WO1999017577A1 - Optimierung von nachbarkanal-messberichten - Google Patents

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WO1999017577A1
WO1999017577A1 PCT/DE1998/002509 DE9802509W WO9917577A1 WO 1999017577 A1 WO1999017577 A1 WO 1999017577A1 DE 9802509 W DE9802509 W DE 9802509W WO 9917577 A1 WO9917577 A1 WO 9917577A1
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base station
measurement report
mobile station
current base
measurement
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PCT/DE1998/002509
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Bernhard Raaf
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network
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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for transmitting data packets between a mobile station and a current base station of a mobile radio system according to the preamble of claim 1 and the preamble of claim 5.
  • Mobile stations must use so-called Mobile Assisted Handover Algorithms, ie. H. with algorithms which relate a handover of the mobile station from one mobile radio cell to the next mobile radio cell, which is supported by the mobile station, regularly send information about measurements of adjacent channels or of signals from neighboring base stations to the current base station. This information is transmitted in so-called measurement reports.
  • BSIC Base Station Identity Code
  • the mobile station only transmits measurement data relating to the six most strongly transmitting neighboring base stations. Measurement reports of this type are transmitted in the GSM system every 104 time frames without a Layer 2 protocol (HDLC) from a mobile station to the respective current base station.
  • HDLC Layer 2 protocol
  • the object of the present invention is therefore to provide a method and a system for transmitting data packets between a mobile station and a current base station of a mobile phone.
  • This object is achieved by a method for transmitting data packets between a mobile station and a current base station of a mobile radio system, in which the mobile station repeatedly sends measurement reports to the current base station, each of which contains measurement data relating to a number of neighboring base stations, and which is characterized in that for at least one neighboring base station whose measurement data have already been received and stored by the current base station in an earlier measurement report, reference information is contained in a later measurement report which refers to the measurement data of the respective earlier measurement report .
  • a system for transmitting data packets between a mobile station and a current base station of a mobile radio system in which a transmitting device is provided in the mobile station, which transmits measurement reports to a receiving device of the current base station in a repeated manner, each of which contains measurement data relating to a number of adjacent base stations, and which is characterized in that for at least one adjacent base station, the measurement data of which have already been received in an earlier measurement report by the receiver of the current base station and have been stored in a memory device of the current base station are contained in a later measurement report reference information that refers to the measurement data of the respective earlier measurement report.
  • the present invention thus ensures that, in particular in the case of fully developed networks, and here in particular in the case of hierarchical networks mentioned, in which the same Ge ⁇ Biet large, small and very small cells overlap, each containing the measurement reports measurement data regarding the largest possible number of adjacent base stations, as in this case, not necessarily the received most neighboring base station, an optimally Grid utilization guaranteed.
  • the present invention allows the measurement reports to be encoded with the smallest possible number of bits, so that as little bandwidth as possible is used for this.
  • measurement data already known by the mobile station relating to neighboring base stations is not retransmitted to the current base station, but simply referenced by reference data.
  • the measurement report can be coded more efficiently as soon as an adjacent base station appears in a measurement report for the second time.
  • the transmission capacity saved in this way can be used, for example, to transmit measurement data relating to other neighboring base stations.
  • Measurement reports are stored, which are referred to in a later measurement report.
  • the current base station advantageously sends first confirmation information as to whether it has received the measurement report. Furthermore, with each measurement report, the mobile station advantageously sends a second confirmation information whether it has received the previous first confirmation information to the current base station.
  • Bilstation between the Mo ⁇ and the current base station defines a similar to the Layer 2 protocol protocol, by means of which the mobile station knows when receiving the current base station Judges a measuring range. From then on, the mobile station changes the format of the measurement report and no longer repeatedly transmits the channel number reference and the identifier of an adjacent base station, but only reference information relating to the position in the measurement report previously sent. In this way, the base station can be referenced with significantly less transmission space.
  • the mobile station can encode and transmit measurement data of other neighboring base stations in the freed-up transmission space.
  • FIGS. 1 to 4 wherein:
  • 1 shows the general structure of a system for transmitting data packets between a mobile station and a current base station
  • Fig. 3 is a diagram for explaining the principle of the invention with nested sub-channels
  • Fig. 4 is a table with examples of the coding of measurement reports according to the present invention.
  • the base station 1 comprises a receiving device 3 and a transmitting unit. 4 6. direction to a common antenna
  • the Sendeeinrich ⁇ tung 4 and the receiving device 3 are connected to a memory means 5, can be stored in the respective at an earlier time by the mobile station 2 received measurement reports.
  • the mobile station 2 comprises an antenna 7 which is connected to a transmitting device 8 and a receiving device 9.
  • the transmitting device 8 and the receiving device 9 of the mobile station 2 are connected to a common storage device 10, in which measurement reports transmitted to the current base station 1 can be stored.
  • the protocol explained relates, for example, to the transmission of measurement reports in SDCCH (stand-alone dedicated control channel).
  • the mobile station 2 sends a second confirmation information (N (S) to the current base station 1, which indicates whether the mobile station 2 has received the previous first confirmation information, ie the bit Ack properly.
  • N (S) a second confirmation information
  • the mobile Station 3 sends the second confirmation information in the form of a bit N (S) to the current base station 1.
  • Bit N (S) is atskat in modulo-2 Incre since ⁇ and thus can assume the values 0 to 1.
  • R denotes the number of the measurement report that has just been transmitted, the number not being transmitted, but only used for referencing here.
  • the current base station 1 sends the bit Ack with a value 0.
  • the mobile station 2 receives the bit Ack with a value 1, see above it knows that the previously sent measurement report was received by base station 1 and stored in storage device 5.
  • the mobile station 2 increments the bit N (S) in modulo-2 and sends and saves the next measurement report under this changed value of N (S). Since both the mobile station 2 and the current base station 1 have now stored the same neighboring identity information for the previous N (S), this information can be referenced in order to code the measurement report more efficiently.
  • the current base station 1 therefore sends first confirmation information in the form of the bit Ack with the value 0 to the mobile station 2.
  • the current base station 1 then sends the mobile station 2 the bit Ack with the value 1 to confirm receipt of the second measurement report.
  • a transmission error occurs when the Ack bit is transmitted from the current base station 1 to the mobile station 2.
  • the current base station 1 transmits the bit Ack with a value of 1 to the mobile station 2.
  • the third measurement report can therefore be referred to by the mobile station 2, since it can be sure that the third measurement report was received and stored correctly in the current base station.
  • the current base station 1 then transmits the bit Ack with a value of 0 to the mobile station 2.
  • the bit N (S) retains the value 1.
  • the protocol explained by way of example in FIG. 2 guarantees that for each measurement report sent, both partners, i. H. the mobile station 2 and the current base station 1 have saved the same previously sent measurement report for the previous value of N (S). There is an exception when establishing a connection, since neither the current base station 1 nor the mobile station 2 has anything stored here. This information can be assumed to be known in the measurement reports sent.
  • This protocol described is similar to the known Layer 2 protocol, but here the transmission of a frame first transferred to Layer 2 is not guaranteed, but both partners know which frame is the last with the last used N (S). was transferred correctly.
  • TCCH Traffic Control Channel
  • the principle shown in FIG. 3 can also be applied to k subchannels.
  • the possibility of coding measurement reports, which is optimized according to the invention, is explained below, for example in the case of the SDCCH.
  • the measurement data characterizing the neighboring base station (frequency, BSIC) need not be repeated; a reference to the corresponding previous measurement report is sufficient.
  • reference data relating to the position at which the measurement data of this neighboring base station was transmitted within the earlier measurement report can suffice.
  • This information can be encoded with much fewer bits within the framework of the reference information.
  • a bit map can be inserted at the beginning of the measurement report, which indicates which neighboring base stations of the previous measurement report are repeated, immediately followed by the field strength measurements for these repeated base stations. This is followed in the conventional format by new neighboring base stations not mentioned in the previous measurement report. The same principle is used in the next measurement report.
  • All measurement data are therefore only to be transmitted for the measurement reports at the beginning; repeated measurements can be coded much more efficiently.
  • the transmission capacity thus freed up can either be saved or used in another way, or additional measurement data relating to other neighboring base stations can be transmitted.
  • 4 shows examples of the structure of measurement reports according to the invention in the context of the GSM system in a table.
  • the number of new neighboring base stations can also be coded in two bits and three new neighboring base stations in 3 x 17 bits.
  • a general example of the coding method according to the invention comprises a 12 bit bit card for up to 12 repeated neighboring base stations, a maximum of 12 x 6 field strength measurements (depending on the number of repetitions), three bits for coding the number of new neighboring base stations and at least 10 (11 + 6) bits of channel identification and field strength measurement, depending on free capacity.
  • the method according to the invention can thus be used to code up to seven additional adjacent base stations with the same number of bits (105), the additional bit for N (S) still having to be taken into account.
  • the number of bits required can be reduced; This makes sense if it can encode other information or save transmission bandwidth.
  • the coding can be further optimized if, for. B. the number of new neighboring base stations is not always coded with three bits, but with as many bits as necessary.
  • the repeated neighboring base stations not only from the neighboring base stations tions of the last measurement report can be selected, son ⁇ also countries from the front over ended, in each case the adjacent base stations longest no longer mentioned drop out of the list. This is particularly advantageous if individual neighboring base stations keep falling in and out at the end of the list of stored measurement reports.
  • the present invention can be applied in a simple manner in that the principle of the present invention is practiced independently for all subchannels.
  • a further improvement can occur in that if a better measurement report was sent on a subchannel, i. H. one that is more similar to the measurement report currently being sent, in which more neighboring base stations can therefore simply be referenced, and if the mobile station 2 knows that the current base station 1 has received and saved this measurement report, this measurement report can also be referenced. Then, however, the
  • Subchannel k are also encoded in the transmitted measurement report, for which purpose a bit is necessary in the case of the GSM system and additionally the bit N (S) valid there. Since the current base station 1 only knows which confirmation the mobile station 2 has already received when the mobile station 2 transmits with a new N (S), the current base station 1 could not otherwise receive this new measurement report. Two additional bits must then be used in the GSM system.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation eines Mobilfunksystems. Die Mobilstation (2) übersendet der aktuellen Basisstation (1) in wiederholter Weise Meßberichte, in denen jeweils eine Anzahl benachbarte Basisstationen betreffende Meßdaten enthalten sind, wobei für zumindest eine benachbarte Basisstation, deren Meßdaten bereits in einem früheren Meßbericht von der aktuellen Basisstation empfangen und gespeichert worden sind, in einem späteren Meßbericht Bezugsdaten enthalten sind, die auf die Meßdaten des jeweiligen früheren Meßberichts verweisen. Hierdurch lassen sich in den Meßberichten Meßdaten bezüglich einer größeren Anzahl benachbarter Basisstationen übertragen oder die Übertragungsbandbreite reduzieren.

Description

Beschreibung
Optimierung von Nachbarkanal-Meßberichten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Übertragung von Datenpakten zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation eines Mobilfunksystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruches 5.
Mobilstationen müssen in Mobilfunknetzen mit sogenannten Mobile Assisted Handover Algorithmen, d. h. mit Algorithmen, die eine von der Mobilstation unterstützte Übergabe der Mobilstation von einer Mobilfunkzelle an die nächste Mobilfunkzelle betreffen, regelmäßig Informationen über Messungen von Nachbarkanälen bzw. von Signalen benachbarter Basisstationen an die aktuelle Basisstation schicken. Diese Informationen werden in sogenannten Meßberichten übermittelt. Im GSM-System werden derartige Meßberichte mit jeweils 13 χ 8 + l = 6 x (11+6) + 3 = 105 Bits codiert. Damit können Meßdaten für bis zu sechs benachbarte Basisstationen übertragen werden. Für die Frequenz- und Kennungsübertragung (BSIC, Base Station Identity Code) werden 6 x 11 Bits verwendet, für die eigentlichen Meßdaten 6 x 6 Bits und 3 Bits zur Codierung der Anzahl der benachbarten Basisstationen. Die Mobilstation überträgt nur Meßdaten betreffend die sechs am stärksten sendenden benachbarten Basisstationen. Derartige Meßberichte werden im GSM-System alle 104 Zeitrahmen ohne Layer-2 -Protokoll (HDLC) von einer Mobilstation an die jeweilige aktuelle Basisstation übertragen. Insbe- sondere bei voll ausgebauten Netzen und hier insbesondere bei sogenannten hierarchischen Netzen ist es jedoch nicht unbedingt die am stärksten empfangene benachbarte Basisstation, die eine optimale Netzauslastung gewährleistet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Verfahren und ein System zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation eines Mo- bilfunksystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. dem Oberbegriff des Anspruches 5 bereitzustellen, bei denen die Mobilstation der aktuellen Basisstation Meßberichte übersenden kann, in denen jeweils eine möglichst hohe Anzahl benachbarte Basisstationen betreffende Meßdaten enthalten sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation eines Mobilfunksystems gemäß dem Anspruch 1 gelöst, bei dem die Mobilstation der aktuellen Basisstation in wiederholter Weise Meßberichte übersendet, in denen jeweils eine Anzahl benachbarte Basisstationen betreffende Meßdaten enthalten sind, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß für zumindest eine benachbarte Basisstation, deren Meßdaten bereits in einem früheren Meßbericht von der aktuellen Basisstation empfangen und gespeichert worden sind, in einem späteren Meßbericht Be- zugsinfor ationen enthalten sind, die auf die Meßdaten des jeweiligen früheren Meßberichts verweisen.
Weiterhin wird diese Aufgabe durch ein System zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation eines Mobilfunksystems gemäß dem Anspruch 5 gelöst, bei dem in der Mobilstation eine Sendeeinrichtung vorgesehen ist, die einer Empfangseinrichtung der aktuellen Ba- sisstation in wiederholter Weise Meßberichte übersendet, in denen jeweils eine Anzahl benachbarte Basisstationen betreffende Meßdaten enthalten sind, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß für zumindest eine benachbarte Basisstation, deren Meßdaten bereits in einem früheren Meßbericht von der Emp- fangseinrichtung der aktuellen Basisstation empfangen und in einer Speichereinrichtung der aktuellen Basisstation gespeichert worden sind, in einem späteren Meßbericht Bezugsinformationen enthalten sind, die auf die Meßdaten des jeweiligen früheren Meßberichts verweisen.
Die vorliegende Erfindung gewährleistet somit, daß insbesondere bei voll ausgebauten Netzen, und hier insbesondere bei so- genannten hierarchischen Netzen, bei denen sich im selben Ge¬ biet große, kleine und sehr kleine Zellen überlappen, die Meßberichte jeweils Meßdaten bezüglich einer möglichst großen Anzahl benachbarter Basisstationen enthalten, da in diesem Fall nicht unbedingt die am stärksten empfangene benachbarte Basis- Station eine optimal Netzauslastung gewährleistet. Die vorliegende Erfindung erlaubt es andererseits, die Meßberichte mit einer möglichst geringen Anzahl von Bits zu codieren, damit möglichst wenig Bandbreite dafür verbraucht wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden der aktuellen Basisstation von der Mobilstation bereits bekannte Meßdaten bezüglich benachbarter Basisstationen nicht noch einmal übertragen, sondern einfach durch Bezugsdaten referenziert . Hierdurch kann der Meßbericht effizienter codiert werden, sobald eine benachbarte Basisstation zum zweiten Mal in einem Meßbericht auftaucht. Die dadurch eingesparte Übertragungskapazität kann beispielsweise dafür verwendet werden, Meßdaten bezüglich weiterer benachbarter Basisstationen zu übertragen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Vorteilhafterweise werden dabei frühere Meßberichte in der Mobilstation und der aktuellen Basisstation dergestalt gespei- chert , daß in beiden jeweils der oder die gleichen früheren
Meßberichte gespeichert ist bzw. sind, auf den bzw. die in einem späteren Meßbericht verwiesen wird.
Weiterhin wird vorteilhafterweise von der aktuellen Basissta- tion an die Mobilstation, nachdem von dieser ein Meßbericht übersendet worden ist, eine erste Bestätigungsinformation übersendet, ob sie den Meßbericht empfangen hat. Weiterhin wird von der Mobilstation vorteilhafterweise mit jedem Meßbericht eine zweite Beεtätigungsinformation, ob sie die vorange- gangene erste Bestätigungsinformation empfangen hat, an die aktuelle Basisstation übersendet. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird damit zwischen der Mo¬ bilstation und der aktuellen Basisstation ein dem Layer-2- Protokoll ähnliches Protokoll definiert, mit dessen Hilfe die Mobilstation weiß, wenn die aktuelle Basisstation einen Meßbe- rieht empfangen hat. Von da an ändert die Mobilstation das Format des Meßberichteε und überträgt nicht mehr wiederholt die Kanalnummernreferenz und die Kennung einer benachbarten Basisstation, sondern nur noch eine Bezugsinformation, die sich auf die Position im früher gesendeten Meßbericht bezieht. Auf diese Weise läßt sich die Basisstation mit deutlich weniger Übertragungsplatz referenzieren . In dem freiwerdenden Übertragungsplatz kann die Mobilstation Meßdaten weiterer benachbarter Basisstationen codieren und übertragen.
im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten Fig. 1 bis 4 näher erläutert, wobei zeigen
Fig. 1 den allgemeinen Aufbau eines Systems zur Übertra- gung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation,-
Fig. 2 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Protokolls zur Feststellung, welche Meßberichte von der aktuellen Basisstation empfangen wurden;
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips bei verschachtelten Teilkanälen, und
Fig. 4 eine Tabelle mit Beispielen für die Codierung von Meßberichten entsprechend der vorliegenden Erfindung.
Die Fig. l zeigt den allgemeinen Aufbau eines Systems zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation eines Mobilfunksystems mit einer aktuellen Basisstation 1 und einer Mobilstation 2. Die Basisstation 1 umfaßt eine Empfangseinrichtung 3 und eine Sendeein- richtung 4 mit einer gemeinsamen Antenne 6. Die Sendeeinrich¬ tung 4 und die Empfangseinrichtung 3 sind mit einer Speichereinrichtung 5 verbunden, in der jeweilige zu einem früheren Zeitpunkt von der Mobilstation 2 empfangene Meßberichte gespeichert werden können. Die Mobilstation 2 umfaßt eine Antenne 7, die mit einer Sendeeinrichtung 8 und einer Empfangseinrichtung 9 verbunden ist . Die Sendeeinrichtung 8 und die Empfangseinrichtung 9 der Mobilstation 2 sind mit einer gemeinsamen Speichereinrichtung 10 verbunden, in der jeweilige an die aktuelle Basisstation 1 übersendete Meßberichte gespeichert werden können.
In Fig. 2 ist beispielhaft ein Protokoll zur Feststellung, welche Meßberichte von der Empfangseinrichtung 3 der aktuellen Basisstation 1 empfangen und in der Speichereinrichtung 5 gespeichert wurden, dargestellt. Das erläuterte Protokoll bezieht sich dabei beispielsweise auf die Übertragung von Meßberichten im SDCCH (Stand-alone Dedicated Control Channel) .
Von der aktuellen Basisstation 1 wird an die Mobilstation 2, nachdem diese einen Meßbericht übersendet hat, eine erste Bestätigungsinformation in Form eines zusätzlichen Bits Ack von der aktuellen Basisstation 1 an die Mobilstation 2 übersendet. Dieses Bit Ack wird auf Ack = 0 gesetzt, wenn die aktuelle Ba- sisstation 1 den von der Mobilstation 2 übertragenen Meßbericht nicht ordnungsgemäß empfangen hat, wohingegen das Bit Ack auf Ack = 1 gesetzt wird, wenn die aktuelle Basisstation 1 den von der Mobilstation 2 übersendeten Meßbericht ordnungsgemäß empfangen hat .
Die Mobilstation 2 übersendet eine zweite Bestätigungsinformation (N(S) an die aktuelle Basisstation 1, die anzeigt, ob die Mobilstation 2 die vorangegangene erste Bestätigungsinformation, d. h. das Bit Ack ordnungsgemäß empfangen hat. Für den Fall, daß die Mobilstation 2 das Bit Ack von der aktuellen Basisstation ordnungsgemäß empfangen hat, übersendet die Mobil- Station 3 die zweite Bestätigungsinformation in Form eines Bits N(S) an die aktuelle Basisstation 1.
Bei Beginn einer Übertragung, z. B. beim Anschalten der Mobil- Station 2, setzt die Mobilstation 2 das Bit N(S) = 0 und spei¬ chert danach in der Speichereinrichtung 10 die Meßdaten des ersten der aktuellen Basisstation 1 übertragenen Meßberichts für die verschiedenen N(S) gesondert ab. Das Bit N(S) wird da¬ bei in modulo-2 inkre entiert und kann somit die Werte 0 und 1 annehmen. Jedem Meßbericht wird ein Wert des Bits N(S) zugeordnet, wobei in den Speichereinrichtungen 5 bzw. 10 der aktuellen Basisstation 1 bzw. der Mobilstation 2 jeweils eine Datei für Meßberichte mit dem Wert N(S) = 1 und eine Datei für Meßberichte mit dem Wert N(S) = 0 vorgesehen sind. Frühere Meßberichte werden dabei jeweils von späteren Meßberichten mit dem gleichen Wert des Bits N(S) überschrieben.
In Fig. 2 bezeichnet R die Nummer des gerade übertragenen Meßberichts, wobei die Nummer nicht übertragen wird, sondern hier nur zur Referenzierung dient. Unter den beiden Spalten
"gespeichert" sind unter den beiden möglichen Werten 0 und 1 von N(S) die Nummern R der Meßberichte, deren Meßdaten die jeweilige Station zum zugehörigen N(S) gespeichert hat, aufgeführt. XI bedeutet fehlerhafte Übertragung und > feh- lerfreie Übertragung.
Bei jedem korrekt empfangenen Meßbericht speichert die aktuelle Basisstation 1 die Meßdaten des empfangenen Meßberichtes für jedes N(S) = 0 bzw. N(S) = 1 in der Speichereinrichtung 5 separat ab und im nächsten Downlink bestätigt die aktuelle Basisstation 1 den Empfang durch Übersenden des Bits Ack mit einem Wert 1 an die Mobilstation 2. Für den Fall, daß die aktuelle Basisstation 1 den Meßbericht nicht empfangen hat, sendet sie das Bit Ack mit einem Wert 0. Empfängt die Mobilstation 2 das Bit Ack mit einem Wert 1, so weiß sie, daß der vorher gesendete Meßbericht von der Basisstation 1 empfangen und in der Speichereinrichtung 5 abgespeichert wurde. Die Mobilstation 2 inkrementiert dann das Bit N(S) in modulo-2 und sendet und speichert den nächsten Meßbericht unter diesem geänderten Wert von N(S) . Da nun sowohl die Mobilstation 2 als auch die aktuelle Basisstation 1 die gleiche Nachbaridentitätsinformation für das vorige N(S) gespeichert haben, kann diese Information referenziert werden, um den Meßbericht effizienter zu codieren.
Im in der Fig. 2 gezeigten Beispiel wird der erste Meßbericht (R = l) , der von der Mobilstation 2 an die aktuelle Basisstation 2 übertragen wird, infolge einer fehlerhaften Übertragung nicht von der aktuellen Basisstation 1 empfangen und gespeichert. Die aktuelle Basisstation 1 übersendet daher eine erste Bestätigungsinformation in Form des Bits Ack mit dem Wert 0 an die Mobilstation 2. Bei Übersendung des zweiten Meßberichtes (R = 2) von der Mobilstation 2 an die aktuelle Basisstation 1 wird der erste Meßbericht (R = 1) in der Speichereinrichtung 10 überschrieben, da N(S) weiterhin den Wert 0 behält. Der zweite Meßbericht wird von der aktuellen Basisstation 1 ord- nungsgemäß empfangen und in der Speichereinrichtung 5 mit dem Wert N(S) = 0 abgespeichert. Die aktuelle Basisstation 1 übersendet daraufhin der Mobilstation 2 das Bit Ack mit dem Wert 1, um den Empfang des zweiten Meßberichtes zu bestätigen. Bei der Übertragung des Bits Ack von der aktuellen Basisstati- on 1 zur Mobilstation 2 geschieht ein Übertragungsfehler. Die Mobilstation 2 inkrementiert daher das Bit N(S) nicht und überschreibt den zweiten Meßbericht in der Speichereinrichtung 5 mit dem dritten Meßbericht, da auch diesem der Wert N(S) = 0 zugeordnet ist. Auch der dritte Meßbericht (R = 3) wird ge- meinsam mit dem Bit N(S) = 0 ordnungsgemäß von der aktuellen Basisstation empfangen und anstelle des zweiten Meßberichts in die Speichereinrichtung 10 geschrieben, da der Wert N(S) = 0 ist.
Die aktuelle Basisstation 1 übersendet wiederum das Bit Ack mit einem Wert von 1 an die Mobilstation 2. Die Mobilstation 2 empfängt das Bit Ack = 1 diesmal ordnungsgemäß und inkremen- tiert den Wert von N(S) in modulo-2, d. h. der Wert von N(S) wird zu 1. Das hat zur Folge, daß der vierte Meßbericht unter dem Wert N(S) = 1 in der Speichereinrichtung 10 abgespeichert wird. Da sowohl der Mobilstation 2 als auch der aktuellen Ba- sisstation 1 nach Übertragung des dritten Meßberichtes (R = 3) und der ordnungsgemäßen Übertragung des darauffolgenden Bestätigungsbits Ack mit dem Wert 1 an die Mobilstation 2 erfolgte, konnte ab diesem Zeitpunkt der dritte Meßbericht als Referenzmeßbericht verwendet werden. Im vierten Meßbericht kann daher von der Mobilstation 2 auf den dritten Meßbericht Bezug genommen werden, da sie sicher sein kann, daß der dritte Meßbericht in der aktuellen Basisstation ordnungsgemäß empfangen und gespeichert worden war. Bei der Übertragung des vierten Meßbe- richteε (R = 4) an die aktuelle Basisstation 1 tritt ein Über- tragungsfehler auf. Die aktuelle Basisstation 1 überträgt daraufhin das Bit Ack mit einem Wert von 0 an die Mobilstation 2. Dabei behält das Bit N(S) den Wert 1. Der fünfte Meßbericht (R = 5) wird an die Stelle des vierten Meßberichtes unter N(S) = 1 in die Speichereinrichtung 10 eingeschrieben und an die ak- tuelle Basisstation 1 übertragen. Auch im fünften Meßbericht kann Bezug auf den dritten Meßbericht genommen werden, um gemäß der vorliegenden Erfindung bereits übertragene Meßdaten nicht noch einmal zu übertragen. Dieses Mal empfängt die aktuelle Basisstation 1 den Meßbericht ordnungsgemäß und speichert ihn unter dem Wert N(S) = 1 in der Speichereinrichtung 5 ab. Da die aktuelle Basisstation den fünften Meßbericht ordnungsgemäß empfängt und unter dem Wert N(S) = 1 in der Speichereinrichtung 5 abspeichert, wird das Bit Ack mit dem Wert 1 an die Mobilstation 2 übermittelt. Das Bit N(S) wird daraufhin in der Mobilstation 2 in modulo-2 inkrementiert, d. h. auf 0 gesetzt. Der sechste Meßbericht (R = 6) wird daraufhin an die Stelle des dritten Meßberichtes unter N(S) = 0 in die Speichereinrichtung 10 eingeschrieben und an die aktuelle Basisstation 1 übersendet. Da der Mobilstation 2 zu diesem Zeitpunkt bekannt ist, daß der fünfte Meßbericht unter dem Wert N(S) = 0 in der Speichereinrichtung 5 der aktuellen Basisstation 1 gespeichert ist, kann somit in dem sechsten Meßbericht auf bereits über¬ tragene Meßdaten im fünften Meßbericht Bezug genommen werden.
Das in der Fig. 2 beispielhaft erläuterte Protokoll garan- tiert, daß für jeden gesendeten Meßbericht beide Partner, d. h. die Mobilstation 2 und die aktuelle Basisstation 1, den gleichen früher gesendeten Meßbericht zum vorherigen Wert von N(S) gespeichert haben. Eine Ausnahme gibt es beim Verbindungsaufbau, da weder die aktuelle Basisstation 1 noch die Mo- bilstation 2 hier etwas gespeichert haben. Diese Information kann in den gesendeten Meßberichten als bekannt vorausgesetzt werden. Dieses beschriebene Protokoll hat Ähnlichkeiten mit dem an sich bekannten Layer- 2- Protokoll , allerdings wird hier nicht die Übertragung eines zuerst an den Layer-2 übergebenen Rahmens garantiert, sondern beide Partner wissen, welcher Rahmen als letztes mit dem zuletzt verwendeten N(S) korrekt übertragen wurde.
Als nächstes wird unter Bezug auf Fig. 3 beispielhaft ein Pro- tokoll zur Feststellung, welche Meßberichte von der aktuellen Basisstation 1 empfangen und gespeichert wurden, für den Fall des TCCH (Traffic Control Channel) erläutert. Bei manchen Kanälen, wie beispielsweise im TCCH, werden die Informationen nicht alternierend übertragen, sondern überlappend, d. h. nach dem Senden eines Zeitrahmens empfängt die Mobilstation als nächstes nicht die Antwort auf diesen Zeitrahmen, sondern auf einen früheren Zeitrahmen. Die erwartete Antwort kommt erst an Stelle k, wobei k > 1, d. h. die Zeitrahmen überkreuzen sich auf dem Übertragungsweg, was auch als Round Trip Delay be- zeichnet wird. Das ist im GSM-System für den SACCH (Slow Associated Control Channel) bei TCCHs der Fall, hier ist k = 2. Trotzdem läßt sich das in Bezug auf Fig. 2 erläuterte Verfahren anwenden, allerdings werden k Kanäle definiert, die von 0 bis k-1 durchnumeriert sind und unabhängig voneinander arbei- ten. In Fig. 3 ist ein Beispiel für k = 2 dargestellt, wobei der Teilkanal n = 0 normal und der Teilkanal n = 1 fett ar- kiert sind. Das in Fig. 3 gezeigte Prinzip kann man auch auf k Teilkanäle anwenden.
Im folgenden wird die erfindungsgemäß optimierte Möglichkeit der Codierung von Meßberichten beispielsweise für den Fall des SDCCH erläutert. Der erste Meßbericht (R = 1) wird in konventioneller Weise codiert. Sobald die Mobilstation 2 weiß, daß die aktuelle Basisstation 1 einen Meßbericht mit R = 1 empfangen und in der Speichereinrichtung 5 abgespeichert hat, und die Mobilstation 2 die Parameter dieses Meßberichtes ebenfalls in der Speichereinrichtung 10 gespeichert hat, wird die erfindungsgemäße Codierung angewandt. Für Messungen benachbarter Basisstationen, die solche benachbarte Basisstationen betreffen, die bereits in einem der vorhergehenden Meßberichte über- tragen wurden, brauchen die die benachbarte Basisstation charakterisierenden Meßdaten (Frequenz, BSIC) nicht wiederholt werden, es reicht ein Verweis auf den entsprechenden früheren Meßbericht. Beispielsweise können dabei Bezugsdaten, die sich auf die Position beziehen, an der die Meßdaten dieser benach- barten Basisstation innerhalb des früheren Meßberichtes übertragen wurden, genügen. Diese Information läßt sich im Rahmen der Bezugsinformationen mit viel weniger Bits codieren. Beispielsweise kann man am Anfang des Meßberichtes eine Bitkarte einfügen, die angibt, welche benachbarten Basisstationen des früheren Meßberichtes wiederholt werden, unmittelbar gefolgt von den Feldstärkemessungen für diese wiederholten Basisstationen. Anschließend folgen im herkömmlichen Format neue, im früheren Meßbericht noch nicht erwähnte benachbarte Basisstationen. Im nächsten Meßbericht wird das selbe Prinzip angewen- det .
Für die Meßberichte sind also nur zu Anfang alle Meßdaten zu übertragen, wiederholte Messungen können sehr viel effizienter codiert werden. Die dadurch frei werdende Übertragungskapazi- tat kann man entweder einsparen oder anderweitig nutzen oder zusätzliche Meßdaten in Bezug auf weitere benachbarte Basisstationen übertragen. In Fig. 4 sind in einer Tabelle Beispiele für den Aufbau erfindungsgemäßer Meßberichte im Rahmen des GSM-Systems dargestellt. Der normal bekannte Aufbau für sechs benachbarte Ba- sisstationen umfaßt 6 χ (11 + 6) + 3 = 105 Bits. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung könnte beispielsweise als Codierung für den zweiten Meßbericht folgende Codierung verwendet werden: 6 Bits-Bitkarte + 6 x 6 Bit Feldstärke = 42 Bits zur Codierung der gleichen Information. Um die 105 Bits auszunutzen, können noch zusätzlich in zwei Bits die Anzahl neuer benachbarter Basisstationen und in 3 x 17 Bits drei neue benachbarte Basisstationen codiert werden.
Ein allgemeines Beispiel für das erfindungsgemäße Codierungs- verfahren umfaßt eine 12 Bit-Bitkarte für bis zu 12 wiederholte benachbarte Basisstationen, maximal 12 x 6 Feldstärkemessung (je nach Anzahl der Wiederholungen) , drei Bits zur Codierung der Anzahl der neuen benachbarten Basisstationen und mindestens l χ (11 + 6) Bits Kanalkennzeichnung und Feldstärke- messung, je nach freier Kapazität. Die Gesamtsumme ergibt sich zu 12 + 12 x 6 + 3 + 1 x (11 + 6) = 105 Bits.
Damit lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bis zu sieben zusätzliche benachbarte Basisstationen mit der gleichen Anzahl Bits (105) codieren, wobei das zusätzliche Bit für N(S) noch berücksichtigt werden muß. Bei bis zu zwei wiederholten benachbarten Basisstationen ergibt sich noch keine substantielle Verbesserung, danach können immer mehr zusätzliche benachbarte Basisstationen bis maximal 13 codiert werden. Alter- nativ läßt sich die Anzahl der benötigten Bits reduzieren; das ist dann sinnvoll, wenn dadurch andere Informationen codiert werden können oder Übertragungsbandbreite gespart werden kann. Die Codierung läßt sich weiter optimieren, wenn man z. B. die Anzahl der neuen benachbarten Basisstationen nicht immer mit drei Bits, sondern mit so vielen Bits wie notwendig codiert. Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die wiederholten benachbarten Basisstationen nicht nur aus den benachbarten Basissta- tionen des letzten Meßberichtes ausgewählt werden können, son¬ dern auch aus den davor übersendeten, wobei jeweils die am längsten nicht mehr erwähnten benachbarten Basisstationen aus der Liste herausfallen. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn einzelne benachbarte Basisstationen am Ende der Liste der gespeicherten Meßberichte immer wieder hinein- und herausfallen .
Auch bei Kanälen, bei denen die Informationen überlappend übertragen werden, wie z. B. im TCCH, läßt sich die vorliegende Erfindung auf einfache Weise dadurch anwenden, daß das Prinzip der vorliegenden Erfindung unabhängig für alle Teilkanäle praktiziert wird. Eine weitere Verbesserung kann dabei auftreten, indem, wenn auf einem Teilkanal ein besserer Meßbe- rieht gesendet wurde, d. h. einer, der dem aktuell übersendeten Meßbericht ähnlicher ist, bei dem also mehr benachbarte Basisstationen einfach referenziert werden können, und wenn die Mobilstation 2 weiß, daß die aktuelle Basisstation 1 diesen Meßbericht empfangen und gespeichert hat, auch dieser Meß- bericht referenziert werden kann. Dann muß allerdings der
Teilkanal k in dem übertragenen Meßbericht ebenfalls codiert werden, wozu im Fall des GSM-Systems ein Bit notwendig ist und zusätzlich das dort gültige Bit N(S) . Da die aktuelle Basisstation l erst dann weiß, welche Bestätigung die Mobilstation 2 schon empfangen hat, wenn die Mobilstation 2 mit einem neuen N(S) sendet, könnte die aktuelle Basisstation 1 diesen neuen Meßbericht sonst nicht empfangen. Im GSM-System müssen dann zwei Bit zusätzlich verwendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation und einer aktuellen Basisstation eines Mobilfunk- Systems, wobei die Mobilstation der aktuellen Basisstation in wiederholter Weise Meßberichte übersendet, in denen jeweils eine Anzahl benachbarte Basisstationen betreffende Meßdaten enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß für zumindest eine benachbarte Basisstation, deren Meßdaten bereits in einem früheren Meßbericht von der aktuellen Basisstation empfangen und gespeichert worden sind, in einem späteren Meßbericht Bezugsinformationen enthalten sind, die auf die Meßdaten des jeweiligen früheren Meßberichts verwei- sen.
2. Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß frühere Meßberichte in der Mobilstation und der aktuellen Basisstation dergestalt gespeichert werden, daß in beiden jeweils der oder die gleichen früheren Meßberichte gespeichert ist bzw. sind, auf den bzw. die in einem späteren Meßbericht verwiesen wird.
3. Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der aktuellen Basisstation an die Mobilstation, nachdem von dieser ein Meßbericht übersendet worden ist, eine er- ste Bestätigungsinformation übersendet wird, ob sie den Meßbericht empfangen hat .
4. Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen nach Anspruch 1,
2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß von der Mobilstation mit jedem Meßbericht eine zweite Be- stätigungsinformation, ob sie die vorangegangene erste Bestä- tigungsinformation empfangen hat, an die aktuelle Basisstation übersendet wird.
5. System zur Übertragung von Datenpaketen zwischen einer Mobilstation (2) und einer aktuellen Basisstation (1) eines Mobilfunksystems, wobei in der Mobilstation (2) eine Sendeeinrichtung (8) vorgesehen ist, die einer Empfangseinrichtung (3) der aktuellen Basisstation (1) in wiederholter Weise Meßbe- richte übersendet, in denen jeweils eine Anzahl benachbarte Basisstationen betreffende Meßdaten enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß für zumindest eine benachbarte Basisstation, deren Meßdaten bereits in einem früheren Meßbericht von der Empfangsein- richtung (3) der aktuellen Basisstation (1) empfangen und in einer Speichereinrichtung (5) der aktuellen Basisstation (1) gespeichert worden sind, in einem späteren Meßbericht Bezugsinformationen enthalten sind, die auf die Meßdaten des jeweiligen früheren Meßberichts verweisen.
6. System zur Übertragung von Datenpaketen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mobilstation (2) eine Speichereinrichtung (10) aufweist und die Speichereinrichtungen (5 bzw. 10) der Mobilsta- tion (2) und der aktuellen Basisstation (1) zur Speicherung früherer Meßberichte dienen, wobei in beiden Speichereinrichtungen (5, 10) jeweils der oder die gleichen früheren Meßberichte gespeichert ist bzw. sind, auf den bzw. die in einem späteren Meßbericht verwiesen wird.
7. System zur Übertragung von Datenpaketen nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (4) der aktuellen Basisstation (1) an die Empfangseinrichtung (9) der Mobilstation (2), nachdem von dieser ein Meßbericht übersendet worden ist, eine erste Bestätigungsinformation übersendet, ob die Empfangseinrichtung (9) der aktuellen Basisstation (1) den Meßbericht empfangen hat.
8. System zur Übertragung von Datenpaketen nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (8) der Mobilstation (1) mit jedem Meßbericht eine zweite Bestätigungsinformation, ob die Empfangseinrichtung (9) der Mobilstation (2) eine vorangegangene erste Bestätigungsinformation empfangen hat, an die Empfangseinrichtung (3) der aktuellen Basisstation (1) übersendet.
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