysteresis-
sis 114 constituant un compromis entre les deux va- sis 114 constituting a compromise between the two
leurs, il est possible d'accélérer le transfert dans le cas de signaux stables et de le retarder dans le cas de signaux plus instables, en comparaison avec their, it is possible to accelerate the transfer in the case of stable signals and to delay it in the case of more unstable signals, in comparison with
* le retard de l'art antérieur. Ceci améliore la qua-* the delay of the prior art. This improves the quality
lité de transmission moyenne.average transmission capacity.
La figure 2 montre les conditions physiques Figure 2 shows the physical conditions
dans lesquelles le transfert décrit a lieu. Une sta- in which the described transfer takes place. A sta-
tion mobile 203 se déplace le long d'une route 204 à moving 203 moves along a road 204 to
un moment auquel un appel est en cours, par l'inter- a moment when an appeal is in progress, through
médiaire d'une connexion avec une station de base de connection with a base station of
desserte 201. La station mobile communique des mesu- 201. The mobile station communicates
res de niveau de signal préfiltrées, 102, qui sont influencées par le masquage radioélectrique et/ou des réflexions occasionnées par les immeubles 206 et pre-filtered signal level res, 102, which are influenced by radio masking and / or reflections caused by buildings 206 and
207. Lorsque la station mobile arrive à l'intersec- 207. When the mobile station arrives at the intersec-
tion en T des routes 204 et 205, le signal 101 qui tation of Highway 204 and 205, Signal 101 which
est reçu par la station mobile à partir de la sta- is received by the mobile station from the station
tion de base candidate 202 augmente brusquement jus- Candidate base 202 increases sharply
qu'à une valeur beaucoup plus élevée. Les mécanismes than at a much higher value. The mechanisms
de transfert de l'invention, décrits ci-dessus, sé- of the invention, described above,
lectionneraient alors l'hystérésis de transfert su- would then select the hysteresis of
périeure, dans le but d'éviter un transfert si la for the purpose of avoiding a transfer if the
station mobile devait continuer à se déplacer en li- mobile station was to continue to move in
gne droite et rester sur la route 204, auquel cas le right and stay on Route 204, in which case the
niveau de signal 101 retomberait à sa valeur infé- signal level 101 would fall back to its lower value
rieure d'origine. Cependant, comme le mobile effec- of origin. However, as the mobile
tue un virage pour prendre la route 205, un trans- kills a turn to take Route 205, a trans-
fert est effectué du fait que le niveau de signal reste suffisamment élevé pendant un temps suffisant This is done because the signal level remains high enough for a sufficient time.
pour satisfaire la condition d'égalité. to satisfy the condition of equality.
La figure 3 est un organigramme illustrant les étapes qui interviennent dans le transfert pour la station mobile représentée sur la figure 2, au moment d'un virage. A l'étape 301, les niveaux de signal 101 et 105 sont mesurés et préfiltrés pour devenir les valeurs filtrées 102 et 105 (du fait que a une valeur constante) qui sont communiquées à des intervalles de 0,5 seconde à la station de base de desserte, dans laquelle ces valeurs subissent un l0 filtrage supplémentaire et le paramètre sigma ou une certaine autre valeur représentant la variation est calculé. A l'étape 302, on décide si la variation des signaux pendant un certain intervalle de temps, par exemple 2 secondes, justifie ou non la sélection d'une valeur d'hystérésis différente de celle qui est utilisée au moment présent. Si la décision est OUI, le changement est effectué à l'étape 303, après quoi la séquence se poursuit à l'étape 304. Si la décision est NON, la séquence passe directement de l'étape 302 à l'étape 304. A l'étape 304, on décide si un transfert doit être effectué ou non, sur la Fig. 3 is a flowchart illustrating the steps involved in the handover for the mobile station shown in Fig. 2, at the time of a turn. In step 301, the signal levels 101 and 105 are measured and prefiltered to become the filtered values 102 and 105 (because of a constant value) which are communicated at 0.5 second intervals to the base station. in which these values are further filtered and the sigma parameter or some other value representing the variation is calculated. In step 302, it is decided whether the variation of the signals during a certain time interval, for example 2 seconds, warrants or not the selection of a hysteresis value different from that which is used at the present time. If the decision is YES, the change is made at step 303, after which the sequence continues at step 304. If the decision is NO, the sequence goes directly from step 302 to step 304. step 304, it is decided whether a transfer is to be made or not, on the
base des valeurs de niveau de signal et de l'hysté- basis of the signal level values and the hysteresis
résis sélectionnée. Si la décision est OUI, un transfert est effectué à l'étape 305, après quoi la séquence retourne au point de départ, tandis que si la décision est NON, la séquence retourne au point selected resis. If the decision is YES, a transfer is made at step 305, after which the sequence returns to the starting point, whereas if the decision is NO, the sequence returns to the point
de départ sans effectuer un transfert. departure without making a transfer.
La figure 4 est un schéma synoptique fonc- Figure 4 is a functional block diagram
tionnel illustrant un système de station de base showing a base station system
conforme à l'invention. Cependant, le matériel re- according to the invention. However, the material
présenté sur le schéma de la figure 4 peut également shown in the diagram of Figure 4 can also
être réparti entre plusieurs unités, par exemple en- be divided among several units, for example
tre une station de base BTS et une unité de commande de station de base BCS. Pour couvrir les deux cas, le schéma synoptique fonctionnel de la figure 4 a été appelé "système de station de base", BSS. Le be a BTS base station and a BCS base station control unit. To cover both cases, the functional block diagram of Figure 4 has been called the "base station system", BSS. The
bloc BSS 800 comporte trois antennes, parmi lesquel- les deux, 810 et 812, sont utilisées pour recevoir des signaux, tandis block BSS 800 has three antennas, out of which two, 810 and 812, are used to receive signals, while
qu'une seule antenne, à savoironly one antenna, namely
l'antenne 811, est utilisée pour émettre des si- 811, is used to transmit
gnaux. Un émetteur 820 est connecté à l'antenne 811. nals. An emitter 820 is connected to the antenna 811.
L'émetteur est également connecté à l'unité de trai- The transmitter is also connected to the processing unit
tement de signal 840. Un récepteur 830 est connecté 840. An 830 receiver is connected
aux antennes 810 et 812. Le récepteur 830 est égale- antennas 810 and 812. The receiver 830 is also
ment connecté à l'unité de traitement de signal 840. connected to the signal processing unit 840.
Un équipement de radio pour des fonctions de modula- Radio equipment for modula-
tion et de démodulation ainsi que d'égalisation, est incorporé dans les blocs 820 et 830. L'unité de demodulation and equalization, is incorporated in blocks 820 and 830. The
traitement de signal 840 comprend des moyens de co- signal processing 840 includes means for co-operating
dage et de décodage de canal, et elle a également channel definition and decoding, and it also
pour fonction de traiter des signaux de parole en- function of processing speech
trants et sortants. L'unité de traitement de signal 840 est également connectée au bloc d'adaptateur de liaison MIC 860 et à la logique de commande 850. Les techniques précédentes peuvent être mises en oeuvre au moyen d'un programme enregistré dans la logique de commande 850, et ce programme est appelé "logique de Kalman" et porte la désignation 851. La logique de commande 850 accomplit la commande d'appel, comme il est connu dans la technique. Le bloc d'adaptateur trants and outgoing. The signal processing unit 840 is also connected to the PCM link adapter block 860 and the control logic 850. The foregoing techniques can be implemented by means of a program registered in the control logic 850. and this program is called "Kalman logic" and carries the designation 851. The control logic 850 performs the call control, as is known in the art. The adapter block
de liaison MIC 860 est connecté au réseau par l'in- MIC 860 is connected to the network by means of
termédiaire d'une ou de plusieurs lignes MIC. from one or more MIC lines.
La présente invention adapte donc continuel- The present invention therefore continuously adapts
lement aux circonstances existantes, d'une manière circumstances, in a way that
originale, le ou les critères utilisés pour détermi- the criteria or criteria used to determine
ner si un transfert est souhaitable, en déterminant if a transfer is desirable, by determining
et en considérant les variations des niveaux de si- and considering variations in levels of
gnal reçus respectifs.respective receipts.
Les modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples sont destinés à illustrer à tous The embodiments described above as examples are intended to illustrate to all
égards la présente invention, et non à la limiter. the present invention, and not to limit it.
La présente invention peut donc faire l'objet, dans The present invention can therefore be the object, in
sa mise en oeuvre détaillée, de nombreuses modifica- detailed implementation, numerous amendments to
tions que l'homme de l'art pourra déduire de la des- which the person skilled in the art can deduce from the
cription présentée ici. A titre d'exemple, il faut noter que la valeur d'ajustement, a, peut dépendre de plusieurs manières de la variation, dSS. On con- sidère que tous les changements et modification de cription presented here. As an example, it should be noted that the adjustment value, a, may depend on several ways of variation, dSS. It is considered that all changes and modifications of
la forme de réalisation détaillée entrent dans l'es- the detailed embodiment form part of the
prit et le cadre de la présente invention, tels taken and the scope of the present invention, such
qu'ils sont définis par les revendications qui sui- that they are defined by the following claims:
vent.wind.
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