-
I. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf drahtlose Telekommunikationen
bzw. Nachrichtenübermittlungen.
Spezieller bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein neuartiges
und verbessertes Verfahren und eine neuartige und verbesserte Vorrichtung
zum Verrichten des Durchführens
von Telefonanrufen oder anderen Kommunikationen zwischen drahtlosen
Telekommunikationssystemen, die Intersystem-Soft-Handoff bzw. sanfte
Intersystem-Weitergabe unterstützt.
-
II. Beschreibung der verwandten Technik
-
1 ist
ein Diagramm eines zellularen Telefonsystems, das konfiguriert ist
gemäß der Verwendung von
Hochfrequenz-(HF)-Signalverarbeitungstechniken mit Code-Multiplex-Vielfach-Zugriff
(code division multiple access, CDMA). Um einen Telefonanruf oder
eine andere Kommunikation durchzuführen, bildet eine Teilnehmereinheit 18 ein
Interface bzw. ist gekoppelt mit einer oder mehreren Basisstationen 12 unter
Verwendung von CDMA-modulierten Hochfrequenz-Signalen, über die
sowohl Verkehrs- als auch Signalisierungsdaten ausgetauscht werden.
Jedes Interface beinhaltet einen Vorwärtsverbindungsverkehrskanal,
der innerhalb eines Vorwärtsverbindungs-HF-Signals
von der Basisstation 12 gesendet bzw. übertragen wird und einen Rückwärtsverbindungsverkehrskanal
der innerhalb eines Rückwärtsverbindungs-HF-Signals in der Teilnehmereinheit 18 gesendet
wird. Unter Verwendung der ausgetauschten Daten kommuniziert eine
Teilnehmereinheit 18 mit zahlreichen anderen Arten von
Systemen mit der Hilfe von Basisstations-Controllern (BSC) 10 und zwar
einschließlich
einem öffentlichen
Telefonnetzwerk (public switched telphone network, PSTN) 19 und
irgendwelchen damit gekoppelten Systemen. Typischerweise sind die
BSC 10 mit dem PSTN 19 und mit Basisstationen 12 über Drahtleitungsverbindungen
gekoppelt einschließlich,
zum Beispiel T1- oder E1-Verbindungen, deren Verwendung in der Technik
wohl bekannt ist.
-
Der
IS-95 CDMA Luftschnittstellenstandard (IS-95) der durch die Telecommunications
Industry Association (TIA) veröffentlicht
wurde, ist ein Satz mit Standards zum Vorsehen eines drahtlosen
Telefondienstes mittels CDMA-modulierter
HF-Signale. In Übereinstimmung
mit dem IS-95 Standard werden die Vorwärts- und Rückwärtsverbindungsverkehrskanäle erzeugt
durch Direktsequenzmodulation der Daten, die übertragen werden mit Vorwärts- und
Rückwärtsverkehrskanal-Codes,
die sowohl der Teilnehmereinheit 18 als auch der Basisstation 12 bekannt
sind. Zusätzlich
sendet jede Basisstation 12 einen Pilotkanal mittels der
periodischen Modulation von Pilotdaten mit einem vorherbestimmten
Pilotkanal-Code wobei die mit dem durch jede Basisstation 12 erzeugten
pilotkanal-assoziierte Periode auf einen von fünfhundertundzwölf (512)
Zeitversätzen
eingestellt bzw. festgelegt ist, um eine Identifikation von jeder
Basisstation 12 zu erlauben. Eine Teilnehmereinheit 18 kann
die Präsenz
von der Basisstation 12 durch Suchen nach dem assoziierten
Pilotkanal detektieren. Die Verwendung von Kanal-Codes zum Bilden
von Kanälen
erlaubt das mehrfache Kommunikationen innerhalb einer einzelnen
HF-Bandbreite durchgeführt werden,
und erlaubt auch benachbarten Basisstationen 12 Kommunikationen
unter Nutzung der gleichen HF-Bandbreite durchzuführen. Beide
dieser Eigenschaften erlauben eine effizientere Nutzung der verfügbaren HF-Bandbreite,
was einer der Vorteile von CDMA Technologie ist.
-
Der
IS-95 Standard erfordert auch dass Daten zwischen Basisstationen 12 und
der Teilnehmereinheit 18 in Rahmen von 20 Millisekunden
(ms) gesendet werden. Um die gleiche Verteilung von allen der Daten
die gesendet werden zu ermöglichen
wird die Sende- bzw. Übertragungszeit
von jedem Rahmen auf einen von 16 Rahmenversätzen gesetzt, die einige Vielfache
von 1,25 ms nach einer Rahmenkante bzw. -flanke auftreten. Der Rahmenversatz
ist der Zeitbetrag um den die Teilnehmereinheit 18 die Übertragung
eines Rahmens nach einer Rahmenkante bzw. -grenze verzögert. Das
Rahmengrenz-Timing bzw. die Rahmengrenzzeitsteuerung ist für jede Teilnehmereinheit 18 vorgesehen
mittels Synchronisationsinformation, die an jede Teilnehmereinheit 18 gesendet
wird unter Verwendung eines Synchronisationskanals, der innerhalb
des Vorwärtsverbindungssignals
gesendet wird und der Rahmenversatz für eine bestimmte Kommunikation
wird an dem Beginn von jeder Kommunikation bestimmt, wobei der Rahmenversatz
während
des Anrufs der gleiche bleibt.
-
In Übereinstimmung
mit dem IS-95 Standard werden Daten mit einer von vier Raten während jedem 20ms
Rahmen gesendet, wobei die vier Raten bezeichnet werden als Vollrate,
Halbrate, Viertelrate und Achtelrate. Zellulare Netzwerke, die mit
Vollraten von entweder 9,6 Kilo-Bit pro Sekunde oder 14,4 Kilo-Bit
pro Sekunde betrieben werden, sind bekannt, wobei die niedrigeren
Raten für
jede Konfiguration ungefähr
gleich der nächsthöheren Rate
dividiert durch einen Faktor von zwei sind. Die mit einer Vollrate
von 9,6 Kilo-Bit pro Sekunde assoziierten vier Datenraten werden
als Ratensatz Eins bzw. Rate Set One bezeichnet und die mit einer Vollrate
von 14,4 Kilo-Bit pro Sekunde assoziierten vier Datenraten werden
als Ratensatz Zwei bzw. Rate Set Two bezeichnet. Zum Erleichtern
des Verständnisses
des unten beschriebenen exemplarischen Ausführungsbeispiels der Erfindung
ist die Anzahl von Bits die bei jeder Rahmenrate für den Rate
Set One und dem Rate Set Two gesendet werden in Tabellen I bzw.
II gezeigt und zwar zusammen mit ihrer assoziierten Sendewahrscheinlichkeit
während
einer typischen Sprachkonversation wobei jedoch kein bestimmter
Ratensatz zum Ausüben
der Erfindung notwendig ist, obwohl die beschriebenen Ratensätze bevorzugt
sind, da sie bekannte Standards einhalten.
| Rahmentyp | Rahmenlänge (Bits) | Wahrscheinlichkeit |
| Vollrate | 256 | 0,291 |
| Halbrate | 160 | 0,029 |
| Viertelrate | 120 | 0,072 |
| Achtelrate | 96 | 0,598 |
Tabelle
I. 9,6 Kbps Ratensatzrahmen
| Rahmentyp | Rahmenlänge (Bits) | Wahrscheinlichkeit |
| Vollrate | 352 | 0,291 |
| Halbrate | 208 | 0,029 |
| Viertelrate | 136 | 0,072 |
| Achtelrate | 104 | 0,598 |
Tabelle
II. 14,4 Kbps Ratensatzrahmen
-
Noch
bezugnehmend auf 1 sind Sektionen von drei zellularen
CDMA Systemen (die auch bezeichnet werden als zellulare CDMA Landnetzwerke
bzw. CDMA Cellular Land Networks – CCLN) gezeigt von denen jedes
einen BSC 10 und den Satz mit Basisstationen 12 mit
denen dieser gekoppelt ist aufweist. Jede Basisstation 12 besitzt
Schnittstellen mit einem Satz der Teilnehmereinheiten 18,
die innerhalb des entsprechenden Abdeckungsgebiets 15,
angeordnet sind. Die meisten Abdeckungsgebiete 15 sind
in Sektoren 17 unterteilt, die separaten Antennen und HF
Signalverarbeitungssystemen innerhalb jeder Basisstation 12 entsprechen,
und zwar die normalerweise in einer richtungsspezifischen Art und
Weise konfiguriert sind. Abdeckungsgebiet 15A ist als ein
einzelner Sektor 20 gezeigt, der im Allgemeinen einer oder
mehreren omnidirektionalen Antennen und HF Signalverarbeitungssystemen
entspricht. Abrechnungs-Subskriptions- und Anrufleitungsfunktionalität sind typischerweise
innerhalb des BSC 10 oder mittels der Nutzung von anderen
Systemen, die nicht gezeigt sind, die mit dem BSC 10 gekoppelt
sind, vorgesehen. Separate CDMA-Zellular-Systeme werden im Allgemeinen
entweder durch unterschiedliche Dienstanbieter oder durch den gleichen
Dienstanbieter genutzt, wenn die Anzahl von Basisstationen 12,
die notwendig sind zum Versorgen eines Gebiets die Kapazität eines
einzelnen BSC 10 übersteigt.
-
Wie
in 1 gezeigt, besitzt die Teilnehmereinheit 18C eine
Schnittstelle mit einer einzelnen Basisstation 12, während die
Teilnehmereinheit 18A eine Schnittstelle mit mehreren Basisstationen 12 besitzt.
Der Zustand bzw. Status der Schnittstellen mit mehreren Basisstationen 12 zur
gleichen Zeit wird als Soft-Handoff bzw. sanfte Weiter- oder Übergabe
bezeichnet. Der Soft-Handoff steht im Gegensatz zu Hard-Handoff
bzw. harter Weitergabe während
dem eine Teilnehmereinheit eine erste Schnittstelle mit einer Basisstation
fallenlässt
bevor eine zweite Schnittstelle mit einer anderen Basisstation hergestellt
wird. Der Soft-Handoff erhöht die
Diversität
von der Signalquelle für
eine entsprechende Teilnehmereinheit, da mehrere Verbindungen zu
allen Zeiten während
der Kommunikation beibehalten werden. Wegen dieser erhöhten Diversität der Signalquelle
wird Soft-Handoff typischerweise als dem Hard-Handoff überlegen betrachtet. Hard-Handoff
wird nichtsdestoweniger in den meisten nicht-CDMA drahtlosen zellularen
Systemen durchgeführt,
weil eine benachbarte Basisstation einen anderen Bereich von HF
Frequenzen zum Durchführen
von Telefonanrufen einsetzt und die meisten Teilnehmereinheiten
gleichzeitig nur ein einzelnes Frequenzband betreiben könnten.
-
Zum
Durchführen
von Soft-Handoff innerhalb eines zellularen CDMA Systems gemäß dem IS-95
Standard müssen
verschiedene Funktionen durch jeden BSC
10 durchgeführt werden.
Diese Funktionen beinhalten Auswählen
einer besten Instanz von Rückwärtsverbindungsdaten
aus einem Satz von Instanzen von empfangenen Rückwärtsverbindungsdaten (Datenselektion),
sowie auch Erzeugen von mehreren Instanzen von Vorwärtsverbindungsdaten
zur Übertragung
an die Teilnehmereinheit
18 (Datenausstrahlung). Die mehrfachen Instanzen
von den Rückwärtsverbindungsdaten
werden während
eines Soft-Handoffs durch den Satz von Basisstationen
12 erzeugt
mit denen die Teilnehmereinheit
18 eine Schnittstelle hergestellt
hat. Umgekehrt ist jede Instanz von den Vorwärtsverbindungsdaten zur Übertragung
an eine von dem gleichen Satz von Basisstation
12. Eine
Beschreibung, der mit dem einen Verfahren zum Durchführen eines
Soft-Handoffs assoziierten Prozeduren ist angegeben in dem
U.S. Patent Nr. 5,267,261 mit
dem Titel „MOBILE
ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM" das an den Rechteinhaber
der vorliegenden Erfindung übertragen
worden ist. Zusätzlich
führt jede
BSC
10 verschiedene Leistungssteueroperationen die für den richtigen
Betrieb eines zellularen Telefonsystems gemäß dem IS-95A Standard notwendig
sind und eine Beschreibung einer Implementierung ist vorgesehen
in dem
U.S. Patent Nr. 5,056,109 mit
dem Titel „METHOD
AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR
MOBILE TELEPHONE SYSTEM",
das an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen
worden ist.
-
Ein
anderes Merkmal das in zellularen CDMA Telefonsystemen eingesetzt
wird, ist ein softer Handoff bzw. eine weichere Übergabe. Der softer Handoff
ist der Zustand einer gleichzeitigen Kopplung mit zwei Sektoren 20 der
gleichen Basisstation 12, wie es durch eine Teilnehmereinheit 18B dargestellt
ist.
-
Im
Allgemeinen werden die mehrfachen Instanzen des Rückwärtsverbindungs-HF-Signals,
das von einer Teilnehmereinheit 18B im softer Handoff empfangen
wird, innerhalb der assoziierten Basisstation 12 kombiniert
und der resultierende einzelne Satz von Rückwärtsverbindungsdaten wird an
den assoziierten BSC 10 gesendet. In ähnlicher Weise wird irgendeine
Verdoppelung von Vorwärtsverbindungsdaten,
die von jedem Sektor an die Teilnehmereinheit 18 im softer
Handoff zu übertragen
ist, innerhalb der assoziierten Basisstation 12 durchgeführt.
-
Wie
in 1 gezeigt ist eine Teilnehmereinheit 18C zwischen
den Abdeckungsgebieten 15 von zwei Basisstationen 12 angeordnet,
die mit verschiedenen BSC 10 gekoppelt sind, und deshalb
an der Grenze von zwei zellularen CDMA Systemen bzw. CDMA-Zellular-Systemen.
Zum Vorsehen kompletter Mobilität
innerhalb eines Metropolengebiets ist es wünschenswert es der Teilnehmereinheit 18C zu
erlauben in das zweite zellulare CDMA System überzugehen, während der
Anruf fortgeführt
wird, da viele Metropolgebiete und andere Regionen groß genug
sind, um mehrere zellulare CDMA Systeme für eine vollständige Abdeckung
zu erfordern. Während
der BSC 10, der den Anruf verarbeitet, umgeschaltet werden
könnte,
wenn die Teilnehmereinheit 18C sich von dem ersten zellularen
CDMA System zu dem zweiten zellularen CDMA System bewegt, würde das
Umschalten der BSCs 10 die Nutzung von herkömmlichen
Soft-Handoff-Techniken ausschließen, da kein einzelner BSC 10 Zugriff
auf all die, durch die erste und zweite Basisstation erzeugte, Infor mation
hätte,
die zum Durchführen
der Datenselektion und der Datenausstrahlung (data-broadcast) während des Übergangs notwendig
wäre.
-
Ohne
die Datenselektion und die Datenausstrahlung kann Soft-Handoff auf
die normale Art und Weise nicht durchgeführt werden. Während ein
Hard-Handoff der ähnlich jenem
ist, der bei nicht-CDMA zellularen Telefonsystemen durchgeführt wird,
eingesetzt werden kann, während
dem der BSC 10 der den Anruf verarbeitet umgeschaltet wird,
ist der Hard-Handoff weniger wünschenswert
als der Soft-Handoff, wie oben bemerkt und das Durchführen von
Hard-Handoff innerhalb eines zellularen CDMA-Telefonsystems ist
besonders schwierig, weil die Nutzung der gleichen Frequenz in benachbarten
Basisstationen Interferenz erzeugt, die bei Nicht-CDMA-Systemen
nicht vorhanden ist. Deshalb ist ein System und Verfahren zum Zulassen,
dass ein Anruf über
zellulare CDMA-Systeme hinweg verarbeitet wird, der Soft-Handoff über zellulare
CDMA-Systemgrenzen hinweg unterstützt, äußerst wünschenswert. Die vorliegende
Erfindung ist auf ein derartiges System und Verfahren gerichtet.
-
WO 95/15665 A offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nutzung in einem Funkkommunikationssystem
das eine erste und eine zweite Basisstationskommunikationseinheit
(
116;
118) besitzt, die betriebsmäßig mit
einem ersten und zweiten Transcoder (
106,
108)
entsprechend gekoppelt ist. Dieses System beinhaltet auch eine Mobilkommunikationseinheit,
die Eintreten in einen Verbindungskommunikationsmodus innerhalb
der ersten und zweiten Basisstationseinheiten anfordert. Um eine
Verbindungskommunikation durchzuführen wird eine Transcoder-Basisstations-Interface-Verbindung
zwischen der zweiten Basisstation und dem zweiten Transcoder hergestellt.
Zusätzlich
wird der zweite Transcoder konfiguriert um in einem Bypass-Modus
betrieben zu werden, so dass er Information innerhalb der Transcoder-Basisstations-Interface-Verbindung
weitergibt über
eine Kommunikation über
eine Regionaleinheits-(CARE)-Verbindung im Zusammenhang mit einer
CARE-Steuerverbindung
zwischen dem ersten und zweiten Transcoder. Schließlich wird
der erste Transcoder konfiguriert um in einem Verbindungskommunikationsmodus
betrieben zu werden und zwar durch Weiterleiten von Information innerhalb
der CARE Verbindung, die durch die CARS-Steuerverbindung gesteuert
wird.
-
U.S.-A-5386456 offenbart
ein Verfahren zum Reduzieren einer Audiolücke in einer Signalverbindung mit
einer Kommunikationseinheit während
eines Handoffs in einem zellularen Kommunikationssystem. Das Verfahren
beinhaltet die Schritte des Vorsehens einer temporären Signalverbindung
mit der Kommunikationseinheit von einer Mobilvermittlungsstelle
(mobile switching center, MSC), einer Quellbasisstation, durch die Quellbasisstation
zu einer Handoff-Zielbasisstation
und des Herstellens einer Fern- bzw. Trunk-Verbindung von der MSC
der Quellbasisstation zu einer MSC der Zielbasisstation. Das Verfahren
beinhaltet ferner den Schritt des Verbindens an der Zielbasisstation,
der temporären
Signalverbindung, Fernverbindung und Kommunikationseinheit; und
des erneuten Leitens der Signalverbindung mit der Kommunikationseinheit
durch die Fernverbindung.
-
Aufmerksamkeit
wird auch gelenkt auf Akyildiz I. F. et al. mit dem Titel „Performance
Analysis of the Anchor Radio System Handover Method for Personal
Access Communications System",
Proc. of the IEEE INFOCOM 1996, welches eine Analyse des Anchor
Radio System (RS) Handover Verfahren für Personal Access Communication
Systems (PACS) offenbart. Dieses Handover Verfahren sieht Inter-RS-
und Inter-Schalt-Handover vor unter Verwendung eines neuen Inter-RS-Interface
(IRI). Die Nutzung des ISI Protokolls zwischen PACS basierten RSs
wird beschrieben und ein analytisches Modell wird vorgeschlagen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung ist ein neuartiges und verbessertes Verfahren
und eine neuartige und verbesserte Vorrichtung zum Verarbeiten eines
drahtlosen Telefonanrufs oder anderer Kommunikation zwischen zellularen
CDMA Telefonsystemen, das bzw. die Durchführen eines Inter-CDMA-Zellular-System-Soft-Handoffs unterstützt. Wenn
eine Teilnehmereinheit von einem ersten CDMA-Zellular-System zu
einem zweiten CDMA-Zellular-System kreuzt bestimmt ein Basisstations-Controller
gemäß der vorliegenden
Erfindung ob ausreichend Netzwerk-Ressourcen verfügbar sind,
zum Durchführen
eines Intersystem-Soft-Handoffs. Falls dem so ist, erzeugt der Basisstations-Controller
einen Satz von Signalisierungsnachrichten die verursachen, dass eine
Anrufverarbeitungsressource zugewiesen wird, und dass der Anruf
an dem zweiten CDMA-Zellular-System verarbeitet wird. Der Basisstations-Controller
führt dann
eine Datenselektion und Datenausstrahlung (data-broadcast) für den Anruf
durch und zwar durch Übertragen
bzw. Senden von Daten an die Teilnehmereinheit mittels des zweiten
CDMA-Zellular-Systems sowie auch mittels einer oder mehrerer Basisstationen
mit denen der Basisstations-Controller direkt gekoppelt ist. Vorzugsweise
ist die Bestimmung ob ausreichend Netzwerk-Ressourcen verfügbar sind
zum Durchführen
des Intersystem-Soft-Handoffs
basiert auf der Art von Verbindung, die zwischen dem ersten CDMA-Zellular-System und
dem zweiten CDMA-Zellular-System existiert, der Anzahl von Intersystem-Anrufen,
die durchgeführt
werden, und dem Rahmenversatz des aktuell verarbeiteten Anrufs.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zum Durchführen eines Intersystem-Soft-Handoffs
nach Anspruch 1, ein zellulares Telefonsystem zum Durchführen von
Soft-Handoff nach Anspruch 26 und ein Basisstations-Controller zum Soft-Handoff
eines Telefonanrufs nach Anspruch 29 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der unten angegebenen detaillierten Beschreibung klarer werden,
wenn man diese zusammen mit den Zeichnungen betrachtet, in denen gleiche
Bezugszeichen durchgehend entsprechendes Identifizieren und wobei:
-
1 ein
Diagramm eines Satzes von zellularen Systemen ist, die gemäß dem Stand
der Technik konfiguriert sind;
-
2A–D Diagramme
von einem Satz von zellularen Systemen sind, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert sind, das eine Teilnehmereinheit an verschiedenen
Stellen versorgt;
-
3 ein
Flussdiagramm ist, das das Schritte darstellt, die durchgeführt werden
zum Bestimmen ob ausreichende Verbindungsressourcen verfügbar sind
zum Durchführen
eines Intersystem-Soft-Handoffs;
-
4 ein
Blockdiagramm eines Basisstations-Controllers ist, der gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
Erfindung konfiguriert ist;
-
5 ein
Nachrichtendiagramm ist, das die Nachrichten illustriert, die während einer
Intersystem-Soft-Handoff-Aufbau-Prozedur gesendet werden, wenn diese
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird;
-
6 ein
Nachrichtendiagramm ist, das die Nachrichten darstellt, die während einer
Intersystem-Soft-Handoff-Abbau-(teardown)-Prozedur gesendet werden,
wenn diese gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird;
-
7 ein
Nachrichtendiagramm ist, das die Nachrichten darstellt, die während einer
Intersystem-Softer-Handoff-Aufbau-Prozedur gesendet werden, wenn
diese gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird; und
-
8 ein
Nachrichtendiagramm ist, das die Nachrichten darstellt, die während einer
Intersystem-Softer-Handoff-Abbau-Prozedur gesendet werden, wenn
diese gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines drahtlosen
Telefonanrufs oder anderer Kommunikationen über zellulare CDMA-Telefonsysteme hinweg,
die Durchführen
eines Inter-CDMA-Zellularen- System-Soft-Handoffs
unterstützen
wird beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung
gemäß dem Kontext
eines Hochfrequenz-Signal-Interface
angegeben, das betrieben wird, in Übereinstimmung mit physikalischen
Signal-Modulations-Techniken des IS-95 CDMA Luftschnittstellenprotokolls.
Während
die beschriebene Erfindung besonders geeignet ist, zur Nutzung mit
derartigen Signalmodulationstechniken, ist die Nutzung von anderen
drahtlosen Telekommunikationsprotokollen vereinbar mit der Anwendung
der vorliegenden Erfindung, und zwar einschließlich von Protokollen, die
CDMA Signalverarbeitungstechniken nutzen oder anderen Protokollen,
die geeignet sind zum Vorsehen von Soft-Handoff-Funktionalität. Ferner
sollte klar sein, dass die vorliegenden Erfindung zur Nutzung mit
verschiedenen Arten von Kommunikationen gedacht ist, einschließlich von
sowohl sprachbasierten Kommunikationen als auch von Kommunikationen
während
derer digitale Daten, die andere Information als Sprache repräsentieren,
gesendet bzw. übertragen
werden.
-
Überall in
der Anmeldung ist die Nutzung und Übertragung von verschiedenen
Arten von Information beschrieben und zwar einschließlich von
Daten- und Signalisierungsnachrichten. Es sollte klar sein, dass
diese Information dargestellt wird durch elektronische Repräsentationen
dieser Daten- und Signalisierungsnachrichten, die mittels der Verwendung
von elektrischen Strömen,
Spannungspotentialen, elektromagnetischer Energie oder einer Kombination
daraus erzeugt werden. Zusätzlich
enthält
die folgende Beschreibung Bezug auf verschiedene Systeme zum Ansprechen
auf, sowie auch zum Manipulieren und Erzeugen von, derartiger Information.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden derartige Systeme mittels der Verwendung von
digitalen und analogen integrierten Halbleiterschaltungen implementiert,
die miteinander mittels verschiedener leitender Verbindungen oder
mittels der Verwendung von elektromagnetischen Signalen oder beiden
gekoppelt sind. In anderen Fällen, überall in
der Anmeldung werden verschiedene wohlbekannte Systeme in Blockform
beschrieben. Dies wird gemacht um unnötige Unklarheiten der Offenbarung
der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
-
2A ist
ein Blockdiagramm eines zellularen Telefonsystems das gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist. Basisstationen 22 sind
mit Basisstations-Steuervorrichtungen bzw. -Controllern (base station
controllers, BSC) 20 gekoppelt. Die BSC 20 sind
wiederum mit einem öffentlichen
Telefonnetz (puplic switched telephone network, PSTN) 19 gekoppelt.
Eine Teilnehmereinheit 28 ist innerhalb eines Abdeckungsgebiets
bzw. innerhalb von Abdeckungsgebieten 25 angeordnet. Wie
zu sehen ist, ist die Konfiguration des zellularen Telefonsystems ähnlich jener,
die in 1 gezeigt ist, außer für die zwischen den BSC 20 gezeigten
direkten Verbindungen. Unter Verwendung dieser direkten Verbindungen
wird Information ausgetauscht werden, zwischen den BSC 20,
die es erlaubt, dass ein Intersystem-Soft-Handoff stattfindet. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beinhalten diese Verbindungen eine oder mehrere T1-
oder E1-Verbindungen, die konfiguriert sind, zum Übertragen
der Daten in Rahmen. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
werden Rahmen angezeigt, mittels der Verwendung von Anfangs-(leading)
und End-(trailing)-Markern und zwar in Übereinstimmung mit z.B. dem
HDLC Protokoll dessen Verwendung in der Technik wohl bekannt ist.
Verschiedene andere Verfahren zum Vorsehen eines rahmenbasierten
Interface werden einem Fachmann klar sein und sind in Übereinstimmung
mit der Nutzung der vorliegenden Erfindung. Während andere Ausführungsbeispiele
der Erfindung andere Arten von Verbindungen zwischen BSCs 20 verwenden können, ist
die Erfindung speziell entworfen worden zur Nutzung mit T1- oder
E1-Verbindungen und zwar wegen ihrer Verfügbarkeit, Stabilität und ihren
niedrigen Kosten. Tatsächlich
ist die Eignung zum Vorsehen von Soft-Handoff-Tauglichkeit zwischen
den BSCs 20, die über
die Verwendung von T1- oder E1-Verbindungen gekoppelt sind, einer
der Vorteile der vorliegenden Erfindung.
-
Wie
oben bemerkt ist ein CDMA-Zellular-System oder „zellulares CDMA Landnetzwerk" („CDMA Cellular
Land Network", CCLN)
definiert als ein BSC 20 und dem Satz von Basisstationen 22 mit
denen er gekoppelt ist. In 2 ist die
Teilnehmereinheit 28 an der Grenze von zwei CDMA-Zellular-Systemen gezeigt.
Die durchgezogene Doppelpfeillinie zeigt an, dass die Teilnehmereinheit
eine HF-Schnittstelle bzw. ein HF-Interface mit einer ersten Basisstation 22 und
damit mit dem assoziierten CDMA-Zellular-System hergestellt hat.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden die zum Herstellen dieses Interface genutzten HF-Signale
mit Übereinstimmung
mit CDMA-Techniken verarbeitet. Zum Zwecke dieser Anmeldung ist
das CDMA-Zellular-System
mit dem die Teilnehmereinheit 28 als aktuell gekoppelt
bzw. eine Schnittstelle bildend, gezeigt ist, dass CDMA-Zellular-System
mit dem sie zuerst eine Funkkommunikation hergestellt hat und wird als
das zellulare Anker-CDMA-System bzw. Anker-CDMA-Zellular-System
bezeichnet. Zusätzlich
kann irgendein Subsystem das mit dem Anker-CDMA-Zellular-System
assoziiert ist, als solches angezeigt werden, mittels der Nutzung
des Präfixes „Anker-" und des Systemnamens,
z.B. „Anker-BSC" und „Anker-Basisstation". In ähnlicher
Weise kann irgendein anderes CDMA-Zellular-System das in dem Intersystem-Soft-Handoff involviert
ist, als ein Ziel-CDMA-Zellular-System bezeichnet werden und irgendein
mit einem Ziel-CDMA-Zellular-System assoziiertes Subsystem kann
als solches angezeigt werden mittels der Nutzung des Präfixes „Ziel-" und des Systemnamens,
z.B. „Ziel-BSC" und „Ziel-Basisstation".
-
Wenn
sich die Teilnehmereinheit 28 zu dem Ziel-CDMA-Zellular-System
bewegt das rechts und unterhalb von dem Anker-CDMA-Zellular-System
angeordnet ist, initiiert die Anker-BSC 20 gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Intersystem-Soft-Handoff durch Erzeugen eines Satzes von Signalisierungsnachrichten,
die gerichtet sind an den Ziel-BSC 20 der mit dem ersten
Ziel-CDMA-Zellular-System
assoziiert ist. Diese Signalisierungsnachrichten werden an den Ziel-BSC 20 gesendet,
der mit dem Ziel-CDMA-Zellular-System assoziiert ist und fordern
Information an, über
die Anzahl von Intersystem-Soft-Handoff-Anrufen,
die aktuell innerhalb jenes CDMA-Zellular-Systems durchgeführt werden.
Der Ziel-BSC 20 antwortet durch Senden einer Signalisierungsnachricht
an den Anker-BSC 20 zum Vorsehen der angeforderten Information.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beinhaltet die angeforderte Information die Gesamtzahl
von Intersystem-Anrufen, die an dem ersten Ziel-CDMA-Zellular-System
verankert sind, und das Anker-CDMA-Zellular-System als ein Ziel-CDMA-Zellular-System
besitzen und zwar kategorisiert durch den Rahmenversatz, d.h. die
Anzahl von Anrufen, die durch eine Teilnehmereinheit innerhalb des
Ziel-CDMA-Zellular-systems veranlasst (originated) wurden, aber
für die
jene Teilnehmereinheit vorliegend in dem Anker-CDMA-Zellular-System ist. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung speichert der BSC 20 diese Information intern
innerhalb einer Intersystem-Anruf-Datenbank, die unten detaillierter
beschrieben wird. Unter Verwendung dieser Information, sowie auch
von Information, die intern geführt
wird, bestimmt der Anker-BSC 20 ob ausreichend Netzwerkressourcen
verfügbar
sind zum Durchführen
des Intersystem-Anrufs.
-
Der
Prozess der assoziiert ist mit dem Bestimmen, ob ausreichend Netzwerkkapazität zum Durchführen eines
Intersystem-Anrufs existiert, ist durch das in 3 gezeigte
Flussdiagramm dargestellt. Im Schritt 30 werden vorherbestimmte
Maxima N und N_FO eingestellt und zwar basierend auf der Kapazität der Verbindung
zwischen dem Anker-BSC 20 und dem Ziel-BSC 20.
Im Schritt 31 bestimmt der Anker-BSC 20 die Gesamtzahl
von Intersystem-Anrufen,
die mittels der Verbindung zwischen dem Anker-BSC 20 und
dem Ziel-BSC 20 in beide Richtungen (TOT) verarbeitet werden.
D.h. der Anker-BSC 20 berechnet
die Gesamtzahl von Intersystem-Anrufen, die entweder an dem Anker-BSC 20 verankert
und zu dem Ziel-BSC 20 gerichtet sind, oder die an dem
Ziel-BSC 20 verankert und zu dem Anker-BSC 20 gerichtet
sind. Im Schritt 32 wird bestimmt, ob diese Gesamtzahl
von Anrufen größer oder
gleich ist, wie ein vorherbestimmtes Maximum N und falls dem so ist
wird der Intersystem-Anruf im Schritt 33 zurückgewiesen.
Andernfalls wird die Gesamtzahl von Intersystem-Anrufen, die mittels
der Verbindung zwischen dem Anker-BSC 20 und dem Ziel-BSC 20 in
jede Richtung verarbeitet werden und die assoziiert sind, mit dem
Rahmenversatz (FO_TOT) des Anrufs der verarbeitet wird, im Schritt 34 berechnet.
Im Schritt 35 wird bestimmt, ob diese Gesamtzahl größer ist
als ein vorherbestimmtes Maximum N_FO und falls dem so ist wird
der Intersystem-Anruf im Schritt 36 zurückgewiesen. Andernfalls wird der
Intersystem-Anruf im Schritt 37 akzeptiert. Werte für N (maximale
Anzahl von beförderten
Anrufen) und N_FO (maximale Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatz
(frame offset)) bei verschiedenen Bedingungen sind unten vorgesehen.
-
Wieder
bezugnehmend auf 2, falls ausreichende
Netzwerkressourcen verfügbar
sind, erzeugt der Anker-BSC 20 einen Satz von zusätzlichen
Signalisierungsnachrichten, die bewirken, dass ein Anrufkanal hergestellt
wird, zwischen dem Anker-CDMA-Zellular-System und dem Ziel-CDMA-Zellular-System mittels der Verbindung
zwischen den zwei CDMA-Zellular-Systemen und zum Herstellen eines
Intersystem-Soft-Handoff unter Verwendung dieses Anrufkanals zum Übergang
der Teilnehmereinheit in das erste Ziel-CDMA-Zellular-System. Der Ziel-BSC 20 spricht
an auf den Satz von Signalisierungsnachrichten durch Zuweisen von
Anrufverarbeitungsressourcen zum Leiten bzw. Routen von mit dem
Anruf assoziierten Daten, und durch Erzeugen von Signalisierungsnachrichten,
die bewirken, dass Anrufverarbeitungsressourcen durch die Basisstation 22 zugewiesen
werden, die das Interface für
das Abdeckungsgebiet 25 in welches die Teilnehmereinheit 28 eintritt,
vorsehen. Unter Verwendung dieser Anrufverarbeitungsressourcen akquiriert
die Basisstation 22 in dem ersten Ziel-CDMA-Zellular-System
(Zielbasisstation 22) den durch die Teilnehmereinheit 28 erzeugten Rückwärtsverbindungskanal
und beginnt diesen zu verarbeiten und sendet auch einen Vorwärtsverbindungskanal
zur Detektion und Verarbeitung durch die Teilnehmereinheit 28,
wie durch die gestrichelte Doppelpfeillinie angezeigt.
-
Der
Anker-BSC 20 geht weiter zum Durchführen von Datenausstrahlung
und Datenauswahl für
den Anruf, wobei die gestrichelten Linien den Pfad darstellen der
durch die verschiedenen Instanzen von Vorwärts- und Rückwärtsverbindungsdaten während dem
Ablauf dieser Datenverarbeitung genommen wird. Für die Vorwärtsverbindungsdaten wird eine
zusätzliche
Instanz an den Ziel-BSC 20 gesendet und zwar mittels des
Anrufkanals der zwischen dem Anker und dem Ziel-BSC 20 hergestellt
wurde. Unter Verwendung dieser intern zugewiesenen Signalverarbeitungsressourcen
leitet der Ziel-BSC 20 die vom Anker-BSC 20 empfangenen
Daten an die Zielbasisstation 22 weiter, die wiederum die
Daten über
den Vorwärtsverbindungskanal,
der für
den Anruf zugewiesen wurde, wie gezeigt sendet. Vorwärtsverbindungsdaten
werden weiterhin an die Teilnehmereinheit gesendet, mittels der
Anker-Basisstation 22, die ursprünglich mit der Teilnehmereinheit 28 gekoppelt war.
Die Auswahl wird durch den Anker-BSC 20 auf eine ähnliche
Art und Weise zu jener des Intra-System-Soft-Handoffs durchgeführt, außer dass
die Auswahl durchgeführt
wird, unter Verwendung von Rückwärtsverbindungsdaten,
die sowohl vorgesehen sind, von der originalen bzw. ursprünglichen
Basisstation 22 als auch der Basisstation 22 in
dem zweiten CDMA-Zellular-System, die mittels des Ziel-BSC 20 vorgesehen ist.
Somit wird ein Intersystem-Soft-Handoff hergestellt, wobei die Teilnehmereinheit 28 engagiert
ist in bidirektionalen HF-Interfaces
mit zwei Basisstationen 22 von verschiedenen CDMA-Zellular-Systemen und die
Datenauswahl und Datenausstrahlung innerhalb des Anker-BSC 20 durchgeführt werden.
Sobald der Anruf hergestellt worden ist, aktualisiert der Anker-BSC 20 die
Inter-Anruf-Datenbank durch inkrementieren der Anzahl von Intersystem-Anrufen,
die mit dem Ziel-CDMA-Zellular-System durchgeführt werden und zwar bei dem Rahmenversatz,
der mit dem Anruf der verarbeitet wird, assoziiert ist.
-
Während die
Teilnehmereinheit 28 fortfährt sich in das Ziel-CDMA-Zellular-System zu bewegen,
so dass sie das Abdeckungsgebiet 25 verlässt, das
mit der Anker-Basisstation 22 assoziiert ist, wird der
Intersystem-Soft-Handoff terminiert wenn die Luftschnittstellenverbindung
zwischen der Teilnehmereinheit 28 und dem Anker-CDMA-Zellular-System
abgebaut wird, wobei der Luftschnittstellenteil des Intersystem-Anrufs
der verbleibt, vollständig
innerhalb des Ziel-CDMA-Zellular-Telefonsystems durchgeführt wird.
Die Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsdaten,
die mit dem Anruf assoziiert sind, werden weiterhin von dem Anker-BSC 20 zu dem
Ziel-BSC 20 über
den hergestellten Anrufkanal geleitet, wie durch die gestrichelte
Linie in 2B gezeigt ist. Während der
Abbauprozedur wird die Signalverarbeitungsressource innerhalb der
Anker-Basisstation 22 die den Anruf verarbeitet freigegeben
zur Verarbeitung von anderen Anrufen.
-
2C zeigt
die Datenpfade, die genutzt werden zum Verarbeiten der Vorwärts- und
Rückwärtsverbindungsdaten,
wenn die Teilnehmereinheit 28 in das Abdeckungsgebiet 25 von
einer zweiten Zielbasisstation 22 eintritt, die Teil des
gleichen CDMA-Zellular-Netzwerks ist, wie die erste Zielbasisstation 22,
was in diesem Fall das Abdeckungsgebiet 25A ist. Während die
Teilnehmereinheit 28 an der Grenze von den zwei Abdeckungsgebieten 25 angeordnet
ist und Intra-System-Soft-Handoff durchgeführt wird, während die Datenausstrahlung
und Datenselektion durch den Anker-BSC 20 durchgeführt wird,
wobei die Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsdaten
die durch die gestrichelten Linien gezeigten Pfade bereisen. Somit
wird der Intersystem-Anruf weiterhin durchgeführt, wobei ein Intersystem-Soft-Handoff
innerhalb des Ziel-CDMA-Zellular-Systems durchgeführt wird,
unter Verwendung des Anker-BSC 20 zum Durchführen der
Anrufausstrahlung und Anrufselektion.
-
Wieder
bezugnehmend auf 2A wird, falls die Teilnehmereinheit 28 alternativ
in das oben gezeigt dritte CDMA-Zellular-System und nach rechts
von dem Anker-Zellular-CDMA-System weitergeht, ein zweiter Inter-CDMA-Zellular-System-Soft-Handoff
gleichzeitig hergestellt mit und auf eine ähnliche Art und Weise zu dem
ersten. D.h. nach dem Empfang einer Anzeige von der Teilnehmereinheit 28,
das ein Pilotkanal von einer Basisstation 22 die mit einem
dritten CDMA-Zellular-System assoziiert ist, oberhalb einer vorherbestimmten Schwelle
empfangen wird, bestimmt der Anker-BSC 20 zuerst ob eine
Netzwerkverbindung zu dem zweiten Ziel-CDMA-Zellular-Netzwerk existiert
und falls dem so ist, fragt er den assoziierten BSC 20 ab
und zwar nach der Anzahl von Intersystem-Anrufen, die aktuell durchgeführt werden.
Nach dem Empfang jener Information bestimmt der Anker-BSC 20,
ob ausreichend Netzwerkkapazität
existiert zum Durchführen
des Intersystem-Anrufs, und falls dem so ist, erzeugt er einen Satz
mit Signalisierungsnachrichten, die bewirken, dass der zweite Intersystem-Anruf
hergestellt wird. Unter Verwendung eines Anrufkanals, der in der
Verbindung mit dem Anker-BSC 20 und dem zweiten Ziel-BSC 20 erzeugt
wird, werden Vorwärts-
und Rückwärtsverbindungsdaten mit
Basisstationen 22 in dem dritten CDMA-Zellular-System ausgetauscht,
wobei die mit einem derartigen „Zwei-Wege"-Soft-Handoff assozi ierten Datenpfade
in 2D gezeigt sind. Wie von den gestrichelten Linien entnommen
werden kann, wird dieser zweiter Intersystem-Anruf durchgeführt während der
erste Intersystem-Anruf beibehalten wird, somit bewirkend, dass
ein Intersystem-Soft-Handoff stattfindet, der drei CDMA-Zellular-Systeme
einbezieht. Sobald der zweite Intersystem-Anruf hergestellt ist,
aktualisiert der Anker-BSC 20 die Intersystem-Anruf-Datenbank
durch Inkrementieren der Anzahl von Intersystem-Anrufen, die mit
dem zweiten Ziel-CDMA-Zellular-System
bei dem speziellen mit dem Anruf assoziierten Rahmenversatz durchgeführt werden.
-
Wenn
die Teilnehmereinheit 28 damit fortfährt sich in das zweite Ziel-CDMA-Zellular-System und
heraus aus dem Abdeckungsgebiet, das mit dem ersten Ziel-CDMA-Zellular-System
assoziiert ist, zu bewegen, wird der erste Intersystem-Anruf beendet.
Nach der Beendigung bzw. Terminierung des ersten Intersystem-Anrufs
aktualisiert der Anker-BSC 20 die Intersystem-Anruf-Datenbank durch dekrementieren
bzw. verringern der Anzahl von Intersystem-Anrufen, die mit dem ersten Ziel-CDMA-Zellular-System
bei dem speziellen mit dem Anruf assoziierten Rahmenversatz durchgeführt werden.
Falls die Teilnehmereinheit 28 damit fortfährt sich
zurück
in das Abdeckungsgebiet einer Basisstation 22 zu bewegen,
die mit dem Anker-CDMA-Zellular-System assoziiert ist, wird der
zweite Intersystem-Anruf beendet. Nach der Beendigung des zweiten
Intersystem-Anrufs dekrementiert der Anker-BSC 20 die Anzahl
von Intersystem-Anrufen, die mit dem zweiten Ziel-CDMA-Zellular-System bei dem bestimmten
Rahmenversatz der mit dem Anruf assoziiert ist, durchgeführt werden.
Wie zu sehen ist, obwohl das Ziel-CDMA-Zellular-System während eines bestimmten Telefonanrufs
oder einer anderen Kommunikation sich ändern kann, verbleibt das Anker-CDMA-Zellular-System
das gleiche.
-
In
einem andern Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird ein Intersystem-Soft-Handoff zwischen CDMA-Zellular-Systemen
die BSCs 20 besitzen, die nicht direkt miteinander gekoppelt
sind, sondern die mittels einem dritten dazwischenliegenden BSC 20 gekoppelt
sind, in Erwägung
gezogen. Die Nutzung einer derartigen Technik ist jedoch nicht bevorzugt,
weil die durch den Transport über
drei BSCs 20 eingeführte
Verzögerung,
die Performance des assoziierten Telefonanrufs um einen unakzeptablen
Betrag verschlechtert. Im Speziellen ist bekannt, dass eine Verzögerung von
wesentlich mehr als 100 Millisekunden für den Teilnehmer während einer
Telefonkonversation wahrnehmbar ist. Unter Berücksichtigung der extensiven
Signalverarbeitung, die bereits notwendig ist zum Durchführen einer
CDMA-Kommunikation verbleibt ungenügende zusätzliche Zeit um ein Routen
bzw. Leiten durch drei von mehreren BSCs 20 ohne eine wahrnehmbare
Verzögerung
zu erlauben. Ferner ist die Steuerung und Konfiguration, die notwendig
ist zum Durchführen
eines derartigen Intersystem-Soft-Handoffs wesentlich größer als
jene, die mit einem Dual-BSC-Intersystem-Soft-Handoff assoziiert
ist. Somit sieht das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung
für die
effizienteste Nutzung von Ressourcen vor, nicht zuzulassen, dass
ein Intersystem-Soft-Handoff stattfindet, falls die einzige Verbindung
zwischen den BSCs 20 von den Ziel- und Anker-CDMA-Zellular-Systemen
mittels einem anderen dazwischenliegenden BSC 20 ist. Deswegen
ist es wünschenswert
Intersystem-Verbindungen zwischen so vielen Paaren von BSCs 20 wie
möglich
vorzusehen, zwischen denen eine Teilnehmereinheit 28 sich
bewegen kann, insbesondere von Paaren von BSCs 20 die das
gleiche Gebiet oder den gleichen Markt versorgen.
-
4 ist
eine Darstellung eines Basisstations-Controllers 20, wenn
dieser gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konfiguriert ist, und mit einem Satz von Basisstationen 22 gekoppelt
ist. Jede Basisstation 22, sowie auch ein Selektor-Sub-System 40 und
ein Anrufsteuerprozessor (call controll processor, CCP) 42 sind
mit einem CDMA-Interconnect- bzw. – Zwischenverbindungs-Subssystem
(CDMA interconnect subsystem, CIS) 50 gekoppelt. Zusätzlich ist
das CIS 50 mit einem oder mehreren CDMA-Zellular-Festnetzwerk-(CDMA
cellular land network, CCLN)-Gateways 46 gekoppelt, die
in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit anderen BSCs 20 gekoppelt sind, wie in 2 gezeigt. Ein Daten-Dienst-Subsystem 44 ist
mit dem Auswahl- bzw. Selektor-Subsystem 40 und mit einem
PSTN Interface 46 gekoppelt. Der CCP 42 ist auch
mit einem PSTN Interface 48 gekoppelt.
-
Das
PSTN Interface 48 sieht Schalt- bzw. Vermittlungsfunktionalität vor, und
sieht bei einigen Ausführungsbeispielen
der Erfindung Abrechungs- und Teilnahmeinformation vor. In anderen
Ausführungsbeispielen der
Erfindung ist das PSTN Interface 48 außerhalb des BSC 20 angeordnet
und Abrechnungs- oder
Teilnahmeinformation wird durch ein oder mehrere zusätzliche
Systeme vorgesehen, die nicht gezeigt sind.
-
Während dem
Betrieb führt
das CIS 50 Datenrahmen (Rahmen) Routing bzw. Leiten durch,
unter Verwendung einer vierundzwanzig Bit-Adresse, die in jedem
Rahmen enthalten ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist ein Untersatz bzw. Subsatz des verfügbaren vierundzwanzig Bit-Adress-Raums irgendeinem
bestimmten BSC 20 zugewiesen, der wiederum Adressen von
diesem Subsatz, an den Satz von internen Systemen und Basisstationen 22,
die er steuert, zuweist. Zum Senden eines Rahmens platziert ein Sendesystem
die Adresse von dem Empfangssystem oder Ressource innerhalb des
Rahmens. Zusätzlich
ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung keine Überlappung
zwischen den Subsätzen
von zugewiesenen Adressen zwischen zwei BSCs 20 die miteinander
gekoppelt sind, erlaubt. Das Verbieten von überlappenden Adressraum zwischen
benachbarten BSCs 20 auf diese Art und Weise reduziert
die Möglichkeit
von Rahmen die zwischen den zwei Systemen in einer unendlichen Schleife übertragen
werden.
-
Ein
Rahmen kann verschiedene Arten von Daten enthalten und zwar einschließlich von
Verkehrsdaten und Signalisierungsdaten. Verkehrsdaten beinhalten
die Sprach- und Dateninformation, die durch den Teilnehmer gesendet
wird, und Signalisierungsdaten beinhalten die Signalisierungsnachrichten,
die durch die verschiedenen Systeme ausgetauscht werden, um die
Verarbeitung von jedem Anruf und den Gesamtbetrieb des zellularen
Netzwerks richtig zu dirigieren. Eine vollständige Signalisierungsnachricht
kann mittels der Nutzung von einem oder mehreren Rahmen übertragen
werden. Das Daten-Dienst-Subsystem 44 führt jedwelche
notwendige Signalverarbeitung auf den empfangenen Daten durch und
zwar einschließlich
von Sprach-Codierung oder Sprach-Decodierung, Konvertierung zu und
von einem puls-codierten mo dulierten (pulse code modulated, PCM)
Datenformat oder Modulieren und Demodulieren digitaler Daten zu
und von Audiotönen
gemäß Standardfax
und Digital-Modem-Signalverarbeitung. Der CCP 42 führt den
Anrufaufbau- und -Abbau durch und zwar durch Zuweisen und Freigeben
der Ressourcen innerhalb des BSC 20 einschließlich der
Selektorressource innerhalb des Selektions-Subsystem 40 und
der Signalverarbeitungsressourcen sowohl innerhalb des Datendienstsubsystems 44 als
auch der Basisstationen 22. CCLN Gateways 46 führen eine
Rahmenfilterung durch unter Verwendung des Adressbereichs oder der
Adressbereiche, die mit dem CCLN assoziiert ist bzw. sind, für die er
oder sie ein Interface vorsehen.
-
Für jeden
Telefonanruf oder jede andere Kommunikation die durch den BSC 20 verarbeitet
wird, ist eine Selektorressource (nicht gezeigt) innerhalb des Selektor-Subssystems 40 zugewiesen
zum Durchführen von
Datenausstrahlung und Datenauswahl wie oben beschrieben. Um die
Datenausstrahlung und Datenselektion durchzuführen, führt die Selektorressource eine
Liste von dem Satz von Basisstationen 22 mit denen die Teilnehmereinheit 28,
die in den Anruf involviert ist zu irgendeiner bestimmten Zeit gekoppelt
ist, und dem CDMA-Zellular-System mit dem die Basisstation 22 assoziiert
ist. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird diese Information in der Form einer Basisstations-ID,
Netzwerkadresse für
jede Basisstation 22 und einer BSC-ID für jede Basisstation 22,
gespeichert. Unter Verwendung der Basisstationsliste dupliziert
und leitet die Selektorressource Daten, die von dem Datendienst-Subsystem 44 empfangen
worden sind an jede der Basisstationen 22 weiter, die in
dem Anruf involviert sind, und wählt
einen einzelnen Rahmen von Daten aus, und zwar von den mehreren
Rahmen, die von dem Satz von Basisstationen 22 empfangen
worden sind, zum Weiterleiten an das Datendienstsystem 44.
Zusätzlich
führt das
Selektions-Subsystem 40 eine Pilotdatenbank (pilot data
base, PDB) die den Pilotversatz für jeden Sektor von jeder Basisstation
und die assoziierte Basisstations-ID und Netzwerkadresse sowie auch
Information, die das CDMA-Zellular-System anzeigt, mit dem die Basisstation 22 assoziiert
ist, speichert. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
weist diese CDMA-Zellular-Systeminformation eine BSC-ID auf. Wie
oben bemerkt, ist die Anzahl von eindeutigen bzw. einmaligen Pilotversätzen für ein System,
das gemäß dem IS-95
Standard konfiguriert ist 512, somit können in einer einfachen PDB
nur 512 Sektoren gespeichert werden. Wenn es für die PDB notwendig ist, mehr als
512 Sektoren zu speichern, werden die Basisstationen und die assoziierten
Sektoren auch mit den Pilotversätzen
von den angrenzenden Basisstationen 22 in einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung korreliert, was auch genutzt werden kann zum Vergleich
mit anderen Basisstationen 22, die den gleichen Pilotversatz besitzen,
um so eindeutig jede Basisstation 22 und jedwelche assoziierten
Sektoren zu identifizieren.
-
Der
CCP 42 führt
die Intersystem-Anruf-Daten-Datenbank die oben beschrieben ist,
die verschiedene Parameter über
den BSC 20 in der er angeordnet ist, und über das
assoziierte CDMA-Zellular-System, verfolgt. Diese Parameter beinhalten
jeden Intersystem-Anruf der über
den BSC 20 durchgeführt
wird und den assoziierten Rahmenversatz von jenem Anruf, sowie auch
den Satz von BSCs 20 und assoziierten CDMA-Zellular-Systemen
mit denen eine direkte Verbindung für dem BSC 20 existiert.
Zusätzlich
speichert die Intersystem-Anrufdatenbank
Kapazität
von jeder direkten Verbindung zu einem anderen CDMA-Zellular-System,
die basiert ist auf der Anzahl von T1- oder E1-Verbindungen oder beiden, die die Verbindung
bilden. Die Intersystem-Anruf-Datenbank
speichert auch die Gesamtzahl von Intersystem-Anrufen, die an dem
BSC 20 verankert sind, in dem sie lokalisiert ist. Die
Gesamtzahl von Intersystemanrufen besitzen eine Teilsumme, durch
den Ziel-BSC 20 der in dem Intersystem-Soft-Handoff involviert
ist, sowie auch den Rahmenversatz der mit dem Anruf assoziiert ist,
was zu einem Satz von Anruf-Totalen bzw. – Gesamtsummen c(i,n) führt, wobei
der Ziel-BSC 20 Index ist und n der Rahmenversatz-Index
ist.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung tauschen die gezeigten Systeme verschiedene Arten
von Information aus über
die Nutzung eines Satzes von Signalisierungsnachrichten zum richtigen
Verarbeiten eines Telefonanrufs oder einer anderen Kommunikation.
Der Satz von Signalisierungsnachrichten der genutzt wird zum Durchführen dieses
Austausches während
verschiedenen Anrufverarbeitungsprozeduren ist in den 5–8 gezeigt.
Die in den 5–8 gezeigten
vertikalen Linien sind jeweils mit dem in dem Kasten am oberen Ende
jeder Linie angezeigten System assoziiert. Ein horizontaler Pfeil
der zwischen zwei vertikalen Linien verläuft, zeigt den Austausch einer
Signalisierungsnachricht zwischen den assoziierten Systemen an.
Die Zeit schreitet fort von oben nach unten, so dass die höhergelegenen
horizontalen Linien vor jenen horizontalen Linien auftreten, die
weiter unten auf der Seite angeordnet sind. Wenn eine einzelne Nachricht
mit Hilfe von einer Basisstation 22 geleitet bzw. weitergegeben
wird, werden zwei Pfeile für
die gleiche Nachricht gezeigt. Zusätzlich, wenn nur eine Anker-
oder Zielbasisstation 22 gezeigt ist, können mehrere Basisstationen 22 substituiert
werden, falls Intra-System-Soft-Handoff
während
der Rufverarbeitungsprozedur stattfindet.
-
Der
Satz von Nachrichten, die während
einem Intersystem-Soft-Handoff-Aufbau
ausgetauscht werden, ist in
5 gezeigt.
Der Intersystem-Soft-Handoff
beginnt wenn die Teilnehmereinheit (subscriber unit, SU)
28 einen
Pilotstärkenmessbericht
60 erzeugt,
der die Signalstärke
anzeigt, von einem Pilotkanal von einer Basisstation die mit einem
zweiten CDMA-Zellular-System
assoziiert ist, der durch die Teilnehmereinheit
28 oberhalb
eines vorbestimmten Pegels empfangen wird. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist diese Information in der Form eines Satzes von
Pilotstärkenmessungen
und dem entsprechenden Satz von Pilotversätzen vorgesehen. Der Pilotstärkenmessbericht
60 wird
durch die Selektorressource (A-SS) innerhalb des Selektions- bzw.
Auswahl-Subsystems
40 empfangen. Das Selektions-Subsystem
40 bestimmt zuerst,
ob ein bestimmter Pilotkanal oberhalb einer vorherbestimmten Schwelle
für eine
vorherbestimmte Zeitperiode empfangen worden ist. Falls dem so ist,
bestimmt das Selektionssubsystem
40 ferner ob der Pilotkanal von
einer Basisstation ist, die mit einem CDMA-Zellular-System assoziiert ist, mit
dem kein Interface zu der Teilnehmereinheit
18 unter Verwendung
des PDB hergestellt worden ist. Falls dem so ist, initiiert das
Selektions-Subsystem
40 einen Intersystem-Anruf und Soft-Handoff
mit der Basisstation
22 die mit jenem Pilotkanal assoziiert
ist, und zwar durch Senden der BSC-ID von dem Ziel-BSC
12 an
den CCP
44 (A-CCP) über
eine CATRLM_ISSHO Aufbauanforderung (Setup Request)
62 zusammen
mit der Sitzungs-ID (Session-ID), die den Anruf identifiziert und
der Rahmenversatz-ID.
Die Information, die in der CATRLM_ISSHO Aufbauanforderung
62 enthalten
ist, ist in Tabelle III gezeigt.
| Parameter-Name | Typ
bzw. Art | Beschreibung |
| Sitzungs-ID | Obligatorisch | Gesendet
in allen Nachrichten zum CCP. |
| Ziel-BSC
ID | Obligatorisch | Identifiziert
das Ziel-CDMA-Zellular-System für
den Intersystem-Anruf und Soft-Handoff |
| Rahmenversatz-ID | Obligatorisch | Identifiziert
den Rahmenversatz von dem Handoff-Anruf. |
Tabelle
III. CATRLM_ISSHO Aufbauanforderung
-
Der
CCP 44 spricht an durch Bestimmen, ob eine direkte Verbindung
zu dem BSC 20 existiert, der mit dem CDMA-Zellular-System
assoziiert ist und zwar durch Suchen nach einem Eintrag für jenes
CDMA-Zellular-System innerhalb der CDMA-Zellular-System-Datenbank.
Falls kein Eintrag gefunden wird, wird die Intersystem-Soft-Handoff-Anforderung
zurückgewiesen
mittels einer Antwortsignalisierungsnachricht, die zurück zu der
Selektorressource gesendet wird, wie unten beschrieben. Die Anzeige,
dass keine direkte Verbindung zu dem Ziel-CDMA-Zellular-System exisitiert,
ist auch vorgesehen durch Platzieren eines Eintrags für das Ziel-CDMA-Zellular-System
in der CDMA-Zellular-System-Datenbank,
wobei die Kapazität
der Verbindung gleich Null ist.
-
Falls
eine direkte Verbindung existiert, bestimmt der CCP
44 ferner,
ob genügend
Netzwerk-Ressourcen existieren zum Zulassen, dass der Intersystem-Anruf stattfindet.
Diese Bestimmung beginnt durch Senden einer CALCAL_ISL Lastabfrageanforderung
(Loading Inquiry Request)
64, die das Ziel-CDMA-Zellular-System über die
Anzahl von Intersystem-Anrufen abfragt, die es verarbeitet, die
das Ziel-CDMA-Zellular-System für den
vorliegenden Anruf als das Ziel-CDMA-System besitzen. Die Information,
die in der CALCAL_ISL Lastabfrageanforderung
64 enthalten
ist, ist in Tabelle IV gezeigt.
| Parameter-Name | Typ
bzw. Art | Beschreibung |
| Call-ID
bzw. Anruf-ID | Obligatorisch | Gesendet
als Referenz in CCP. |
| Anker-BSC-ID | Obligatorisch | Identifizieren
des Anker-CDMA-Zellular-Systems und
des BSC vom Intersystem-Soft-Handoff. |
| Ziel-BSC-ID | Obligatorisch | Identifizieren
des Ziel-CDMA-Zellular-Systems
und des BSC vom Intersystem-Soft-Handoff. |
Tabelle
IV. CALCAL_ISL Lastabfrageanforderung
-
Das
Ziel-CDMA-Zellular-System antwortet durch Senden der CALCAL_ISL
Lastanfrageantwort
66 an den CCP
44. Die in der
CALCAL_ISL Lastanfrageantwort
66 enthaltene Information
ist in Tabelle V gezeigt und beinhaltet die Anzahl von Intersystem-Anrufen
für jeden
Rahmenversatz für
den das Ziel-CDMA-Zellular-System ein Anker-CDMA-Zellular-System
ist und für
den das Anker-CDMA-Zellular-System des vorliegenden Anrufs das Ziel-CDMA-Zellular-System ist.
D.h. für
einen Anker-BSC
20 mit einer BSC-ID gleich zu I wird der Ziel-BSC
20 den
Vektor c(I, 1.. 16), der intern gespeichert ist, zurückgeben.
| Parameter-Name | Typ
bzw. Art | Beschreibung |
| Call-ID
bzw. Anruf-ID | Obligatorisch | Gesendet
als Referenz in CCP. |
| Anker-BSC-ID | Obligatorisch | Identifizieren
des Anker-CDMA-Zellular-Systems vom
Intersystem-Handoff. |
| Ziel-BSC-ID | Obligatorisch | Identifizieren
des Ziel-CDMA-Zellular-Systems
vom Intersystem-Handoff. |
| Verkehrslast
vom Rahmenversatz # 1 | Obligatorisch | Anzeigen
der Anzahl von Anrufen für
den Rahmenversatz # 1 auf der Intersystem-Verbindung zwischen dem Anker-BSC und
dem Ziel-CDMA-Zellular-System und zwar verankert an dem Ziel-CDMA-Zellular-System von Intersystem-Handoffs. |
| ... | ... | ... |
| Verkehrslast
vom Rahmenversatz # 16 | Obligatorisch | Anzeigen
der Anzahl von Anrufen für
den Rahmenversatz # 16 auf der Intersystem-Verbindung zwischen dem Anker-BSC und
dem Ziel-CDMA-Zellular-System und zwar verankert an dem Ziel-CDMA-Zellular-System vom Intersystem-Handoff |
Tabelle
V. CALCAL_ISL Lastanfrageantwort
-
Während in
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung die CAL-CAL_ISL
Last-Abrage-Antwort 66 die Anzahl von Intersystem-Anrufen
enthält,
die für
jeden Zeitversatz durchgeführt
werden, können
andere Ausführungsbeispiele
der Erfindung jene Information und nur Senden für den Rahmenversatz des Anrufs, der
verarbeitet wird, sowie auch die Gesamtzahl von Intersystem-Anrufen,
die durchgeführt
werden. In diesem Fall wird die CATRLM_ISSHO Aufbauanforderung 62 auch
den Rahmenversatz des Anrufs, der verarbeitet wird, enthalten. Auch
wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung das Ziel-CDMA-Zellular-System diese Information nachführen und
Speichern innerhalb des Ziel-BSC 20 in einem intern angeordneten
CCP 44 obwohl der Ziel-BSC 20 nicht als Anker-BSC 20 konfiguriert
sein muss. Unter Verwendung, der in der CALCAL_ISL Last-Abfrage-Antwort 66 empfangenen
Daten als auch der intern wie oben gespeicherten Daten berechnet
der CCP 44 die Gesamtzahl von Anrufen, die die Verbindung
zwischen dem Anker und dem Ziel-CDMA-Zellular-System in jeder Richtung
nut zen, sowie auch die Gesamtzahl von Anrufen, die den Rahmenversatz
des Anrufs, der in beiden Richtungen verarbeitet wird, nutzen. Der
CCP 44 vergleicht dann diese Ergebnisse mit vorherbestimmten
Maxima, die festgelegt werden, als eine Funktion des Ratensatzes
des Anker-CDMA-Zellular-Systems,
sowie auch der Anzahl von T1- oder E1-Verbindungen, die genutzt
werden zum Verbinden der Anker- und Ziel-CDMA-Zellular-Systeme.
-
Die
Maxima, die in den bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
genutzt werden für
Ratensätze eins
und zwei sowie auch für
verschiedene Anzahlen von T1- und E1-Verbindungen, sind in den Tabellen
VI bis IX aufgeführt.
Bei Berechnen dieser Werte wird angenommen, dass 35 % der Intersystem-Anrufe
in einem Intra-System-Soft-Handoff innerhalb des Ziel-CDMA-Zellular-Systems
sein werden, wobei jeder Intra-System-Soft-Handoff zusätzlichen
Kreuznetzwerkverkehr erzeugt. Tabelle VI listet die maximalen Werte
für verschiedene
Anzahlen von T1-Verbindungen beim Rate Set One auf. Tabelle VII
listet die maximalen Werte für verschiedene
Anzahlen von E1-Verbindungen
beim Rate Set One auf. Tabelle VIII listet die maximalen Werte für verschiedene
Anzahlen von T1-Verbindungen beim Rate Set Two auf. Tabelle IX listet
die maximalen Werte für
verschiedene Anzahlen von E1-Verbindungen
beim Rate Set Two auf. Zusätzlich
listet jede Tabelle VI – IX maximale
Werte für
5 % Signalisierungsverkehr und 10 % Signalisierungsverkehr auf.
Ob der 5 % oder 10 % Signalisierungsverkehrswert genutzt werden
sollte, wird experimentell bestimmt und wird abhängen von der exakten Implementierung
und von Verkehrsmustern, die mit jedem BSC
20 assoziiert
sind. Jede Zeile listet auch die vorgesehene Intersystem Erlang-Kapazität, ein Maß, das in
der Technik wohl bekannt ist.
| Konfiguration | 5 % Signalisierungs-Overhead | 10 % Signalisierungs-Overhead |
| Max.
Anzahl von beförderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatz | Erlang-Kapazität | Max.
Anzahl von beförderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatz | Erlang-Kapazität |
| Eine
T-1 | 98 | 10 | 36 | 94 | 9 | 29 |
| Zwei
T-1 | 218 | 23 | 153 | 208 | 22 | 143 |
| Drei
T-1 | 331 | 42 | 274 | 316 | 40 | 261 |
| Vier
T-1 | 444 | 62 | 379 | 423 | 59 | 359 |
| Fünf T-1 | 571 | 77 | 497 | 545 | 74 | 473 |
| Sechs
T-1 | 687 | 97 | 607 | 656 | 92 | 577 |
Tabelle
VI. T-1-Verbindungen für
Rate Set One
| Konfiguration | 5 % Signalisierungs-Overhead | 10 % Signalisierungs-Overhead |
| Max.
Anzahl von beförderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatz | Erlang-Kapazität | Max.
Anzahl von beförderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatz | Erlang-Kapazität |
| Eine
E-1 | 154 | 12 | 51 | 148 | 11 | 44 |
| Zwei
E-1 | 331 | 39 | 274 | 316 | 37 | 261 |
| Drei
E-1 | 497 | 65 | 428 | 474 | 62 | 407 |
| Vier
E-1 | 666 | 90 | 587 | 636 | 86 | 559 |
Tabelle
VII. E-1-Verbindungen für
Rate Set One
| Konfiguration | 5 % Signalisierungs-Overhead | 10 % Signalisierungs-Overhead |
| Max.
Anzahl von beförderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmen versatz | Erlang- Kapazität | Max.
Anzahl von be förderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmen- versatz | Erlang
Kapazität |
| Eine
T-1 | 69 | 7 | 17 | 66 | 6 | 11 |
| Zwei
T-1 | 172 | 18 | 103 | 164 | 17 | 94 |
| Drei
T-1 | 260 | 33 | 210 | 248 | 32 | 199 |
| Vier-T-1 | 352 | 50 | 294 | 336 | 48 | 279 |
| Fünf T-1 | 451 | 63 | 385 | 430 | 60 | 366 |
| Sechs-T1 | 542 | 76 | 470 | 518 | 72 | 448 |
| Sieben
T-1 | 641 | 88 | 557 | 612 | 84 | 536 |
Tabelle
VIII. T-1-Verbindungen für
Rate Set Two
| Konfiguration | 5 % Signalisierungs-Overhead | 10 % Signalisierungs-Overhead |
| Max.
Anzahl von beförderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatz | ErlangKapazität | Max.
Anzahl von beförderten
Anrufen | Max.
Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatz | Erlang-Kapazität |
| Eine
E-1 | 119 | 8 | 23 | 114 | 7 | 17 |
| Zwei
E-1 | 260 | 22 | 143 | 248 | 21 | 133 |
| Drei
E-1 | 391 | 48 | 330 | 373 | 46 | 313 |
| Vier
E-1 | 528 | 70 | 457 | 504 | 67 | 435 |
| Fünf E-1 | 666 | 91 | 587 | 636 | 87 | 559 |
Tabelle
IX. E-1-Verbindungen für
Rate Set Two
-
Falls
die berechneten Anrufendsummen größer sind als die korrespondierenden
maximalen Anruf-Gesamtsummen in den Tabellen VI-IX, verweigert der
CCP
44 den Intersystem-Soft-Handoff in der Antwortsignalisierungsnachricht
an die Selektorressource, wie unten beschrieben. In diesem Fall
wird ein Hard-Handoff substituiert oder der Anruf wird fallengelassen.
Falls die berechnete Anrufgesamtsumme kleiner ist als die entsprechenden
maximalen Anrufgesamtsummen in den Tabellen I-IV initiiert der CCP
44 den
Intersystem-Soft-Handoff durch Senden einer CATRLM_ISSHO Setup Antwort
(Setup Response)
68. Die in der CATRLM_ISSHO Setup Antwort
68 enthaltene
Information ist in Tabelle X dargestellt.
| Parameter-Name | Typ
bzw. Art | Beschreibung |
| Call
ID bzw. Anruf-ID | Obligatorisch | Gesendet
für Verifikationszwecke
durch das Selektorsubsystem. |
| ISSHO
Accept Status bzw. ISSHO Annahmestatus | Obligatorisch | Zeigt
an, ob ein Intersystem-Handoff ak zeptiert wird. |
Tabelle
X. CATRLM_ISSHO Setup Antwort
-
Zurückweisung
oder Akzeptanz des Intersystem-Soft-Handoffs wird mit dem ISHO Accept
Status Feld angezeigt. Die Selektorressource antwortet auf eine
Akzeptanz durch Senden einer CRMRLM_CRM Ressourcen Anforderung 70 an
die Zielbasisstation 22. Falls der Soft-Handoff akzeptiert
wird, antwortet die Zielbasisstation 22 durch Zuweisen
eines Verkehrskanals an den Anruf. Sobald Ressourcen für die Verarbeitung
des Anrufs zugewiesen sind, sendet die Zielbasisstation 22 eine
CRMRLM_CRM Ressourcen Antwort (Ressource Response) 72 an
die Selektorressource und zwar das neue Verkehrskanalelement und
seine Adresse identifizierend. Die Selektorressource antwortet durch
Senden von TCERLM_TCE Verbindungsanforderung (Connect Request) 74 an
die Anrufverarbeitungsressource innerhalb der Zielbasisstation 22 zum
Herstellen der Verbindung und die Anrufverarbeitungsressource bestätigt den
Empfang durch Senden von TCERLM_TCE Verbindungsantwort (Connect
Response) 76. Die Selektorressource beginnt dann mit dem
Anruf assoziierte Vorwärtsverbindungsrahmen 79 an
die Anrufverarbeitungsressource zu liefern und zeigt derartiges
an durch Senden von TCERLM_RLM Beginn-Vorwärtsverkehrsbefehl (Beginn Forward
Traffic Command) 80.
-
Die
Selektorressource sendet dann TCERLM_RLM Verkehrsverbindungszählindikator
(Traffic Link Count Indicator)
81 an die Zielbasisstation
22 und
jede Basisstation
22 innerhalb des Anker-CDMA-Zellular-Systems
zum Einstellen der Leistungssteuerparameter. Ein Verfahren zum Durchführen von
Leistungssteuerung das im Zusammenhang mit dem Durchführen von
Intersystem-Soft-Handoff genutzt wird, ist beschrieben in dem U.S.
Patent
US5,884,187 A eingereicht
am 13. März
1996 mit dem Titel "METHOD
AND APPARATUS FOR PROVIDING CENTRALIZED POWER CONTROL ADMINISTRATION
FOR A SET OF BASE STATIONS",
das auch an den Rechteinhaber der vorliegenden Erfindung übertragen
worden ist, sowie auch in den oben beschriebenen Leistungssteuerpatenten.
Zusätzlich
sendet die Selektorressource Hand-off Anweisungen
82 an
die Teilnehmereinheit
28, die den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
enthält,
der durch die Zielbasisstation
22 zum Verarbeiten des Anrufs
verwendet wird. Die Teilnehmereinheit
28 antwor tet durch
Verarbeiten des Vorwärtsverbindungskanals
von der Zielbasisstation
22 und sobald der Kanal erfolgreich
verarbeitet wird, durch Senden einer Handoff-Vollendung bzw. -Fertigstellung
84 an
die Basisstation
22 in dem Anker-CDMA-Zellular-System.
Die Zielbasisstation
22 beginnt auch Suchen nach dem Rückwärtsverbindungssignal
von der Teilnehmereinheit
28 und nach der erfolgreichen
Detektion sendet sie TCERLM_RLM bzw. Beginn-Rückwärtsverbindungsverkehrsanzeige
(Begin Reverse Link Traffic Indication)
86 an die Selektorressource
zusammen mit Rückwärtsverbindungsrahmen
(mobile bzw. Mobileinheitsrahmen)
88. Die Selektorressource
beginnt dann die Auswahl bzw. Selektion unter Verwendung der Rückwärtsverbindungsrahmen
von der Zielbasisstation
22. An diesen Punkt ist der Intersystem-Soft-Handoff hergestellt
worden und der CCP
44 aktualisiert die CDMA-Zellular-System-Datenbank
um anzuzeigen, dass ein zusätzlicher
Intersystem-Anruf mit dem Ziel-BSC
20 durchgeführt wird,
unter Verwendung des mit dem Anruf assoziierten Rahmenversatzes.
-
Während Intra-System-Soft-Handoffs
stattfinden innerhalb des Ziel-CDMA-Zellular-Systems wenn sich die Teilnehmereinheit 28 in
das Abdeckungsgebiet von anderen Basisstationen 22 bewegt,
wird ein Satz von Signalisierungsnachrichten ähnlich zu jenem der in 5 gezeigt
ist, ausgetauscht und zwar außer
für die Nachrichten 62–68.
Die Nachrichten 62–68 werden
nicht ausgetauscht, weil es nicht notwendig ist zu bestimmen, ob
zusätzliche
Netzwerkkapazität
existiert, da dies bereits berücksichtigt
worden ist bei der Berechnung der maximalen Anzahl von beförderten
Anrufen und der maximalen Anzahl von Anrufen pro Rahmenversatzwerten,
die während
dem Aufbau bzw. Set-up des Intersystem-Anrufs und des Intersystem-Soft-Handoffs
genutzt werden.
-
6.
ist ein Timing-Diagramm das die Signalisierungsnachrichten darstellt,
die während
dem Vorgang eines Soft-Handoffs-Abbaus ausgetauscht werden, wenn
dieser gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird. Der Abbau beginnt wenn die Teilnehmereinheit
28 einen
Pilotstärkenmessbericht
200 sendet,
der anzeigt, dass der Pilotkanal von einer Basisstati on
22 unterhalb
eines vorher bestimmten Pegels empfangen wird, und zwar an das Selektions-Subsystem
40.
Die Selektorressource innerhalb des Selektions-Sub-Systems
40 antwortet
durch Senden eines TCERLM_RLM Verkehrsverbindungszählanzeigebefehls (Traffic
Link Count Indication Command)
202 an den Satz von Basisstationen
22 die
mit dem Anruf involviert verbleiben und zwar zum Einstellen bzw.
Anpassen der Leistungssteuerparameter. Das Selektions-Subsystem sendet
ferner eine Handoff-Anweisung (Handoff-Direction)
204 an die Teilnehmereinheit
28 über jede
Basisstation
22 und zwar anzeigend, dass der Handoff mit
der Basisstation
22 in dem Ziel-CDMA-Zellular-System terminiert werden sollte.
Die Teilnehmereinheit
28 antwortet durch Senden von Handoff-Fertigstellung
bzw. -Vollendung (Handoff Completion)
206 an die Selektorressource,
die wiederum TCERLM_TCE Endvorwärtsverkehrsbefehl
(End Forward Traffic Command)
208 und TCERLM_TCE Trennungsanforderung
(Disconnect Request)
210 an die Basisstation
22,
die fallengelassen wird (D-BS), sendet. Die fallengelassene Basisstation
22 antwortet
durch Terminieren der Übertragung
von Vorwärtsverbindungsverkehrsrahmen
an die Teilnehmereinheit
28 und durch Übertragen von TCERLM_TCE Trennungsantwort
(Disconnect Response)
212 an die Selektorressource, die
wiederum antwortet durch Senden von CRMRLM_CRM Ressourcenfreigabeanforderung
(Resource Release request)
214 an die Basisstation
22.
Nachdem Freigeben der Ressourcen die mit dem Verarbeiten des Anrufs
assoziiert sind, sendet die fallengelassene Basisstation
22 CRMRLM_CRM
Ressourcenfreigabeantwort (Resource Release response)
216 an
die Selektorressource. Falls das Selektions-Subsystem
40 auch
bestimmt, dass das CDMA-Zellular-System
das mit der fallengelassenen Basisstation
22 assoziiert
ist kein anderes Interface mit der Teilnehmereinheit
18 besitzt,
benachrichtigt es den CCP
42 das der Intersystem-Anruf
terminiert worden ist und zwar durch Senden von CATRLM_ISSHO Abbauanzeige
(Teardown Indication)
218. Die Information, die in der
CATRLM_ISSHO Abbauanzeige
218 enthalten ist, ist in Tabelle
XI angegeben.
| Parameter-Name | Typ
bzw. Art | Beschreibung |
| Sitzungs-ID
bzw. Session ID | Obligatorisch | Gesendet
in allen Nachrichten an CCP. |
| Ziel-BSC-ID | Obligatorisch | Identifizieren
des Ziel-CDMA-Zellular-Systems
mit dem alle Luftschnittstellen terminiert worden sind. |
| Rahmenversatz-ID | Obligatorisch | Identifizieren
des Rahmenversatzes von dem Intersystem-Soft-Handoff-Anruf. |
Tabelle
XI. CATRLM_ISSHOT Abbauanzeige
-
In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird die Bestimmung, dass das CDMA-Zellular-System
das mit der fallengelassenen Basisstation 22 assoziiert
ist, kein anderes Interface mit der Teilnehmereinheit 18 besitzen,
durch das Ausfall-System 40 unter Verwendung der Basisstationsliste,
durchgeführt. Nachdem
Empfang von CATRLM_ISSHO Abbauanzeige (Teardown Indication) 218 verringert
der CCP 42 die Gesamtzahl von Intersystem-Anrufen zwischen
dem Anker-CDMA-Zellular-System und dem Ziel-CDMA-Zellular-System und zwar verankert an
dem Anker-CDMA-Zellular-System und den assoziierten Rahmenversatz besitzend.
-
7 ist
ein Signalnachrichtenaustauschdiagramm das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einem softer Handoff Setup ausgetauscht werden, der innerhalb einer
Basisstation 22 in einem Ziel-CDMA-Zellular-System durchgeführt wird.
Wie oben bemerkt, ist ein softer Handoff ein Handoff zwischen Sektoren,
die mit der gleichen Basisstation 22 assoziiert sind.
-
Der
softer Handoff beginnt, wenn die Teilnehmereinheit 28 einen
Pilotstärkenmessbericht 130 an
die Selektorressource sendet, die den Anruf innerhalb des Selektionssubssystems 44 verarbeitet,
der den Pilotkanal anzeigt, der mit einem neuen Sektor assoziiert
ist, der oberhalb einer vorherbestimmten Schwelle empfangen wird,
und den Sektor mittels einer Sektor-ID identifiziert.
-
Die
Selektorressource antwortet durch Senden von CRMRLM_CRM Ressour cenanforderung
(Resource Request) 132 an die Basisstation 22.
Die Basisstation 22 antwortet durch Senden von CRMRLM_CRM Ressourcenantwort
(Resource Response) 133, die bewirkt, dass die Selektorressource
TCERLM_RLM Verbindungsanforderung (connect request) 134 sendet.
Die Basisstation 22 antwortet durch Senden von TCERLM_RLM
Verbindungsantwort (connect response) 135 die bewirkt,
dass die Selektorressource TCERLM_RLM Beginn-Vorwärtsverkehrskanal
(Begin Forward Traffic Channel) 137 sendet, während auch Vorwärtsverbindungsrahmen 136 an
die Basisstation 22 gesendet werden. Nach dem Empfang von TCERLM_RLM
Beginn-Vorwärtsverkehrskanal
(Begin Forward Traffic Channel) 137 beginnt die Basisstation 22 den
Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
in dem neuen Sektor zu senden und sendet eine Handoff-Anweisung 139,
die die Teilnehmereinheit 28 instruiert, mit dem Verarbeiten
des Vorwärtsverbindungsverkehrskanals in
dem neuen Sektor zu beginnen. Sobald die Teilnehmereinheit 25 beginnt
den Vorwärtsverbindungsverkehrskanal
von dem neuen Sektor zu verarbeiten, sendet sie eine Handoff-Fertigstellung 140 an
die Selektorressource. Zusätzlich
beginnt die Basisstation 22 das Rückwärtsverbindungssignal von der
Teilnehmereinheit 28 innerhalb des neuen Sektors zu verarbeiten
und sendet einen TCERLM Beginnrückwärtsverkehrsindikator (Begin
Reverse Traffic Indicator) 142 der anzeigt, dass der Rückwärtsverkehr,
unter Verwendung der über
die zwei Sektoren empfangenen Daten, jetzt verarbeitet wird.
-
8 ist
ein Signalnachrichtenaustauschdiagramm das die Signalisierungsnachrichten
darstellt, die während
einem softer Handoff-Abbau eines Intersystem-Anrufs der innerhalb
einer Basisstation 22 in einem Ziel-CDMA-Zellular-System ausgetauscht
werden. Der softer Handoff-Abbau beginnt wenn die Teilnehmereinheit 28 einen
Pilotstärkenmessbericht 150 an
die Selektorressource sendet, die den Anruf innerhalb des Selektions-Sub-Systems 44 verarbeitet
und zwar anzeigend, dass der Pilotkanal, der mit einem neuen Sektor
assoziiert ist, unterhalb einer vorherbestimmten Schwelle empfangen
wird. Die Selektorressource antwortet durch Senden einer Handoff-Anweisung 152,
die die Teilnehmereinheit 28 instruiert den Soft-Handoff-Abbau zu
beginnen. Sobald die Teilnehmereinheit 28 Verarbeiten des
Pilotkanals von dem Sektor terminiert, sendet sie eine Handoff-Fertigstellung 154 an
die Selektorressource. Die Selektorressource antwortet dann durch Senden
von TCERLM_TCE End-Vorwärtsverkehrsbefehl
(End Forward Traffic Command) 156 zusammen mit einer TCERLM_RLM
Trennanforderung (Disconnect Request) 158 an die Basisstation 22.
Die Basisstation 22 stoppt das Senden des Vorwärtsverkehrskanals
der mit dem Anruf von jenem Sektor assoziiert ist, und sendet eine
TCERLM_RLM Trennantwort (Disconnet Response) 160 an die
Selektorressource die dann eine CRMRLM_CRM Ressourcenfreigabeanforderung
(Resource Release Request) 250 (162) sendet, die
die Basisstation 22 instruiert, die vorher zur Verarbeitung
des Anrufs zugewiesenen Ressourcen freizugeben. Nach dem Empfang
einer CRMRLM_CRM Ressourcenfreigabeanforderung (Resource Release
Request) 164 ist der Intersystem-Softer-Handoff-Abbau komplettiert worden.
-
Durch
Vorsehen der Intersystem-Soft-Handoff-Fähigkeit erlaubt es die beschriebene
Erfindung einer CDMA-Teilnehmereinheit 28 CDMA-Zellular-Systeme zu kreuzen
bzw. zu überqueren
während
wenigstens ein HF-Interface
mit einer Basisstation 22 jederzeit beibehalten wird. Dies
wiederum erlaubt es einem CDMA-Zellular-Telefondienst über ein
bestimmtes Dienstgebiet oder eine Region mittels der Nutzung von
mehreren CDMA-Zellular-Systemen
vorzusehen, was nützlich
ist, weil oft große
städtische
Gebiete, die die Nutzung von mehreren Basisstations-Controllern 20 zum
Versorgen der notwendigen Anzahl von Basisstationen 22 erfordern.
Durch zuerst Bestimmen der Anzahl von Intersystem-Anrufen zwischen
dem Anker-CDMA-Zellular-System
und dem Ziel-CDMA-Zellular-System bei einem bestimmten Rahmenversatz
durchgeführt
werden, erlaubt die oben beschriebene Erfindung zusätzlich das
mehrere Intersystem-Anrufe durchgeführt werden, mittels der Nutzung
einer einzelnen T1-Verbindung zwischen zwei CDMA-Zellular-Systemen auf eine
geregelte Art und Weise und auf eine effiziente Art und Weise. Zulassen,
dass Intersystem-Anrufe und Soft-Handoff über eine T1-Verbindung durchgeführt werden, reduziert wiederum
die Kosten und Komplexität
die mit dem Vorsehen von Intersystem-Soft-Handoff assoziiert ist,
während
auch die Wahrscheinlichkeit erhöht
wird, dass eine derartige Verbindung hergestellt werden kann, und
zwar wegen der hohen Verbreitung und Verfügbarkeit derartiger Zwischenverbindungen.
Ferner, durch Durchführen
eines Intersystem-Anrufs und Soft-Handoff mittels Zwischenverbindungen
zwischen BSC 20 und zwar eher als mittels MSC 26 oder
PSTN 19, nutzt die vorliegende Erfindung die T1- oder E1-Zwischenverbindungen
effizienter durch Zulassen von gemeinsamen Nutzen bzw. Teilen (sharing)
der Inter-Connect- bzw. Zwischenverbindungsressource durch die mehreren
Anrufe in einem Intersystem-Soft-Handoff. Nutzen von paketbasierten
Zwischenverbindungen zwischen BSC 20 eliminiert auch den
Bedarf zum Konvertieren der Verkehrsdaten in und aus einem PCM Format,
wobei dieser Prozess eine wesentliche Degradation der schlussendlich
erzeugten Audio-Information verursacht.
-
Somit
ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen eines
Intersystem-Anrufs der Intersystem-Soft-Handoff unterstützt beschrieben
worden. Das oben vorgesehene beispielhafte Ausführungsbeispiel soll es jedem
Fachmann ermöglichen
die vorliegende Erfindung nachzuvollziehen oder anzuwenden. Verschiedene
Modifikationen, die mit der Nutzung der Erfindung in Übereinstimmung
sind, werden Fachleuten unmittelbar klar sein, und die hierin definierten
generischen Prinzipien können
auf andere Ausführungsbeispiele ohne
die Nutzung erfinderischer Fähigkeiten
angewendet werden. Somit soll die vorliegende Erfindung nicht auf
die hierin gezeigten Ausführungsbeispiele
beschränkt
sein, sondern soll den weitesten Umfang genießen, gemäß den angehängten Ansprüchen.