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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zum Bestimmen
von Parametern zur Verwendung in einem sanften Weiterschaltungsverfahren
in einem drahtlosen Kommunikationssystem.
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Eine
wichtige Frage bei drahtlosen IS-95-CDMA-Zellularfunk- und PCS-Kommunikationssystemen (Personal
Communication Service) betrifft Weiterschaltungen von bestehenden
Verbindungen oder sonstigen Kommunikationen zwischen benachbarten
Zellen oder Antennensektoren. Jede der Zellen in einem solchen System
enthält
im allgemeinen eine Basisstation und die einer gegebenen Zelle zugeordnete
Basisstation kann eine Rundstrahlantenne oder eine Richtstrahlantenne
mit mehreren Sektoren zum Kommunizieren mit Mobilstationen wie beispielsweise
tragbaren Telefonhandapparaten oder tragbaren Computern enthalten. Wenn
sich eine Mobilstation durch das System hinweg bewegt, ändert sich
ihre Position in Bezug auf die System-Basisstationen, so daß möglicherweise
eine bestehende Verbindung oder sonstige Kommunikation von einer
Basisstation zu einer anderen oder von einem Antennensektor zu einem
anderen innerhalb einer gegebenen Basisstation weitergeschaltet
werden muß.
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Benachbarte
Basisstationen und Antennensektoren sind typischerweise zur Nutzung
unterschiedlicher Kommunikationsfrequenzen konfiguriert, um Effekte
wie beispielsweise Gleichkanalstörung
zu minimieren. Weiterschaltungen von einer Zelle zu einer anderen
oder einem Sektor zu einem anderen kann daher das Ändern der
Kommunikationskanalfrequenz von eine gegenwärtigen Frequenz zu einer neuen
Frequenz umfassen. Solche Weiterschaltungen werden allgemein als
harte Weiterschaltungen, Weiterschaltungen zwischen Frequenzen oder
Weiterschaltungen zu anderer Frequenz bezeichnet. Weiterschaltungen,
die keine Änderung
der Kommunikationsfrequenz umfassen, werden allgemein als sanfte
Weiterschaltungen bezeichnet. Beispielsweise beginnt bei einer typischen
sanften Weiterschaltung in einem IS-95-CDMA-System eine mit einer
gegebenen Basisstation kommunizierende Mobilstation Kommunikationen
mit einer neuen Basisstation, ohne Kommunikationen mit der gegebenen
Basisstation zu unterbrechen. Durch diese Art von sanfter Weiterschaltung
soll Mannigfaltigkeit von Abwärts-,
d.h. Basisstation-zum-Mobilgerät,
-Verkehrskanälen
und Aufwärts-,
d.h. Mobilgerät-zu-Basisstation,
-Verkehrskanalwegen an den Grenzen zwischen Basisstationen bereitgestellt
werden.
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Ein
bedeutsames Problem bei dem in IS-95-CDMA-Systemen benutzten gegenwärtigen Algorithmus zur
sanften Weiterschaltung besteht darin, daß er in einer Umgebung mit
sich dynamisch ändernder
Hochfrequenz (HF) schlechte Leistung erbringt. In einer solchen
Umgebung ist infolgedessen die Verbindungsabbruchhäufigkeit
oft unmäßig.
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In
der Schrift WO9904593 ist ein Beispiel eines sanften Weiterschaltungssystems
offenbart.
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Es
besteht daher ein Bedarf an verbesserten sanften Weiterschaltungsverfahren
zur Verwendung in CDMA-Systemen
und sonstigen Arten von drahtlosen Zellularfunksystemen, so daß die Verbindungsabwurfhäufigkeit
in sich dynamisch ändernden
HF-Umgebungen bedeutsam verringert wird.
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Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren nach
Anspruch 1 bereitgestellt.
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Nach
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung
nach Anspruch 12 bereitgestellt.
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Die
Erfindung bietet Verfahren und Einrichtungen zur Verbesserung von
sanften Weiterschaltungen in CDMA- Systemen und sonstigen Arten von drahtlosen
Kommunikationssystemen durch Verwendung einer verbesserten Menge
von sanften Weiterschaltungsparametern, mit denen sich das System
leichter an sich ändernde
HF-Zustände
anpassen kann. In einer beispielhaften Ausführungsform werden Werte für bestimmte der
sanften Weiterschaltungsparameter entsprechend einer Menge von Regeln
ausgewählt.
Eine beispielhafte Menge von Auswählungsregeln enthält folgendes:
(1) Auswählen
des Mindestwertes von Zufügungsschwellwert
unter den Mitgliedern einer aktiven Menge von Piloten; (2) Auswählen des
Höchstwertes
von Abbruchschwellwert unter den Mitgliedern der aktiven Menge;
(3) Auswählen
des Mindestwertes von Abwurfschwellwertzeitgeber unter den Mitgliedern
der aktiven Menge; (4) wenn der ausgewählte Zufügungsschwellwert unter dem
ausgewählten
Abwurf schwellwert liegt, Auswählen
der dem Mitglied der aktiven Menge mit dem niedrigsten Zufügungsschwellwert
zugeordneten Zufügungs-
und Abwurfschwellwerte; und (5), wenn der ausgewählte Zufügungsschwellwert gleich dem
ausgewählten
Abwurf schwellwert ist, Auswählen
der gleichen Zufügungs- und
Abwurfschwellwerte.
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Dann
wird ein Gütemaß für jedes
von mindestens einer Teilmenge der Mitglieder der aktiven Menge auf
Grundlage eines oder mehrerer der ausgewählten sanften Weiterschaltungsparameter
und Werte eines oder mehrerer, diesen Mitgliedern zugeordneten zusätzlichen
Parameter, z.B. Zufügungsbescheid-,
Abwurfbescheid- und Steigungsparameter, bestimmt. Dann werden bestimmte
Werte der zusätzlichen
Parameter auf Grundlage der Gütemaße ausgewählt. Die
ausgewählten
Parameterwerte können
dann durch die entsprechende Mobilstation benutzt werden, z.B. in
einem ansonsten herkömmlichen
sanften Weiterschaltungsverfahren, in dem die Mobilstation zur Weiterschaltung
einer bestehenden Kommunikation von einer gegenwärtigen primären Basisstation zu einer anderen
Basisstation des Systems angewiesen wird.
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Die
oben angeführten
Gütemaße können dadurch
bestimmt werden, daß zuerst
ein Gütemaß für jedes der
N Mitglieder der aktiven Menge bestimmt wird, wobei N typischerweise
weniger gleich Sechs ist. Das Gütemaß wird für ein gegebenes
der N Mitglieder der aktiven Menge unter Verwendung des Mindest-Zufügungsschwellwerts
unter den den Mitgliedern der aktiven Menge zugeordneten Werten
und dem gegebenen Mitglied der aktiven Menge zugeordneten Zufügungsbescheid-
und sanften Steigungsparameterwerten bestimmt. Nach Bestimmung der
Gütemaße auf diese
Weise für
jedes der Mitglieder der aktiven Menge können dann die zusätzlichen
Parameterwerte als die dem Mitglied der bestimmten aktiven Menge
mit dem maximalen Gütemaß unter
allen Mitgliedern der aktiven Menge zugeordneten zusätzlichen
Parameterwerte ausgewählt
werden.
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Vorteilhafterweise
kann die Erfindung zum Optimieren der Leistung eines ansonsten herkömmlichen saften
Weiterschaltungsalgorithmus in einer sich dynamisch ändernden
HF-Umgebung benutzt werden, wodurch die mit einer sanften Weiterschaltung
in einer solchen Umgebung verbundene Verbindungsabbruchhäufigkeit
bedeutsam verringert wird. Auch kann die Erfindung zur Bereitstellung
verbesserter Auswahlparameter für
eine Vielzahl sonstiger Algorithmen der sanften Weiterschaltung
benutzt werden. Zusätzlich
kann die Erfindung zum Implementieren von verbesserten Algorithmen
zur sanften Weiterschaltung zur Verwendung in drahtlosen CDMA-Systemen
und sonstigen Arten von drahtlosen Systemen benutzt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
ein beispielhaftes drahtloses CDMA-Kommunikationssystem (Code Division
Multiple Access), bei dem die Erfindung nutzende sanfte Weiterschaltungen
implementiert werden können.
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2 ist
ein Blockschaltbild einer Einrichtung, die bei der Durchführung sanfter
Weiterschaltung benutzt werden kann.
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3 ist
ein Flußdiagramm
eines Parameterauswählverfahrens
einer sanften Weiterschaltung.
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4 ist
ein Flußdiagramm
eines Teils eines Algorithmus zur sanften Weiterschaltung.
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5 ist
eine diagrammatische Darstellung eines Teils eines Parameterauswählverfahrens.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird unten in Verbindung mit einem beispielhaften
drahtlosen IS-95-CDMA-Kommunikationssystem
(Code Division Multiple Access) dargestellt. Es versteht sich jedoch,
daß die
Erfindung nicht auf Verwendung mit irgendeiner bestimmten Art von
Kommunikationssystem begrenzt ist, sondern statt dessen allgemeiner
auf jedes beliebige drahtlose System anwendbar ist, bei dem gewünscht wird, verbesserte
Leistung für
sanfte Weiterschaltungen bereitzustellen. Obwohl beispielsweise
die Verfahren unter Bezugnahme auf IS-95-Zellularfunk- und PCS-CDMA-Systeme
(Personal Communication Service) dargestellt sind, wird dem Fachmann
offenbar sein, daß die
Verfahren auch auf andere CDMA-Systeme wie auch auf andere Arten
von drahtlosen Breitband- und Schmalbandsystemen anwendbar sind.
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Der
hier benutzte Begriff „primäre Basisstation" bezieht sich allgemein
auf eine direkt mit einer gegebenen Mobilstation kommunizierende
Basisstation wie beispielsweise die eine bestehende Verbindung für die Mobilstation
bearbeitende Basisstation. Der Begriff „sanfte Weiterschaltung" bezieht sich allgemein
auf eine Weiterschaltung einer bestehenden Verbindung oder sonstigen
Kommunikation von einer Zelle oder einem Sektor eines drahtlosen
Zellularsystems zu einer anderen Zelle oder einem anderen Sektor
dieses Systems ohne Änderung
der Kommunikationsfrequenz, und soll auch Weiterschaltungsverfahren
einschließen,
die in der Technik als „sanftere" Weiterschaltungen
oder „halbsanfte" Weiterschaltungen
bekannt sind.
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1 zeigt
ein beispielhaftes Zellularfunk- oder PCS-System 10 (Personal Communication
Services). Das System 10 kann gemäß einer oder mehreren der folgenden
Standardschriften konfiguriert sein: TIA/EIA/IS-95A und TIA/EIA/IS-95B, „Mobile
Station – Base
Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum
Cellular System" (Mobilstations-/Basisstations-Kompatibilitätsstandard
für Doppelmodus-Breitband-Spreizspektrumzellularfunksystem),
TIA/EIA/IS-97A „Recommended
Minimum Performance Standards for Base Station Supporting Dual-Mode
Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Stations" (empfohlene Standards
für Mindestleistung
für eine
Basisstation, die Doppelmodus-Breitband-Spreizspektrum-Zellularfunkmobilstationen
unterstützt)
und TIA/EIA/IS-98A „Recommended
Minimum Performance Standards for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum
Cellular Mobile Stations" (empfohlene
Standards für Mindestleistung
für Doppelmodus-Breitband-Spreizspektrumzellularfunkmobilstationen)
und ANSI J-STD-008 „Personal
Station – Base
Station Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Division
Multiple Access (CDMA) Personal Communication Systems" (Kompatibilitätserfordernisse
Mobilstation-Basisstation für
persönliche
CDMA-Kommunikationssysteme
(Code Division Multiple Access) für 1,8 bis 2,0 GHz).
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Das
dargestellte System 10 enthält eine Mobilstation (MS) 12 und
eine Anzahl von Basisstationen BS1, BS2, BS3 und BS4. Die Basisstation
BS1 der 1 stellt eine primäre Basisstation
dar, die mit der Mobilstation 12 über den durch einen durchgezogenen
Zweiweg-Pfeil 24 bezeichneten Weg kommuniziert, während die
umgebenden Basisstationen BS2, BS3 und BS4 als sekundäre Basisstationen
dienen können,
die über
die durch gestrichelte Einweg-Pfeile 26 angezeigten Wege übertragene
Signale erkennen können.
Die primäre
Basisstation BS1 kommuniziert mit der Mobilstation 12 unter
Verwendung von in den oben angeführten
Standarddokumenten beschriebenen CDMA-Verfahren. Wenn sich die Mobilstation 12 im
System 10 bewegt, treten Weiterschaltungen auf, so daß andere
Basisstationen als BS1 zu primären
Basisstationen zum Kommunizieren mit der Mobilstation 12 werden.
Auch können
Weiterschaltungen von einem gegebenen Antennensektor der primären Basisstation
und einem anderen Sektor dieser Basisstation aus vorkommen.
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Auch
enthält
das System 10 in dieser beispielhaften Ausführungsform
erste und zweite Mobilvermittlungsstellen (MSC – Mobile Switching Centres) 14-1 und 14-2.
Eine gegebene MSC verbindet typischerweise mehrere BS mit einem öffentlichen
Telefonwählnetz
(PSTN – Public
Switched Telephone Network) 16. Beispielsweise verbindet
die MSC 14-1 die Basisstationen BS1 und BS2 mit dem PSTN 16,
und die MSC 14-2 verbindet Basisstationen BS3 und BS4 mit
dem PSTN 16. Auch enthält
das System 10 einen Speicher 18 mit einer Anzahl
von Registern einschließlich
einem Heimatregister (HLR – Home
Location Register) 20 und einem Besucherregister (VLR – Visitor
Location Register) 22. Im HLR 20 und VLR 22 sind
Benutzerdaten und Gebühreninformationen
für jede
Mobilstation 12 des Systems 10 gespeichert.
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Die 2 zeigt
eine ausführlichere
Ansicht einer Einrichtung, die die Mobilstation 12 oder
eine gegebene der Basisstationen BSi, i = 1, 2, 3, 4, des Systems 10 darstellen
könnte.
Die Einrichtung enthält
eine Antenne 32, die Signale von anderen Elementen des
Systems 10 empfängt
und Signale zu diesen Elementen überträgt. Ein
Empfangssignal wird von einem Diplexer-Filter 33 zu einem
Eingang eines Empfängers 34 geleitet,
in dem herkömmliche
Abwärtswandlung,
Demodulation, Digital-Analog-Wandlung
und sonstige Verarbeitung des Empfangssignals implementiert sein
könnten.
Von einem Sender 35 werden komplementäre Operationen wie Analog-Digital-Wandlung, Modulation
und Aufwärtswandlung
zur Erzeugung eines Sendesignals durchgeführt, das zur Übertragung über den
Diplexer 33 zur Antenne 32 geleitet wird.
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Ein
Prozessor 36 ist sowohl an den Empfänger 34 als auch den
Sender 35 angekoppelt. Der Prozessor 36 arbeitet
in Verbindung mit einem Speicher 38 zum Steuern der Kommunikationsfunktionen
der Basisstation BSi oder Mobilstation 12. Beispielsweise
können
Daten oder sonstige Informationen in Nachrichten, die Teil eines
Empfangssignals sind, dem Prozessor 36 zugeführt werden,
so daß der
Prozessor 36 die in Verbindung mit der 3 unten
zu beschreibenden Verfahrensschritte implementieren kann. Auch kann
der Prozessor 36 Empfangssignalleistungs- und Signal-Rausch-Messungen
durchführen
und Nachrichten erzeugen, die zur Übertragung zu einem oder mehreren
Elementen des Systems 10 im Sendesignal aufgenommen werden.
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Durch
die Erfindung werden sanfte Weiterschaltungsverfahren bereitgestellt,
die verbesserte Leistung bezüglich
herkömmlicher
Verfahren liefern können,
z.B. als verringerte Verbindungsabbruchhäufigkeit in einer sich dynamisch ändernden
HF-Umgebung. Die Verbindung kann zum Verbessern der Leistung eines
bestehenden sanften Weiterschaltungsverfahrens, z.B. eines ansonsten
herkömmlichen
sanften Weiterschaltungsverfahrens bei IS-95-CDMA, oder zum Erzeugen
neuer Algorithmen zur sanften Weiterschaltung zur Verwendung in
einem IS-95-CDMA-System oder einer sonstigen Art von drahtlosem
Zellularfunksystem benutzt werden.
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Wie
hier mit Teil I bezeichnet wird die Bestimmung einer Menge von sanften
Weiterschaltungsparametern bei IS-95-CDMA gemäß einer Menge von Parameterauswählungsregeln
abgeändert.
Die im vorliegenden Beispiel benutzten sanften Weiterschaltungsparameter
für IS-95-CDMA sind folgende:
- 1. Pilot Detection Threshold (T_ADD – Piloterkennungsschwellwert).
Dieser Wert wird von einer Mobilstation beispielsweise zum Auslösen der Überführung eines
Piloten aus einer Nachbarmenge oder einer verbleibenden Menge in
eine infragekommende Menge oder aus der infragekommenden Menge in
die aktive Menge benutzt, und zum Auslösen des Sendens der Pilot Strength
Measurement Message (PSMM – Pilotstärkemessungsnachricht),
mit der das sanfte Weiterschaltungsverfahren eingeleitet wird. Dieser
Wert wird hier auch als „Zufügungsschwellwert" bezeichnet.
- 2. Pilot Drop Threshold (T_DROP – Pilotabbruchschwellwert).
Dieser Wert wird von einer Mobilstation zum Starten eines Weiterschaltungs-Abbruchzeitgebers
für Piloten
in der aktiven Menge und der infragekommenden Menge benutzt. Dieser
Wert wird hier auch als „Abwurfschwellwert" bezeichnet.
- 3. Active Set Versus Candidate Set Comparison Threshold (T_COMP – Vergleichsschwellwert
aktive Menge gegen infragekommende Menge). Eine Mobilstation überträgt eine
PSMM, wenn die Stärke
eines Piloten in der infragekommenden Menge die eines Piloten in
der aktiven Menge um diesen Betrag überschreitet. Dieser Wert wird
hier auch als „Vergleichsschwellwert" bezeichnet.
- 4. Drop Timer Value (T_TDROP – Abwurf-Zeitgeberwert). Zeitgeberwert,
nach dem von einer Mobilstation eine Handlung für einen Piloten unternommen
wird, der ein Mitglied der aktiven Menge oder infragekommenden Menge ist
und dessen Stärke
nicht größer als
T_DROP geworden ist. Wenn der Pilot ein Mitglied der aktiven Menge
ist, wird eine PSMM ausgegeben. Wenn der Pilot ein Mitglied der
infragekommenden Menge ist, wird er in die Nachbarmenge verlegt.
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Im
Zusammenhang mit IS-95 bezieht sich der Begriff „aktive Menge" auf eine Menge von
den Abwärtsverkehrskanälen, d.h.
Basisstation-Mobilgerät-Kommunikationskanälen, zugeordneten
Piloten, die einer gegebenen Mobilstation zugewiesen sind. Der Begriff „infragekommende
Menge" bezieht sich
im Zusammenhang mit IS-95 auf die Menge von Piloten, die sich gegenwärtig nicht
in der aktiven Menge befinden, aber von der Mobilstation mit genügender Stärke empfangen
worden sind, um anzuzeigen, daß die
zugehörigen
Abwärts-Verkehrskanäle erfolgreich
demoduliert werden könnten.
Der Begriff „Nachbarmenge" bezieht sich im Zusammenhang
mit IS-95 auf die Piloten, die sich nicht gegenwärtig in der aktiven Menge oder
der infragekommenden Menge befinden und mögliche Kandidaten für die Weiterschaltung
sind. Der Begriff „verbleibende Menge" bezieht sich im
Zusammenhang mit IS-95 auf die Menge aller möglichen Piloten im gegenwärtigen System
auf der gegenwärtigen
CDMA-Frequenzzuweisung ausschließlich der Piloten in der aktiven
Menge, der infragekommenden Menge und der Nachbarmenge. Es ist jedoch
wieder zu bemerken, daß die
Erfindung nicht auf die Verwendung mit IS-95-Systemen begrenzt ist
und daher diese besonderen Definitionen von aktiver Menge, infragekommender
Menge, Nachbarmenge und verbleibender Menge nicht erfordert.
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Bei
einem typischen sanften Weiterschaltungsverfahren bei IS-95 beginnt
eine gegebene Mobilstation Kommunikationen mit einer neuen Basisstation,
ohne Kommunikationen mit der gegenwärtigen primären Basisstation zu unterbrechen.
In einem IS-95-System werden sanfte Weiterschaltungen allgemein
zwischen CDMA-Kanälen
mit gleichen Frequenzzuweisungen benutzt. Wie schon bemerkt, soll
sanfte Weiterschaltung Mannigfaltigkeit von Abwärts-, d.h. Basisstation-Mobilgerät, -Verkehrskanälen und
Aufwärts-,
d.h. Mobilgerät-zu-Basisstation,
-Verkehrskanalwegen an den Grenzen zwischen Basisstationen bereitgestellt
werden. Als Teil des sanften Weiterschaltungsverfahrens sucht die
Mobilstation nach Piloten auf der gegenwärtigen CDMA-Frequenzzuweisung,
um die Gegenwart von CDMA-Kanälen zu erkennen
und ihre Stärken
zu messen. Wenn die Mobilstation einen Piloten mit genügender Stärke erkennt,
der nicht irgendeinem der ihr zugewiesenen Abwärts-Verkehrskanälen zugeordnet
ist, sendet sie die oben angeführte
PSMM zur primären
Basisstation. Die primäre
Basisstation kann dann der Mobilstation einen diesem Piloten zugeordneten
Abwärts-Verkehrskanal
zuweisen und die Mobilstation anweisen, eine sanfte Weiterschaltung
zur entsprechenden Basisstation durchzuführen.
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3 ist
ein Flußdiagramm
der Funktionsweise einer beispielhaften Menge von Parameterauswählungsregeln
des Teils I. Jede dieser Regeln wird ausführlich unten beschrieben. Im
vorliegenden Beispiel wird angenommen, daß der Umfang des Parameterauswählungsverfahrens
der sanften Weiterschaltung auf einer Basis pro ECPC (Executive
Control Processor Complex – Verband
von Haupt-Vermittlungsprozessoren) pro Sektor beruht und daß alle sanften
Weiterschaltungsparameter auf einer Pro-Sektor-, Pro-Träger-Basis
aufgesetzt sind. Der ECPC bezieht sich allgemein auf eine Gruppierung
verwandter Basisstationen, d.h. ein bestimmter Verband von gemeinsamen
Steuerfunktionen unterliegenden Basisstationen, und soll für die Zwecke der
vorliegenden Erfindung jede Gruppierung von Basisstationen einschließen, die
ein gemeinsames sanftes Weiterschaltungsverfahren wie das hier beschriebene
implementieren. Es versteht sich, daß diese Annahmen nicht Erfordernisse
der Erfindung darstellen und sonstige Auswählungsrahmen und Parameterwerteeinrichtungen
in anderen Ausführungsformen
benutzt werden können.
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Im
Schritt 100 der 3 wird bestimmt, ob die oben
beschriebenen Auswählungsregeln
des Teils I für mindestens
ein Mitglied der aktiven Menge aktiviert worden sind. Wenn die Auswählungsregeln
des Teils I für mindestens
ein Mitglied der aktiven Menge aktiviert sind, sind die Auswählungsregeln
des Teils I wie im Schritt 102 angezeigt für alle Mitglieder
der aktiven Menge aktiviert. Wenn die Auswählungsregeln des Teils I für kein Mitglied
der aktiven Menge aktiviert sind, wird angenommen, daß anstelle
der Auswählungsregeln
des Teils I wohlbekannte herkömmliche
Parameterauswahl der sanften Weiterschaltung angewandt wird.
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Es
ist zu bemerken, daß der
Begriff „aktive
Menge" hier auch
zur Bezeichnung der den entsprechenden Piloten zugeordneten Zellen,
Basisstationen oder Sektoren benutzt werden kann. Ein Mitglied einer
aktiven Menge kann daher als ein Pilot oder als der oder die diesen
Piloten zugeordnete Zelle, Basisstation oder Sektor angesehen werden.
Weiterhin kann die Erfindung wie schon bemerkt mit einer anderen
aktiven Menge als der in den IS-95-Standardschriften definierten
benutzt werden.
- 1. T_ADD. Schritt 104 der 3 zeigt
an, daß der
T_ADD-Mindestwert unter den T_ADD-Werten der Mitglieder der aktiven
Menge benutzt wird. Wenn beispielsweise sich eine gegebene Mobilstation
im sanften Weiterschaltungsmodus befindet und die aktive Menge zwei
Zellen, Zelle A mit T_ADD = –12
dB und Zelle B mit T_ADD = –13
dB enthält,
informiert die primäre
Basisstation die Mobilstation, T_ADD = –13 dB zu benutzen. Damit kann
die Mobilstation einen Piloten leichter ihrer infrage kommende Menge
hinzufügen,
so daß die
Verbindung sicherer wird, d.h. nicht so leicht abgeworfen wird.
- 2. T_DROP. Schritt 106 der 3 zeigt
an, daß der
Maximalwert unter den T_DROP-Werten der Mitglieder der aktiven Menge
benutzt wird. Wenn beispielsweise sich eine gegebene Mobilstation
im sanften Weiterschaltungsmodus mit einer aktiven Menge mit zwei
Zellen befindet, Zelle A mit T_DROP = –15 dB und Zelle B mit T_DROP
= –16
dB, informiert die primäre
Basisstation die Mobilstation, T_DROP = –15 dB zu benutzen. Damit kann
die Mobilstation stärkere
Piloten in ihrer infragekommenden Menge behalten und schwache Piloten
schnell abwerfen.
- 3. T_TDROP. Schritt 108 der 3 zeigt
an, daß der
Mindestwert unter den T_TDROP-Werten der Mitglieder der aktiven
Menge benutzt wird. Mit Verwendung des Mindestwertzeitgebers kann
die Mobilstation schneller auf Änderungen
der HF-Zustände
reagieren und wird eine rechtzeitigere Unterhaltung aller Mengen
ermöglicht.
- 4. T_COMP. Schritt 110 der 3 zeigt
an, daß der
Mindestwert unter den T_COMP-Werten der Mitglieder der aktiven Menge
benutzt wird. Da T_ADD nunmehr das Minimum ist, wodurch die Mobilstation
einen Piloten leichter hinzufügen
kann, erlaubt dieser niedrigste Vergleichswert der Mobilstation,
schneller auf Änderungen
der HF-Zustände
zu reagieren und ermöglicht
eine rechtzeitigere Unterhaltung aller Mengen.
- 5. Wenn der ausgewählte
T_ADD wie im Schritt 112 bestimmt unter dem ausgewählten T_DROP
liegt, werden die T_ADD- und T_DROP-Parameter aus der niedrigsten
T_ADD-Zelle im Schritt 114 ausgewählt. Wenn beispielsweise die
Zelle A (T_ADD, T_DROP) = (–12
dB, –14
dB) aufweist und Zelle B (T_ADD, T_DROP) = (–15 dB, –17 dB) aufweist, dann sollten
die durch die primäre Basisstation
zur Mobilstation gesendeten Parameter (T_ADD, T_DROP) (–15 dB, –17 dB)
sein.
- 6. Wenn der ausgewählte
T_ADD wie im Schritt 116 bestimmt gleich dem ausgewählten T_DROP
ist, werden die Parameter T_ADD = T_DROP im Schritt 118 von
der primären
Basisstation zur Mobilstation gesendet. Wenn beispielsweise die
Zelle A (T_ADD, T_DROP) = (–13
dB, –15
dB) aufweist und Zelle B (T_ADD, T_DROP) = (–15 dB, –17 dB) aufweist, dann sollte
der zur Mobilstation gesendete (T_ADD, T_DROP) (–15 dB, –15 dB) sein.
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Wie
hier als Teil II bezeichnet wird unten ausführlicher ein sanfter Weiterschaltungsalgorithmus
in Verbindung mit dem Flußdiagramm
der 4 beschrieben. Der Algorithmus in der beispielhaften
Ausführungsform
benutzt eine unterschiedliche Menge von T_ADD- und T_DROP-Parametern
für die
sanfte Weiterschaltung bei IS-95B. Diese Parameter werden als T_ADD_B
bzw. T_DROP_B bezeichnet. Die Parameter T_ADD und T_DROP bleiben
wie in der oben angeführten
IS-95A-Schrift definiert.
Im Schritt 200 der 4 werden die
folgenden Parameter berechnet oder sonstwie für Zellen A und B in der aktiven
Menge bestimmt:
T_ADD(a) = T_ADD_B von Zelle A; T ADD (b) =
T_ADD_B von Zelle B;
T_ADD(ab) = min(T_ADD(a), T_ADD(b)) wie
in Teil I definiert;
T_DROP(a) = T_DROP_B von Zelle A; T_DROP(b)
= T_DROP_B von Zelle_B;
T_DROP(ab) = max(T_DROP(a), T_DROP(b))
wie in Teil I definiert;
SOFT_SLOPE(a) = SOFT_SLOPE von Zelle
A;
ADD_INTERCEPT(a) = ADD_INTERCEPT von Zelle A;
SOFT_SLOPE(b)
= SOFT_SLOPE von Zelle B;
ADD_INTERCEPT(b) = ADD_INTERCEPT
von Zelle B;
Güte(a)
= (T_ADD(ab) – ADD_INTERCEPT(a))/SOFT_SLOPE(a)
;
Güte(b)
= (T_ADD(ab) – ADD_INTERCEPT(b))/SOFT_SLOPE(b);
und
Güte(ab)
= max(Güte(a),
Güte(b)).
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Im
Schritt 202 wird bestimmt, ob Güte(a) = Güte (b) auf Grundlage der Ergebnisse
der Berechnungen im Schritt 200. Wenn Güte(a) ≠ Güte(b), zeigt der Schritt 204 an,
daß die
Parameter SOFT_SLOPE, ADD_INTERCEPT und DROP_INTERCEPT aus der mit
Güte(ab)
verbundenen Zelle ausgewählt
sind.
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Nach
der Definition in der oben angeführten
IS-95-Schrift bezieht
sich der Parameter SOFT-SLOPE auf einen neigungsbezogenen Wert,
der in einem angegebenen Ungleichheitskriterium zum Hinzufügen eines Piloten
zur aktiven Menge oder in einem angegebenen Ungleichheitskriterium
zum Abwerfen eines Piloten von der aktiven Menge benutzt wird. Der
Parameter ADD_INTERCEPT bezieht sich auf einen bescheidbezogenen Wert
im oben angeführten
Ungleichheitskriterium zum Zufügen
eines Piloten zur aktiven Menge und der Parameter DROP_INTERCEPT
bezieht sich auf einen bescheidbezogenen Wert im oben angeführten Ungleichheitskriterium
zum Abwerfen eines Piloten aus der aktiven Menge. Jeder dieser Parameter
wird typischerweise von der primären
Basisstation als vorzeichenlose Binärzahl gesetzt. Die Parameter
ADD_INTERCEPT und DROP_INTERCEPT sind allgemein in Einheiten von
dB.
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Ein
Beispiel eines Ungleichheitskriteriums zum Zufügen eines Piloten zur aktiven
Menge ist in der oben angeführten
IS-95-Schrift gegeben als:
wobei PS auf den Leistungspegel
des für
die Zufügung
zur aktiven Menge in Betracht gezogenen Piloten bezogen ist und
PS
i, i ∊ A, auf den Leistungspegel
eines gegebenen gegenwärtigen
Mitglieds der aktiven Menge bezogen ist. Wenn die obige Ungleichheit
erfüllt
ist, wird die oben angeführte
PSMM zur primären
Basisstation als Teil des sanften Weiterschaltungsverfahrens gesendet.
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Ein
Beispiel eines Ungleichheitskriteriums zum Abwerfen eines Piloten
aus der aktiven Menge ist in der oben angeführten IS-95-Schrift gegeben
als:
wobei
PS
i auf den Leistungspegel des i-ten Glieds
der aktiven Menge bezogen ist, und die Mitglieder der aktiven Menge
angenommener Weise in Größenordnung
steigender Leistungspegel angeordnet sind. Wenn die obige Ungleichheit
erfüllt
ist, wird ein Abwurfzeitgeber für
das entsprechende Mitglied der aktiven Menge gestartet, und dieses
Mitglied wird danach aus der aktiven Menge abgeworfen, wenn die
Ungleichheit bei Ablauf des Abwurfzeitgebers erfüllt beleibt.
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Wieder
auf 4 Bezug nehmend, wenn Güte(a) = Güte(b) im Schritt 202,
werden die Parameter SOFT_SLOPE, ADD_INTERCEPT und DROP_INTERCEPT
aus der T_ADD(ab) zugewiesenen Zelle wie in Schritt 206 gezeigt
ausgewählt.
Schritt 208 zeigt an, daß für Verbindungen, die sich in
einem sanften Weiterschaltungsmodus befinden, wenn die Regeln des
oben beschriebenen Teils I aktiviert sind, die primäre Basisstation
die Menge von sanften Weiterschaltungsparametern entsprechend dem
Auswählungsalgorithmus
auswählen
muß, und
die ausgewählten
Werte für
diese Parameter zur Mobilstation senden muß.
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In
dem beispielhaften sanften Weiterschaltungsalgorithmus werden die
folgenden zusätzlichen
Verarbeitungsschritte angewandt:
- 1. Während des
sanften Weiterschaltungsverfahrens soll der Auswählungsalgorithmus zur Bestimmung sanfter
Weiterschaltungsparameter aktiviert sein, wenn für irgendein Mitglied der aktiven
Menge einschließlich
eines neu hinzugefügten
Mitgliedes, aber nicht einschließlich eines abgeworfenen Mitgliedes,
die Regeln des Teils I aktiviert sind, und jedes Mitglied der aktiven
Menge die Auswählungsregeln
des Teils I unterstützt.
- 2. Wenn während
des sanften Weiterschaltungsverfahrens irgendein Mitglied der aktiven
Menge die Regeln des Teils I nicht unterstützt, wird die gesamte Parameterauswählungsfunktion,
d.h. sowohl Teil I als auch Teil II wie oben beschrieben, deaktiviert.
In diesem Fall wird die primäre
Basisstation ihre eigenen Parameterwerte benutzen.
- 3. Wenn die Parameterauswahl des Teils I auf Grundlage der obigen
zwei Posten aktiviert ist, wird die primäre Basisstation die Parameter
SOFT_SLOPE, ADD_INTERCEPT und DROP_INTERCEPT aus nur denjenigen
Mitgliedern der aktiven Menge auswählen, die den oben angeführten sanften
Weiterschaltungsalgorithmus für
IS-95B unterstützen, und
diejenigen Mitglieder ignorieren, die es nicht tun. Die primäre Basisstation
wird dann entsprechend den Parameterauswählungsregeln des Teils I andere
sanfte Weiterschaltungsparameter auswählen (z.B. T_COMP usw.).
- 4. Wenn nur ein Mitglied der aktiven Menge den oben angeführten sanften
Weiterschaltungsalgorithmus für IS-95B unterstützt, wird
die primäre
Basisstation folgendes durchführen:
- (a) Wenn die primäre
Basisstation den IS-95B-Algorithmus unterstützt, wird sie ihre eigenen
Werte für
die sanften Weiterschaltungsparameter des Teils II benutzen und
die anderen sanften Weiterschaltungsparameter aus den anderen Mitgliedern
in der aktiven Menge gemäß den Parameterauswählungsregeln
des Teils I auswählen.
- (b) Wenn die primäre
Basisstation den IS-95B-Algorithmus nicht unterstützt, wird
sie die Auswahl der sanften Weiterschaltungsparameter für IS-95B
nach Teil II ignorieren und die anderen sanften Weiterschaltungsparameter
gemäß den Parameterauswählungsregeln
des Teils I auswählen.
- 5. Wenn keines der Mitglieder der aktiven Menge den IS-95B-Weiterschaltungsalgorithmus
unterstützt,
geschieht die Parameterauswahl nur gemäß den Parameterauswählungsregeln
nach Teil I.
-
Der
Rest des sanften Weiterschaltungsverfahrens kann auf wohlbekannte
herkömmliche
Weise implementiert werden, beispielsweise auf die in den oben angeführten IS-95-Standards
beschriebene Weise und wird daher hier nicht ausführlich beschrieben.
Beispielsweise können
wie schon beschrieben die ausgewählten Parameter
zum Steuern der Zufügung
und Löschung
von Piloten aus den aktiven und infragekommenden Mengen und der Übertragung
der oben angeführten
PSMM von der entsprechenden Mobilstation zur gegenwärtigen primären Basisstation
benutzt werden. Die gegenwärtige
primäre
Basisstation kann dann z.B. die Mobilstation anweisen, bestehende
Abwärtskanalkommunikation
zu einer anderen Basisstation des Systems weiterzuschalten.
-
5 zeigt
ein Beispiel der Funktionsweise des oben beschriebenen Parameterauswählungsverfahrens
der sanften Weiterschaltung. Bei diesem Beispiel sind die Parameter
der Zelle A und der Zelle B folgende:
- Zelle
A:
T_ADD(a) = –12
dB
SOFT_SLOPE(a) = 1,60
ADD_INTERCEPT(a) = 3 dB
T_DROP
= –14
dB
- Zelle B:
T_ADD(b) = –13
dB
SOFT_SLOPE(b) = 1,25
ADD_INTERCEPT(b) = 2 dB
T_DROP
= –15
dB.
-
Diese
Parameter werden von Ec/Io hier als Funktion eines kombinierten
Ec/Io im Diagramm der 5 aufgezeichnet. Ec/Io bezieht
sich auf das Verhältnis
in dB der über
eine Pseudozufallsrausch – (PN – Pseudorandom
Noise) – Chipperiode
(Ec) angesammelten Pilotsignalenergie zu der gesamten spektralen
Leistungsdichte in der empfangenen Bandbreite (Io). Die Funktionsweise
des schon beschriebenen Auswählungsverfahrens
bei den gegebenen obigen beispielhaften Parametern ist dann wie
folgt. Die im Schritt 200 der 4 aufgeführten Berechnungen
ergeben folgendes:
T_ADD(ab) = min (T_ADD(a), T_ADD(b)) = T_ADD(b)
= –13
dB
T_DROP(ab) = max(T_DROP(a), T_DROP(b)) = T_DROP(a) = –14 dB
Güte(a) =
(T_ADD(ab) – ADD_INTERCEPT(a))/SOFT_SLOPE(a)
= –10
dB
Güte
(b) = (T_ADD(ab) – ADD_INTERCEPT(b))/SOFT-SLOPE
(b) = –12
dB
Güte(ab)
= max(Güte(a),
Güte(b))
= Güte(a)
= –10
dB;
-
Da
Güte(a) ≠ Güte(b) und
die Zelle A das Gütemaß mit dem
Höchstwert
der Zelle A und Zelle B aufweist, zeigt der Schritt 206 der 4 an,
daß die
Parameter SOFT_SLOPE, ADD_INTERCEPT und DROP_INTERCEPT in diesem Beispiel
aus der Zelle A ausgewählt
werden. Das sanfte Weiterschaltungsverfahren fährt dann auf die schon beschriebene
Weise fort.
-
Man
beachte, daß bei
der oben beschriebenen Berechnung der Parameter Güte(a) und
Güte (b)
der kombinierte Parameter T_ADD(ab) benutzt wird. Damit wird sichergestellt,
daß das
Parameterauswählungsverfahren
nach Teil I den sanften Weiterschaltungsalgorithmus des Teils II
nicht beeinflußt,
und auch sichergestellt, daß die
Güteparameter
von verschiedenen Basisstationen richtig verglichen werden können.
-
Obwohl
sich die obigen Darstellungen auf eine aktive Menge mit Mitgliedern
A und B beziehen, versteht es sich, daß die Erfindung allgemeiner
auf eine aktive Menge mit einer beliebigen Anzahl von Mitgliedern anwendbar
ist. Weiterhin können
die Aspekte der Parameterauswählung
und des Weiterschaltungsalgorithmus der Erfindung auf alle Mitglieder
einer gegebenen aktiven Menge oder auf eine geeignete Teilmenge
dieser Mitglieder angewandt werden. In einem Fall, in dem die aktive
Menge N Mitglieder A1 bis AN enthält, können die oben beschriebenen
Gleichungen zur Bestimmung von Gütemaßen wie
folgt neu geschrieben werden:
Güte(A1) = (T_ADD(A1A2 ... AN) – ADD_INTERCEPT(A1))/SOFT_SLOPE(A1);
Güte(A2) =
(T_ADD(A1A2 ... AN) – ADD_INTERCEPT(A2))/SOFT_SLOPE(A2);
Güte(AN) =
(T_ADD(A1A2 ... AN) – ADD_INTERCEPT(AN))/SOFT_SLOPE
(AN);
Güte(A1A2
... AN) = max (Güte(A1),
Güte (A2),
... Güte(AN)).
-
Parameter
wie T_ADD(A1A2 ... AN) und andere erforderliche Parameter werden
auf eine ähnliche Weise
wie vorher für
die aktive Menge mit zwei Mitgliedern entsprechend der Zelle A und
Zelle B beschrieben ausgewählt
oder sonstwie bestimmt. Der Wert von N ist typischerweise weniger
gleich Sechs, obwohl in anderen Ausführungsformen andere Werte von
N benutzt werden könnten.
-
Die
Parameterauswahl und der Algorithmus der sanften Weiterschaltung
der 3 bzw. 4 kann im Ganzen oder teilweise
in der Form eines oder mehrerer Softwareprogramme implementiert
werden, die unter Verwendung entsprechender Systemverarbeitungshardware
wie beispielsweise des Prozessors 36 und des Speichers 38 in
der Einrichtung der 2 ausgeführt werden. Die Erfindung kann
als Ganzes oder teilweise in einer oder mehreren Basisstationen,
einer oder mehreren Mobilstationen oder in Kombinationen von Basisstationen
und Mobilstationen implementiert werden.
-
Die
obige Beschreibung der Erfindung soll nur beispielhaft sein. Beispielsweise
ist die bestimmte Konfiguration des Systems 10, der Basisstation
BSi und der Mobilstation 12 nur für Darstellungszwecke bestimmt und
sollte nicht als die Erfindung auf irgendwelche Ausführungsform
oder Gruppe von Ausführungsformen
begrenzend ausgelegt werden. Weiterhin sind die bestimmten Mengen
von in 3 gezeigten Auswählungsregeln und der in 4 gezeigte
sanfte Weiterschaltungsalgorithmus beispielhaft und alternative
Ausführungsformen
der Erfindung können
andere Anordnungen von Regeln oder Verarbeitungsschritten benutzen.
Dem Fachmann werden diese und zahlreiche andere alternative Ausführungsformen
im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche offenbar sein.