SE516837C2 - Förfarande och medel för att fastställa handovers i ett cellulärt radiokommunikationssystems - Google Patents

Description

516 837 2 nu . Q ~ ; no Det cellulära radionätet, vilket täcker ett särskilt geografiskt område delas vanligtvis in i celler eller regioner, d.v.s. en del av det geografiska området. Cellema inklude- rar vanligtvis en basstation och radioenhetema med vilka basstationen kommunice- rar. Cellen som associeras med den särskilda basstationen med vilken en radioenhet kommunicerar kallas vanligtvis den betjänande cellen (serving cell).

Varje cell kommer att tilldelas en eller flera röst-/data- och/eller trafikkanaler och i vissa fall en eller flera dedicerade (dedicated) styrkanaler. Dessa kanaler används för kommunikation mellan basstationen och radioenhetema inom cellen. Till exem- pel, en typisk cell i ett GSM digitalt cellulärt radionät har en digital styrkanal och 21 röst-/data- eller trafikkanaler.

Notera att "kanal" kan avse en särskild bärfrekvens i ett analogt system, exempelvis AMPS och NMT, en särskild bärvåg-/tidluckekombination (carrier/slot) i ett hybrid- TDMA/FDMA-system, exempelvis GSM, och en eller flera tilldelade koder i ett CDMA-system.

En förbindelse är en upprättad kommunikationsväg mellan två punkter på en be- stämd kommunikationskanal.

Ett behov att ändra förbindelsen mellan radioenheten och basstationen i den betjänande cellen till en ny basstation i en granncell kan uppstå på grund av mobiliteten hos radioenheter och dålig radiokvalitet på kanalerna. Förfarandet att överföra förbindelsen, exempelvis samtalet, från en cell till en annan cell kallas överlämnande (handover), d.v.s. att växla kommunikationen på en kanal i den betjänande cellen till en kanal i en grarmcell. Den särskilda granncellen till vilken överlämnandet skall göras kallas vanligtvis målcellen. 10 15 20 25 30 516 837 3 Idag tas beslutet att göra ett överlämnande huvudsakligen på effektbudgetberäk- ningar där cellen med det bästa bärvåg-brus-förhâllandet, C/N (carrier to noise ratio) (den bästa effektbudgeten) väljs för att hantera radioenheten. I många lägen är detta sätt inte tillfredsställande.

På grund av de höga interferensnivåema (C/I) i dagens mobila nät kan kommuni- kationskvaliteten (exempelvis bitfelsandel) inte uppskattas endast genom C/N. I stället är det av stor vikt att basera överlänmingsbesluten på en kombination av måttet C/N (effektbudget) och bitfelsandelen, BER (bit error rate).

Effektbudgeten för ett samtal kan bestämmas från den mottagna signalstyrkan i en radioenhet och dess känslighet eller den mottagna si gnalstyrkan i en basstation och känsligheten hos mottagaren i basstationen.

US patentet 5673307 beskriver ett förfarande, system och en anordning för överläm- nande i ett cellulärt mobilsystem. En mobil enhet mäter BER och signalstyrka från den aktuella basstationen och de intilliggande basstationema. Ett överlämnande görs om den uppmätta signalstyrkan från en intilliggande basstation är högre än den upp- mätta signalstyrkan från den aktuella basstationen. Om detta inte är fallet, kontrolle- ras BER. Om BER överstiger en viss nivå väljs ett lågt tröskelvärde för signalstyrka vid överlämnande och om BER understiger nivån väljs ett högt tröskelvärde för signalstyrka vid överlämnande. Ett överlämnande genomförs sedan om signalstyr- kan från en intilliggande basstation är högre än tröskelvärdet för signalstyrka vid överlämnande.

Europapatentansökningen EP 0530165 beskriver ett förfarande, system och en anordning för upprättande av samtal och överlämnande i ett cellulärt mobilradio- system. Signalstyrkan från en aktuell basstation och intilliggande basstationer mäts.

Om signalstyrkan från en intilliggande basstation är högre än signalstyrkan från den aktuella basstationen genomförs ett överlämnande. BER kontrolleras och om det 10 15 20 25 516 837 4 finns några bitfel uppräknas en räknare. Om räknaren har nått ett visst värde och om en viss time out-nivå inte överskridits, genomförs ett överlämnande till en ny kanal i samma basstation. Om BER är lika med noll, genomförs nya jämförelser med sig- nalstyrkor från olika basstationer och ett överlämnande genomförs antingen till en ny basstation eller till en ny kanal vid samma basstation.

UK patentansökningen GB 2297 885 beskriver ett förfarande och en anordning för kanaluppskattning i ett cellulärt mobilradiosystem. Ett medelvärde under en viss tidsperiod för si gnalstyrkan och BER används för att uppskatta huruvida kvaliteten på en radiokanal minskar. En begäran om kanalbyte alstras om kvaliteten uppskattas försämras.

Som här kommer att framgå, skiljer sig förfarandena och medlen som beskrivs i dessa patent genom att de är av annat slag och konstruktion än förfarandena och medlen i den föreliggande uppfinningen.

Sammanfattning Den föreliggande uppfinningen bemöter ett problem som hänför sig till överläm- ningsprocedurer.

Problemet uppstår när en överlämning skall genomföras av en förbindelse baserad på endast den mottagna signalstyrkan och utan hänsyn till kommunikationskvalite- ten i förbindelsen.

I ljuset av det föregående, är ett primärt syfte med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla förfaranden och medel för att fastställa ett överlämnande där kommu- nikationskvaliteten har det huvudsakliga inflytandet på överlämningsbeslutet. . u . . - .- 10 15 20 25 516 837 5 Ett annat syfie med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla förfaranden och medel för gradvisa och flexibla överlämningsprestanda i en skiftande radio- miljö.

I ett förfarande i enlighet med den föreliggande uppfinningen beräknas effektbudge- tar för de betjänande cellema och granncellema. Effektbudgetama för grarmcellerna justeras sedan genom särskilda kvalitetsjusteringsvärden som bestäms av kommuni- kationskvaliteten i cellerna. Ett överlämningsbeslut beror sedan på värdena hos de justerade effektbudgetama i grarmcellema.

Enligt en utföringsform av förfarandet mäts si gnalstyrkan i den betjänande cellen och i grannceller. Kommunikationskvaliteten i den betjänande cellen mäts också.

Effektbudgetar beräknas och ett antal rangordningsvärden bestäms för cellema. Nya rangordningsvärden för granncellema beräknas genom att använda justerade värden för kommunikationskvalitet. Ett överlämnande fastställs att genomföras till en sär- skild granncell om det nya rangordningsvärdet för denna särskilda granncellen över- stiger rangordningsvärdet för den betjänande cellen.

Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas därmed av det som framställs i det bifogade kravet l.

Ett arrangemang för att utnyttja förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen kännetecknas av det som framgår ur det bifogade kravet 12.

En fördel med den föreliggande uppfinningen är att det är möjligt att hantera ett antal olika nivåer av dålig kvalitet i en förbindelse.

En annan fördel är att det är möjligt att förbättra kvaliteten i en förbindelse genom att låta en radioenhet vara i kontakt med den basstation som erbjuder den bästa kom- < » u - - -v 10 15 20 25 30 516 8 3 7 §¿::= ai; ;jjg;:j;.;";-j- 6 munikationskvaliteten och inte bara den basstation som erbjuder det bästa bärvåg- brus-förhållandet.

Ytterligare en fördel är att antalet överlämningar kan minskas.

Ytterligare en fördel är att grarmceller med god kommunikationskvalitet kan gynnas genom tidiga överlämningar och grannceller med dålig kommunikationskvalitet kan missgynnas genom sena överlämningar.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. la illustrerar ett scenario i ett cellulärt radiokommunikationssystem innan över- lämning.

Fig. lb illustrerar ett scenario i ett cellulärt radiokommunikationssystem efter en överlämning.

Fig. 2 illustrerar en effektbudgetkarakteristik vid en överlämnings gräns.

Fig. 3a-b illustrerar ett flödesschema till en första utföringsform av ett forfarande i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Fi g. 4a illustrerar en första karakteristik vid en överlämningsgräns i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Fig. 4b illustrerar tre karakteristiker vid tre olika överlämningsgränser enligt den föreliggande uppfinningen.

F ig. 5 illustrerar scenariot i fig. lb med en överlämningsgräns enligt den föreliggan- de uppfinningen. 10 15 20 25 516 837 7 Fi g. 6 illustrerar ett blockschema av ett kommunikationssystem.

Fi g. 7 illustrerar ett blockschema av en basstationsstyrenhet.

Detaljerad beskrivning av utföringsformer Den föreliggande uppfinningen hänför sig till förfaranden och medel för att fast- ställa överlämningar i ett cellulärt radiokommunikationssystem.

F ig. la-b illustrerar ett exempel på ett vanligt överlämningsscenario i samma cellu- lära radiokommunikationssystem.

I fig. la, vilken visar ett scenario innan överlämning, kommunicerar en radioenhet 100 med en första basstation 101 (kallas också bassändtagarstation, BTS base transceiver station) på en första förbindelse Cl i en första cell 102. Den första cellen 102 kallas därför en betjänande cell 102 (serving cell). En första och en andra granncell 103 respektive 104 är belägna intill och överlappar delvis den betjänande cellen 102. Den första granncellen 103 hanteras av en andra basstation 105 och den andra granncellen 104 hanteras av en tredje basstation 107. Radioenheten 100 förflyttas i den betjänande cellen 102 mot den första granncellen 103.

Basstationema 101, 105 respektive 107 är förbundna med en basstationsstyming BSC 106, vilken styr funktioner såsom överlämningsbeslut och effektstyming. BSC 106 kan förbindas med andra BSC:er och/eller mobila kopplingsstationer, MSC (mobile switching centres eller mobile services switching centres). BSC 106 bestämmer huruvida, hur och när en överlämning skall genomföras när radioenheten 100 förflyttas från den betjänande cellen 102 in i den första granncellen 103. Den första granncellen 103 kallas också målcell. p u . - .n n ; . n n nu 10 15 20 25 30 516 ß 3 7 _ . 'j:= 211; 8 I fig. lb, vilken visar ett scenario efter överlämning, har överlämningen genomförts och radioenheten 100 kommunicerar nu med den andra basstationen 105 på en andra förbindelse C2. Den första granncellen 103 har nu blivit en betjänande cell för radioenheten 100.

Som tidigare beskrivits är en vanlig lösning för att fastställa när ett överlämnande skall genomföras att beräkna effektbudgetar (pb gt) för cellerna. En effektbudget är ett värde som vanligtvis anges i decibel (dB). Cellen med den bästa effektbudgeten (det högsta effektbudgetvärdet) anses vara den bästa cellen och basstationen som hanterar den cellen bör därför kommunicera med radioenheten. Gränsen där två celler har lika effektbudgetar kallas effektbudgetens överlämnings gräns.

Effektbudgetens överlämningsgräns 108 mellan den betjänande cellen 102 och granncellen 103 illustreras med en streckad linje i fig. lb.

Effektbudgeten för en cell kan bestämmas genom att beräkna effektbudgeten på upplänken, nedlänken eller på både upp- och nedlänken vilket är välkänt inom området. Om effektbudgeten beräknas för både upp- och nedlänk i en cell är det vanligt att välja den sämsta av dessa två effektbudgetar (det lägsta effektbudget- värdet) som cellens effektbudget. Ett exempel på en nedlänks effektbudget är: pbgtdL=RSS(RU)-sens(RU) [dB] där RS S(RU) är den mottagna si gnalstyrkan vid radioenheten och sens(RU) är radioenhetens känslighet. Ett exempel på en upplänks effektbudget är: pbgtuL=RSS(BTS)-sens(BTS) [dB] där RSS(BTS) är den mottagna si gnalstyrkan vid basstationen och sensæTS) är känsligheten hos mottagaren i bas- stationen. Den mottagna signalstyrkan RSS(BTS) i basstationen kan antingen mätas av basstationen eller uppskattas från den mottagna signalstyrkan RS S(RU) i radioenheten. Detta är välkänt inom området.

Fig. 2 illustrerar en effektbudgetkarakteristik vid en överlämnings gräns 200. x-axeln representerar effektbudgetskillnaden Apbgt=pbgtT-pbgtg mellan den betjänande cel- 10 15 20 25 30 516 837 9 len 101 och grarmcellen 103, där pbgtT är effektbudgeten i grarmcellen och pbgts är effektbudgeten i den betjänande cellen. y-axeln representerar bitfelsandelen, BER (bit error rate) uttryckt i en logaritmisk skala. En överlämning genomförs när radio- enheten 100 korsar effektbudgetens överlämnings gräns och granncellen får en bättre effektbudget än den betjänande cellen (Apbgt>0). För att förhindra överlänmingar fram och tillbaka mellan två celler för en radioenhet som är belägen mellan cellema, används en överlämningsmarginal av exempelvis 3 dB. Således förflyttas karakte- ristiken för effektbudgetens överlämningsgräns 200 3 dB åt höger i fig. 2.

I den nedanstående beskrivningen av uppfinningen kommer vi för att förenkla hän- visa till cellens effektbudget oberoende av huruvida den beräknats på upplänken, nedlänken eller på båda av dessa länkar. Som ett exempel hänför sig en effektbudget (pbgtg) för den betjänande cellen 102 till effektbudgeten pbgtg. Denna effektbudget kan antingen beräknas på nedlänken (som pbgtdL), eller på upplänken (som pbgtuL) eller på båda av dessa länkar varvid effektbudgeten för den betjänande cellen pbgtg är lika med pbgtdL om pbgtuL>pbgt¿L eller lika med pbgtuL om pbgtuL Detsamma gäller för granncellemas effektbudgetar (pbgtNx).

Fig. 3a-b illustrerar ett flödesschema av en första utföringsform av förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen som genomförs i scenariema enligt fig. la-b.

Enligt ett steg 301 i fig. 3a, mäts den mottagna signalstyrkan på nedlänken (RSSS(RU)) i den betjänande cellen 102 i fig. la av radioenheten 100. Den mottagna signalstyrkan i den betjänande cellen 102 kan alternativt mätas av basstationen 101 i fig. la eller av både radioenheten och basstationen.

Enligt ett steg 302, mäts den mottagna si gnalstyrkan (RSSNX) från varje granncell på nedlänken. x-et i RSSNX står för ett heltal som representerar en särskild granncell, exempelvis RSSNl för den forsta granncellen 103. Radioenheten 100 mäter den mottagna signalstyrkan från den första granncellen 103 (RSSN1(RU)) i 10 15 20 25 516 837 10 fig. la och den mottagna signalstyrkan från den andra granncellen 104 (RSSN2(RU)) i fig. la.

Enligt ett steg 303, mäts bitsfelsandelen (BERS) i den betjänande cellen 102. Radio- enheten 100 mäter bitfelsandelen på nedlänken (BERS(RU)) och den forsta bassta- tionen 101 mäter bitfelsandelen på upplänken (BERS(BTS)).

Enligt ett steg 304, alstras ett kommunikationskvalitetsvärde (RxQualS) for både upplänk (RxQualS(BTS)) och nedlänk (RxQualS(RU)). Radioenheten 100 alstrar kvalitetsvärdet RxQualSmU) genom att transformera BERSQQU) som mäts i steg 303 till ett logaritmiskt värde mellan 0 och 7. Den första basstationen 101 alstrar på samma sätt kvalitetsvärdet RxQualSæTS) fi-ån BERSæTS) som mäts i steg 303.

Att transformera BER-värden till ett logaritmiskt värde är välkänt inom området.

Enligt ett steg 305, sänds alla värden RSSS(RU), RSSNXQQU), RxQualgæU) och RxQualSæTS) från radioenheten 100 och den första basstationen 101 till basstationsstymingen (BSC) 106 i fig. la.

Enligt ett steg 306 beräknas en effektbudget (pbgtg) for den betjänande cellen 102 av BSC 106. Effektbudgeten för den betjänande cellen 102 är: pbgtS=RSSS-sens.

BSC 106 bestämmer ett rangordningsvärde (RANKS) for kommunikationskvaliteten for den betj änande cellen, vilket är lika med effektbudgetvärdet for den betjänande cellen (RANK5=pbgtS).

Enligt ett steg 307, beräknas effektbudgetar (pbgtNx) for varje granncell i BSC 106.

Effektbudgetama for grarmcellema är: pbgtNx=RS SNx-sens. BSC 106 bestämmer rangordningsvärden (RANKNX) fór kommunikationskvaliteten for granncellema, vilka sätts till RANKNX=pbgtNX. I detta scenario finns det två grannceller, således ett första rangordningsvärde RANKNl vilket bestäms för den forsta granncellen 103 Q a n . nu 516 837 ll och ett andra rangordningsvärde RANKNg vilket bestäms for den andra granncellen 104.

Enligt ett steg 308 beräknas ett justeringsvärde (RxQualx(Adj)) fór 5 kommunikationskvaliteten i dB i BSC 106 for varje granncell. Justeringsvärdet för kommunikationskvaliteten beräknas med hjälp av följande justeringsalgoritm: RxQualXQwj) = Cf(RxQualS, RxQualNX) * f(t)-Cf(RxQualS,U) * (f(t)-1).

Justeringsalgoritmen kan i allmänhet beskrivas som en algoritm som beror på kom- munikationskvalitetema i de inblandade cellema och en forsta tidsfunktion f(t). 10 Cf(RxQualS, RxQualNX) är en första kompenseringsfaktor i dB som härleds ur en särskild kompenseringstabell för kommunikationskvalitet, se tabell 1 nedan. n . - ø n .n a - ø a u u o 0 I 0 I I v' 15 Tabell 1. Kompenseringstabell for kommunikationskvalitet.

RXQUALN, o 1 2 3 4 s 6 7 U o o o -1 -2 -3 -5 -7 -9 -5 R 1 o o -1 -2 -3 -s -7 -9 -3 X 2 +1 o o -1 -2 -3 -7 -9 +2 Q 3 +3 +3 +3 o -1 -2 -5 -7 +3 U 4 +6 +5 +4 +1 0 -1 -2 -5 +4 A s +s +x +7 +4 3 o -1 -3 +6 Ls 6 +13 +13 +11 +7 +4 +3 o -2 +9 7 +15 +15 +13 +13 +11 +9 +3 o +13 CfG1xQualS,U) är en andra kompenseringsfaktor i dB som också härleds ur den sär- skilda kompenseringstabellen l för kommunikationskvalitet. 10 15 20 25 516 837 12 . . n Q a n I RxQualS-värdet vilket används for att härleda den första och andra kompenserings- faktorn är det högsta av värdena RxQualsflgTg) och RxQualsagU) som alstras i enlighet med steg 304.

RxQualNX-värdet vilket används for att härleda den forsta kompenseringsfaktom är antingen känd eller okänd. RxQualNX-värdet är känt om just den cellen har varit en betjänande cell for en radioenhet, vilket betyder att ett RxQualS(RU)-värde och ett RxQualS(BTS)-värde for just denna cell har alstrats enligt steg 304. Det högsta av dessa två RxQualS-värden lagras i ett minne i BSC 106 så att det kan användas som ett RxQualNX-värde for en radioenhet i en grarmcell. Det lagrade RxQualg-värdet lagras endast en förutbestämd tid Tsmred vilken i denna utforingsform är 20 sekunder. Tiden Tstored är lika med en tid Tm som beskrivs nedan i samband med en forsta funktion f(t). RxQualNx är okänd (U) om inget gammalt RxQualS-värde är lagrat for just denna cell i minnet i BSC 106.

Om RxQualNx är känt används RxQualNx-kolumnema 0-7 i tabell 1 tillsammans med RxQualg-värdet for att härleda den forsta kompenseringsfaktom, exempelvis om RxQualS=4 och RxQualNx=l är den forsta kompenseringsfaktom +5 dB enligt tabell 1.

Om RxQualNX är okänd används kolumnen U i tabell l tillsammans med RxQualS- värdet for att härleda den forsta kompenseringsfaktom, exempelvis om RxQualS=5 och RxQualNx är okänt, är den forsta kompenseringsfaktom +6 dB (se kolumn U) enligt tabell 1. Kolumnen U i tabell 1 används alltid for att härleda den andra kom- penseringsfaktom Cf(RxQualS,U), exempelvis om RxQualS=4, så är den andra kompenseringsfaktom +4 dB enligt tabell 1.

Den forsta funktionen f(t) av en tid t [O->Tm] startar vid 1 och minskar till 0 efter en förutbestämd tid Tm. Den forsta funktionen kan till exempel vara f(t)=l-t/Tm. Tiden > Q . . nu ~ n ~ n .p 10 15 20 25 516 837 13 Tm är i denna utföringsform 20 sekunder, men kan sättas till andra värden beroende på radioomgivningen.

Funktionen (f(t)-l) är den första funktionen minus l, vilket betyder att den startar vid 0 och minskar till -1 efter en förutbestämd tid Tm.

Enligt ett steg 309 beräknas ett nytt (justerat) rangordningsvärde (RANKNX(neW)) for kommunikationskvalitet i BSC 106 for varje granncell med hjälp av det respektive RXQuaIXUÄdD-värdet från steg 308. De nya rangordningsvärdena beräknas enligt: RANKNXQICW) = RANKNx+RxQualX(Adj), där RANKNX är RANKNx-värdet som alstras i steg 307 för granncellen ifråga, exempelvis RANKNl för den första grarmcellen 103.

Enligt ett steg 310, jämfors en summa av RANKS-värdet från steg 306 och ett mar- ginalvärde for överlämning, HM (handover margin value) med det nya rangord- ningsvärdet RANKNXÜIeW) som beräknas i steg 309 for varje granncell. Detta görs av BSC 106 och i detta scenario för två grannceller 103 respektive 104. Om något av RANKNXQæWyvärdena överstiger summan av RANKS och HM fortsätter förfarandet med ett steg 311. Om inte fortsätter förfarandet med steg 301. HM- värdet adderas till RANKS for att förhindra överlämningar fram och tillbaka mellan två celler för dessa radioenheter som är belägna på en överlämningsgräns mellan två celler. HM-värdet bestäms på känt sätt. I denna utföringsform sätts det till 3 dB.

Enligt ett steg 311, väljs granncellen (N-cellen) med det högsta RANKNXÜICWy värdet av BSC 106 som en målcell 103. Enligt scenariot i fig. lb väljs den forsta granncellen 103 till målcell 103. Således gäller i detta scenario RANKN1(neW)> RANKNÅneW) > RANKS + HM. ' . . ' ~ | ø o ß | o u ~ en 10 15 20 25 30 516 837 14 Detta betyder att en kompenseringsfaktor -4 i tabell 1 fördröjer en överlämning (minskar RANKNXmcW» och en kompenseringsfaktor +4 i tabell 1 tidigarelägger en överlämning (ökar RANKNxwewp.

Enligt ett steg 312, fastställer BSC 106 att en överlämning skall genomföras till mål- cellen 103 och beordrar radioenheten 100 och basstationema 101 respektive 105 att genomföra en överlämning mellan dessa celler. Förfarandet fortsätter med steg 301.

Kompenseringsfaktorema i tabell l är ett exempel på en uppsättning kompense- ringsfaktorer som kan användas i förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen.

Det verkliga värdet för varje kompenseringsfaktor i tabell l bestäms av nätkarakte- ristik. Dessa kompenseringsfaktorer kan fixeras för en viss cell, vilken uppdateras med jämna mellanrum av radiokommunikationssystemet eller väljs bland ett antal fasta uppsättningar av kompenseringsfaktorer som lagras i BSC.

Fig. 4a illustrerar en karakteristik för en första överlämnings gräns 401 som fastställs genom förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen. Den första karak- teristiken för överlämningsgränsen 401 motsvarar approximativt kolumnen U (okänd RxQualNx) i kompenseringstabellen l för kommunikationskvalitet. Om kommunikationskvaliteten i den betjänande cellen 102 i fig. la är exempelvis 5 (motsvarande ganska dålig kommunikationskvalitet) kommer radioenheten 100 att genomföra en överlämning även om Apbgt är -3 dB (eller högre). Detta betyder att radioenheten 100 kommer att genomföra överlämningen även om den ligger klart inom den betjänande cellen 102. (Enligt karakteristiken 200 av effektbudgeten som visas i fig. 2 skulle överlämningen göras vid Apbgt=3.) Om kommunikationskvali- teten i den betjänande cellen 102 exempelvis är 1 (motsvarande en mycket god kommunikationskvalitet) kommer radioenheten att genomföra en överlämning om Apbgt är 6 dB (eller lägre). Detta betyder att radioenheten 100 kommer att fördröja överlärrmingen tills den är klart inom granncellen 103. (Enligt karakteristiken 200 av effektbudgeten som visas i fig. 2 skulle överlämningen göras vid Apbgt=3.) 10 15 20 25 30 516 837 15 Fi g. 4b illustrerar en karakteristik av tre olika överlämningsgränser 401-403 som fastställs genom förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen.

Karakteristiken för den första överlämnings gränsen 401 har beskrivits i samband med fig. 4a ovan. Karakteristiken av den andra överlämningsgränsen 402 motsvarar approximativt kolumnen RxQualNx=5 i kompenseringstabellen 1 för kommunika- tionskvalitet. Ett RxQualNX-värde på 5 motsvarar en granncell som när den tidigare hanterade radioenheten 100 erbjöd dålig kommunikationskvalitet. En överlämning kommer att genomföras senare (vid högre Apb gt) i jämförelse med karakteristiken för den första överlämningsgränsen 401 på grund av den kända dåliga kvaliteten i granncellen. Karakteristiken för den tredje överlämningsgränsen 403 motsvarar approximativt kolumnen RxQualNX=0 i kompenseringstabellen 1 för kommunika- tionskvalitet. Ett RxQualNX-värde på 0 motsvarar en granncell som när den tidigare hanterade radioenheten erbjöd en mycket god kommunikationskvalitet. En överläm- ning kommer att utföras tidigare (vid lägre Apbgt) i jämförelse med karakteristiken för den första överlämningsgränsen 401 på grund av den kända goda kommunika- tionskvaliteten i granncellen. Som visas i fig. 4b, kan ett antal olika överlämnings- situationer med olika kommunikationskvaliteter hanteras genom förfarandet i enlig- het med den föreliggande uppfinningen.

Fig. 5 illustrerar samma scenario som i fig. lb med de två respektive basstationema 101, 105, de två respektive intilliggande cellema 102, 103 och överlämningsgränsen 108 med effektbudget mellan cellema. Den heldragna linjen 500 illustrerar en över- lämningsgräns mellan de två cellema som beräknas genom att använda förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen, vilken optimeras med tanke på kom- munikationskvalitet. Som visas i figuren skiljer sig överlämningsgränsen 500 tydligt från effektbudgetens överlämningsgräns 108.

Fi g. 6 illustrerar ett blockschema av ett kommunikationssystem 600 för att utnyttja förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen. Kommunikationssystemet 600 10 15 20 25 30 516 837 16 inkluderar en radioenhet 601, en basstation 602 (också kallad en bassändtagarstation BTS) och en basstationsstyming 603 i förbindelse med basstationen 602. Bassta- tionsstymingen 603 står i förbindelse med en mobil kopplingsstation, MSC (mobile switching centre) 604, vilken är förbunden med åtminstone ett kommunikationsnät 605, exempelvis med ett publikt fast telenät, PSTN (public switched telephone network). Radioenheten 600 och basstationen 602 innefattar kända kretsar för att mäta BER och den mottagna signalstyrkan och sända dessa till basstationsstymingen 603 i enlighet med stegen 301-305 i fig. 3a.

Fig. 7 illustrerar ett blockschema av basstationsstymingen 603 inkluderande ett arrangemang för att utföra det beskrivna förfarandet och inkluderar enheter för att utföra varje steg i förfarandet. Enheterna kan genomföra varje steg i förfarandet med hjälp av hårdvarukomponenter, en dator som är programmerad med ändamålsenlig programvara, eller med någon kombination av de båda på något armat sätt.

Basstationsstymingen 603 inkluderar en beräkningsenhet 701, en kvalitetskompen- seringsenhet 702, en cellväljarenhet 703, en enhet för genomförande av överlämning 704 och ett minne 705.

Beräkningsenheten 701 beräknar effektbudgeten enligt steg 306 och 307 och det nya rangordningsvärdet enligt steg 308 och 309. Kvalitetskompenseringsenheten 702, vilken står i förbindelse med beräkningsenheten 701, utför rangordningen av alla celler enligt stegen 306-307. Cellväljarenheten 703, vilken står i förbindelse med kvalitetskompenseringsenheten 702, välj er vilken cell som bör hantera radioenheten enligt stegen 310-311. Minnesenheten 7 02, vilken står i förbindelse med beräk- ningsenheten 701 och kvalitetskompenseringsenheten 702, lagrar RxQualS-värdet under tiden Tstored. Enheten för genomförande av överlämning 704, vilken står i förbindelse med cellväljarenheten 703, initierar och styr överlämningen till nya celler enligt steg 312. 516 837 17 Den första filnktionen f(t) kan ersättas med en andra funktion f(t,v) om hastigheten v hos radioenheten 100 i den betjänande cellen 101 i fig. la är känd. Den andra funktionen f(t,v) är en funktion av tiden t och hastigheten v. Den andra funktionen startar vid 1 och minskar till 0, liksom den forsta funktionen f(t). När hastigheten är hög kommer den andra funktionen f(t,v) att minska snabbare än om hastigheten är låg.

Claims (16)

10 15 20 25 516 837 18 Patentkrav

1. Förfarande i ett telekommunikationssystem för att fastställa ett överlämnande av en förbindelse (C 1), som upprättats mellan en radioenhet (100) och en första bassta- tion (101), till en andra basstation (105), varvid den första basstationen (101) hante- rar en betjänande cell (102) och den andra basstationen (105) hanterar en grarmcell (103), varvid förfarandet innefattar: a) mätning (301) av en första mottagen signalstyrka (RSSS) från den första bassta- tionen (101); b) mätning (3 02) av en andra mottagen signalstyrka (RSSNX) från den andra bassta- tionen (105); c) mätning (303) av åtminstone ett första (RXQUALS(RU)) och ett andra (RXQUALS(BTS)) kommunikationskvalitetsvärde i den betjänande cellen (lO2); kännetecknat av att förfarandet dessutom innefattar: d) beräkning (3 06) av en forsta effektbudget (pbgtg) för den betjänande cellen (102) från den första mottagna signalstyrkan (RSSS); e) beräkning (307) av en andra effektbudget (pbgtNX) för granncellen (103) från den andra mottagna signalstyrkan (RSSNX); f) bestämning (306, 307) av ett första rangordningsvärde (RANKS) för den betjänande cellen (102) baserat på den första effektbudgeten (pbgtg) och ett andra rangordningsvärde (RANKNX) för grarmcellen (103) baserat på den andra effektbudgeten (pbgtNX); g) beräkning (309) av ett nytt rangordningsvärde (RANKNX(neW)) fór granncellen (103) från det andra rangordningsvärdet (RANKNX); h) bestämning (3150) av huruvida det nya rangordningsvärdet (RANKNX(neW)) överstiger det första rangordningsvärdet (RANKS); om så är fallet, genomförande av överlämning (312) av förbindelsen (Cl) från den första basstationen (101) till den andra basstationen (105). 10 15 20 25 516 837 19

2. Förfarande enligt krav 1, varvid det nya rangordningsvärdet (RANKNXÜICWQ beräknas (309) genom att addera ett justeringsvärde (RxQualX(Adj)) för kommunikationskvaliteten till det andra rangordningsvärdet (RANKNX).

3. Förfarande enligt krav 2, varvid justeringsvärdet (RxQualx(Adj)) for kommunika- tionskvaliteten beräknas (308) från en av de två kommunikationskvalitetsvärdena i den betjänande cellen (RXQUALSmU), RXQUALS(BTS)) och ett lagrat kommunikationskvalitetsvärde (RXQUALNX) som tidigare mätts för granncellen (103).

4. Förfarande enligt krav 2, varvid justeringsvärdet (RxQualx(Adj)) for kommunika- tionskvaliteten beräknas (308) från en av de två kommunikationskvalitetsvärdena i den betjänande cellen (RXQUALSmU), RXQUALS(BTS)) och ett fórutbestämt kommunikationskvalitetsvärde (U) för grarmcellen (103).

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, varvid kommunikationskvalitetsvärdena (RXQUALSmU), RXQUALSQTS), RXQUALNX) är bitfelsandelen (BERS, BERNX).

6. Förfarande enligt något av kraven 3-5, varvid justeringsvärdet (RxQuahAdD) för kommunikationskvaliteten beräknas (308) med hjälp av en justeringsalgoritm.

7. Förfarande enligt krav 6, varvid justeringsalgoritmen inkluderar en första (CKRXQUALS, RXQUALNX)) och en andra (Cf(RXQUALS,U)) kompenserings- faktor.

8. Förfarande enligt krav 7, varvid kompenseringsfaktorerna (CKRXQUALS, RXQUALNX), Cf(RXQUALS,U)) härleds ur åtminstone en tabell (tabell 1) som definierar kompenseringsfaktorema i beroende av ett antal olika kommunikations- 10 15 20 25 30 516 837 20 n a n s a nu kvalitetsvärden för den betjänande cellen (RXQUALS(RU), RXQUALS(BTS)) och motsvarande kommunikationskvalitetsvärden (RXQUALNX, U) för grarmcellen.

9. Förfarande enligt krav 8, varvid kompenseringsfaktorerna (CKRXQUALS, RXQUALNX), Cf(RXQUALS,U)) i tabellen (tabell 1) uppdateras i förutbestämda intervall.

10. Förfarande enligt något av kraven 6-9, varvid justeringsalgoritmen också inklu- derar en funktion av tid (f(t)) som startar vid l och minskar till 0 efier en förutbe- stämd tid (Tm).

11. 1 1. Förfarande enligt något av kraven 6-9, varvid justeringsalgoritmen också inklu- derar en funktion av tid och hastighet (f(t,v)) som startar vid 1 och minskar till 0 efler en förutbestämd tid (Tm) och beroende av hastigheten (v).

12. Förfarande enligt något av kraven 1-11, varvid det första rangordningsvärdet (RANKS) sätts till samma värde som den första effektbudgeten (pbgtS) och det andra rangordningsvärdet (RANKNX) sätts till samma värde som den andra effektbudgeten (pbgtNx).

13. Ett arrangemang i ett radiokommunikationssystem för att fastställa ett överläm- nande mellan en betjänande cell och en granncell, kännetecknat av att arrangemanget innefattar: medel för beräkning (701) av en första effektbudget för den betjänande cellen och en andra effektbudget för granncellen baserad på uppmätta mottagna signalstyrkor i cellerna; medel för bestämning (702) av ett första rangordningsvärde från den första effekt- budgeten och ett andra rangordningsvärde från den andra effektbudgeten; medel för beräkning av ett nytt rangordningsvärde (7 01) för granncellen baserat på det andra rangordningsvärdet och ett justeringsvärde (RxQualx(Adj)) för q . o | nu 10 15 516 837 21 kommunikationskvalitet; medel fór bestämning (703) av huruvida det nya rangordningsvärdet överstiger det första rangordningsvärdet och for val av granncellen till målcell; och medel for initiering av ett överlämnande (704) till målcellen.

14. Arrangemang enligt krav 13, varvid justeringsvärdet (RxQualflAdj )) for kom- munikationskvalitet beror på en uppmätt kommunikationskvalitet (RXQUALS, RXQUALNX,U) i den betjänande cellen och granncellen som en funktion av tid (f(t))-

15. Arrangemang enligt krav 14, varvid beroendet av kommunikationskvaliteten i den betjänande cellen och granncellen definieras i en kompenseringstabell (tabell 1) for kommunikationskvalitet.

16. Arrangemang enligt krav 14 eller 15, varvid funktionen av tid (f(t)) startar vid 1 och minskar till O efter en förutbestämd tid (Tm).