DE19505780A1 - Mobilfunksystem mit verbessertem "Handover" - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Mobilfunksystem, eine Fest­ station und eine Steuereinrichtung für ein derartiges Mobilfunksystem sowie ein Verfahren zum Weiterreichen einer Verbindung.

Moderne zellulare Mobilfunksysteme werden in der Regel aus mehreren Funkfeststationen gebildet, wobei jede Funkfest­ station mit einer bestimmten Anzahl von ortveränderlichen Teilnehmerstationen (=Mobilstationen) innerhalb eines bestimmten geografischen Bereichs in Verbindung stehen kann. Ein derartiger geografischer Bereich wird im folgen­ den auch als Funkversorgungsbereich oder Funkzelle be­ zeichnet. Die Funkversorgungsbereiche einzelner Funkfest­ stationen in dem Mobilfunksystem können dabei so groß sein, daß sie mehrere Funkversorgungsbereiche anderer Funkfeststationen überdecken. Dadurch können die betref­ fenden geografischen Bereiche von Funkzellen unterschied­ licher Größe mehrfach versorgt werden. Die Funkzellen oder Funkversorgungsbereiche können dabei entsprechend ihrer Größe der geografischen Bereiche zu einzelnen hierarchi­ schen Zellebenen zusammengefaßt werden. Sobald sich eine bewegliche Teilnehmerstation aus dem Funkversorgungsbe­ reich einer Funkfeststation, mit der sie gerade eine Gesprächsverbindung hat, entfernt, muß dafür Sorge getragen werden, daß die Funkverbindung zu der beweglichen Teilnehmerstation von einer anderen Funkzelle, d. h. von einer anderen Feststation übernommen wird. Das Vorliegen eines solchen Funkzellenwechsels kann beispielsweise durch Messungen der Signalfeldstärke, des Signalrauschabstandes, der Bitfehlerrate, der Entfernung zwischen Feststation und beweglichen Teilnehmerstation usw. festgestellt werden. Wird eine derartige Situation erkannt, so ist eine Ge­ sprächsübergabe, d. h. ein sogenannter "Handover" oder "Handoff" erforderlich.

Aus EP 526 436 A1 ist ein Verfahren zur Gespächsübergabe für ein Mobilfunksystem mit verschiedenen Zellebenen vorgeschlagen. Hierbei wird als Kriterium für ein Weiter­ reichen einer Verbindung die Geschwindigkeit der betref­ fenden ortsveränderlichen Teilnehmerstation herangezogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mobilfunk­ system der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine verbesserte Auslastung der einzelnen Funkversorgungsberei­ che möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Mobilfunkübertragungssystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Mobil­ funksystem Mittel zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation einer beweglichen Funkstation bestehenden Verbindung in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer der beweglichen Funkstation in einem Funkversorgungsbereich und/oder in Abhängigkeit der Verbindungsdauer aufweist.

Das Weiterreichen einer Verbindung vom Versorgungsbereich einer Funkfeststation in den Versorgungsbereich der weiteren Funkfeststation ist ohne großen zusätzlichen Aufwand dadurch möglich, daß die Aufenthaltsdauer bzw. die Verbindungsdauer einer beweglichen Funkstation beispiels­ weise durch einen Zähler in einfacher Weise bestimmt werden kann, ohne daß eine aufwendige Bestimmung bei­ spielsweise der Geschwindigkeit der beweglichen Funksta­ tion erforderlich ist. Alle Funkzellen, d. h. alle Funk­ versorgungsbereiche des Mobilfunkübertragungssystems sind dabei entsprechend ihrer jeweiligen Zellebene gekennzeich­ net und somit einer bestimmten Zellhierarchie zuordenbar. In Abhängigkeit des Zelltyps, d. h. entsprechend der jeweiligen Hierarchie der Ursprungszelle und der Aufent­ haltsdauer einer Verbindung im Versorgungsbereich der betreffenden Zielzelle sowie unter Berücksichtigung der Kennzeichnung der Zielzellen der entsprechenden Zellebenen erfolgt somit die Auslösung, d. h. die Triggerung des Weiterreichens der Verbindung. Darüberhinaus kann in Abhängigkeit des Zelltyps, d. h. entsprechend der jeweili­ gen Hierarchie der Ursprungszelle und der Verbindungsdauer einer Mobilstation mit der Feststation der Ursprungszelle sowie unter Berücksichtigung der Kennzeichnung der Ziel­ zellen der entsprechenden Zellebenen das Weiterreichen einer Verbindung zu den Funkversorgungsbereich ebenfalls versorgenden weiteren Feststationen erfolgen. Durch die Berücksichtigung der Verbindungsdauer in einer Ursprungs­ zelle kann in Abhängigkeit des Zelltyps der betreffenden Zelle das Weiterreichen der Verbindung dann unterdrückt werden, wenn noch andere Mittel im System genutzt werden können, um den Grund für die Auslösung des Weiterreichens zu beseitigen. Insgesamt wird durch die Berücksichtigung der Aufenthaltsdauer und/oder der Verbindungsdauer somit ein Weiterreichen einer Verbindung schnell durchgeführt, es erfolgt eine zuverlässige Auswahl der Zielzellen und auch es wird eine effiziente Auslastung der einzelnen Funkversorgungsbereiche ermöglicht.

Eine effektive Steuerung der Gesprächsübergabe für den Fall, daß die Mobilstation mit der Funkfeststation einer übergeordneten Zellebene, d. h. einer Makrozelle oder Schirmzelle verbunden ist, wird dadurch sichergestellt, daß das Mobilfunksystem mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie aufweist und daß die Mittel zum Weiterrei­ chen einer zwischen einer Feststation und einer bewegli­ chen Funkstation bestehenden Verbindung in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer der beweglichen Funkstation in einem Funkversorgungsbereich dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterreichen an eine Funkstation einer niedrigeren Ebene der Zellhierarchie vorgesehen ist.

Die Steuerung des Weiterreichens einer Verbindung in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer kann dabei derart erfolgen, daß die Mittel zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation und einer beweglichen Funkstation bestehenden Verbindung in Abhängigkeit der Verbindungs­ dauer dann vorgesehen sind, wenn die Verbindungsdauer einen vorgebbaren ersten Wert überschreitet.

Entsprechend wird eine effektive Steuerung der Gesprächs­ übergabe für den Fall, daß die Mobilstation mit der Funkfeststation einer untergeordneten Zellebene, d. h. Mikrozelle oder Makrozelle verbunden ist dadurch sicher­ gestellt, daß daß das Mobilfunksystem mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie aufweist und daß die Mittel zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation und einer beweglichen Funkstation bestehenden Verbindung in Abhängigkeit der Verbindungsdauer dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterreichen an eine Funkstation einer höheren Ebene der Zellhierarchie vorgesehen ist.

Die Steuerung des Weiterreichens einer Verbindung in Abhängigkeit der Verbindungsdauer kann in diesem Fall derart erfolgen, daß die Mittel zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation und einer beweglichen Funk­ station bestehenden Verbindung in Abhängigkeit der Verbin­ dungsdauer dann vorgesehen sind, wenn die Verbindungsdauer einen vorgebbaren ersten Wert unterschreitet.

Eine möglichst zuverlässige Steuerung der Gesprächsübergabe erfolgt dadurch, daß das Mobilfunksystem weitere Mittel zur Weitergabe einer Verbindung in Abhängigkeit von vorgebbaren Kriterien, insbesondere Pegel-, Entfernungs-, und/oder Qualitätskriterien aufweist.

Für eine wirkungsvolle Durchführung des Weiterreichens einer Verbindung ist es vorteilhaft, daß das Mobilfunk­ system Mittel zur Kennzeichnung einer Zuordnung der Feststationen des Mobilfunksystems zu mindestens zwei hierarchischen Ebenen aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Funküber­ tragungssystems mit zentralen Mitteln zur Über­ gabe einer Verbindung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Funküber­ tragungssystems mit dezentralen Mitteln zur Übergabe einer Verbindung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild zum Ablauf einer Gesprächs­ übergabe,

Fig. 4 ein Flußablaufdiagramm für das zeitgesteuerte Weiterreichen einer mit einer Funkfeststation einer unteren Ebene der Zellhierarchie bestehen­ den Verbindung und

Fig. 5 ein Flußablaufdiagramm für das zeitgetriggerte Weiterreichen einer mit einer Funkfeststation einer oberen Ebene der Zellhierarchie bestehen­ den Verbindung.

Fig. 1 zeigt ein Mobilfunkübertragungssystem, welches aus drei hierarchischen Ebenen aufgebaut ist. So sind Funk­ feststationen FS11, FS12, FS13, FS14, die jeweils Funk­ versorgungsbereiche Z11, Z12, Z13, Z14, sogenannte Mikro­ zellen versorgen, einer unteren Ebene der Zellhierarchie zugeordnet. Die Funkfeststationen FS21, FS22, die Funk­ versorgungsbereiche Z21, Z22, sogenannte Makrozellen versorgen, sind einer mittleren Ebene der Zellhierarchie zugeordnet, während die Funkfeststation FS31 mit einem zugeordneten Funkversorgungsbereich Z31 (= sogenannte Schirmzelle) Teil einer oberen Ebene der Zellhierarchie ist. Die Funkfeststationen FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31 sind mit einer Steuereinrichtung S verbunden, die Gesprächsübergabeeinrichtungen G1 . . Gm sowie weitere Mittel M1 . . Mk zur Übergabe einer Verbindung aufweist. Bei einem GSM-Mobilfunkübertragungssystem entspricht die Steuereinrichtung S dem sogenannten Base Station Controller BSC. Die Steuereinrichtung S ist darüber hinaus an ein Festnetz FN eines Telefonsystems angeschlossen. In dem Mobilfunkübertragungssystem bewegen sich Mobilstatio­ nen MS1, MS2 . . MSn.

Durch den hierarchischen Aufbau des Mobilfunkübertragungs­ systems kommt es zu einer Mehrfachüberdeckung der Funk­ versorgungsbereiche. Eine Mobilstation MS1 . . MSn, die sich im in Fig. 1 dargestellten Mobilfunkübertragungssystem bewegt, hat somit je nach ihrem Standort die Möglichkeit mit Funkfeststationen verschiedener Zellhierarchien eine Verbindung aufzunehmen. Damit das Mobilfunksystem eine hohe Verkehrslast bei unterschiedlichem Bewegungsprofil der Mobilfunkteilnehmer im Zusammenhang mit unterschiedli­ chen, im betreffenden Mobilfunknetz realisierten Versor­ gungsbereichen einzelner Funkfeststationen effizient verarbeiten kann, sollen die sich langsam bewegenden Mobilfunkstationen, beispielsweise Handfunktelefone im Stadtbereich, eher den Funkzellen Z11, Z12, Z13, Z14 der unteren Zellhierarchie zugeordnet werden, während die Funkfeststationen FS21, F522 der mittleren Hierarchie sowie die Funkfeststation FS31 der oberen Hierarchie mehr für die Versorgung der sich schnell bzw. sehr schnell bewegenden Mobilfunkstationen, beispielsweise zur Versor­ gung von Funkzellen im Bereich von Autobahnen oder Hoch­ geschwindigkeitszügen verwendet werden sollen. Hierdurch soll erreicht werden, daß bei sich schnell bewegenden Mobilstationen häufige Handover, die in der unteren Zellhierarchie bei sich schnell bewegenden Mobilstationen notwendig wären, vermieden werden. Dies soll im folgenden anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Befindet sich die Mobilstation MS2, wie in Fig. 1 dargestellt ist, beispielsweise im Funkversorgungsbereich Z11 der Funkfest­ station FS11 und besteht eine Verbindung V1 zwischen der Mobilstation MS2 und der Funkfeststation FS11, so wird mit Hilfe der in der Systemsteuerung S vorgesehenen Mittel M1 . . Mk die Zeit bestimmt, die sich die Mobilstation MS2 im Funkversorgungsbereich der Mikrozelle FS11, mit der sie momentan Verbindung hat, aufhält. Kommt es während der Zeitmessung zu einer Anforderung zum Weiterreichen der Verbindung, was beispielsweise durch ein Nachlassen der Signalfeldstärke hervorgerufen werden kann, so wird in der Steuereinrichtung S mit Hilfe der Mittel M1 . . Mk festge­ stellt, ob die Verbindungsdauer zwischen der Mobilstation MS2 und der Funkfeststation FS11 einen vorgebbaren Wert überschreitet. Ist dies der Fall, so gibt zunächst bei­ spielsweise durch entsprechendes Leistungsmanagement der Sendeleistung der betreffenden Mobilstation und Funkfest­ station die Möglichkeit, die Verbindung aufrecht zu erhalten. Gelingt dies nicht, so wird in diesem Fall, d. h. wenn die anhand der Zeitmessung festgestellte Verbindungs­ dauer den vorgegebenen Wert überschreitet, die Verbindung von der Funkfeststation FS11 an eine Zielzelle der glei­ chen Zellhierarchie weitergereicht, soweit diese verfügbar ist.

Ergibt der Vergleich der festgestellten Verbindungsdauer mit der vorgebbaren Zeitdauer daß die Verbindungsdauer mit der Funkfeststation FS11 nicht ausreichend war, d. h. die gemessene Zeit den vorgebbaren Wert unterschreitet, so erfolgt ein Weiterreichen der Verbindung an eine Zielzelle einer höheren Hierarchie, beispielsweise im vorliegenden Fall an die Funkfeststation FS21 des Funkversorgungsbe­ reichs Z21. Hierdurch wird ein einfaches und wirkungs­ volles Kriterium geschaffen für das Weiterreichen einer Verbindung aus dem Funkversorgungsbereich Z1j einer Funkfeststation FS1j, d. h. einer Funkfeststation der untersten Ebene der Zellhierarchie.

Eine ähnliche Vorgehensweise kann durch ein zeitgetrigger­ tes Weiterreichen einer Verbindung auch in umgekehrter hierarchischer Reihenfolge erfolgen, d. h. wenn eine Verbindung mit einer Funkfeststation FS der obersten Zellhierarchie besteht. Dies soll im folgenden am Beispiel einer zwischen der Mobilstation MS5 und der Funkfeststa­ tion FS31 bestehenden Funkverbindung näher erläutert werden. Hierzu wird zunächst festgestellt, ob sich die Mobilstation MS5 im Funkversorgungsbereich einer Funkfest­ station einer niedrigeren Zellebene als der aktuellen Zelle Z31 befindet. Dies ist im vorliegenden Beispiel die Zelle Z22 der Funkfeststation FS22. Ab diesem Zeitpunkt wird eine Zeitmessung gestartet, mit dem Ziel festzustel­ len, ob die Aufenthaltsdauer der Mobilstation MS5 in der Zelle Z22 ausreichend ist, d. h. ob die Aufenthaltsdauer einen vorgebbaren Wert übersteigt. Ist dies der Fall, so erfolgt ein Weiterreichen der Verbindung in die Zielzelle Z22, d. h. in eine Zielzelle einer niedrigeren Zellhier­ archie.

Bewegt sich die Mobilstation MS5 beispielsweise in Rich­ tung des Funkversorgungsbereichs Z13 der Funkfeststation FS13, so wird auch in diesem Fall wiederum festgestellt, wie lange die Aufenthaltsdauer der Mobilstation MS5 im Funkversorgungsbereich Z13 ist und falls die Aufenthalts­ dauer den vorgegebenen Wert übersteigt, erfolgt wiederum auch ein Weiterreichen der Verbindung in die Zelle Z13, anderenfalls bleibt die Verbindung zur aktuellen Zelle bestehen oder es erfolgt ein Weiterreichen des Verbindung an eine Zelle der selben Zellhierarchie, beispielsweise an den Funkversorgungsbereich Z21 der Funkfeststation FS21.

Das in Fig. 1 dargestellte Mobilfunkübertragungssystem weist beispielhaft drei Zellhierarchieebenen auf, jedoch ist die Erfindung grundsätzlich auch bei Mobilfunüber­ tragungssystemen mit zwei oder einer beliebigen Anzahl von Zellhierarchieebenen anwendbar.

Fig. 2 zeigt ein Funkübertragungssystem, daß im wesentli­ chen dem in Fig. 1 dargestellten Funkübertragungssystem entspricht. Lediglich die Mittel M1 . . Mk zur Übergabe einer Verbindung V1 . . Vn in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer oder der Verbindungsdauer sind bei dem in Fig. 2 darge­ stellen Ausführungsbeispiel nicht in der Systemsteuerung S angeordnet, sondern dezentral bei den Funkfeststationen FS, in einem GSM-Mobilfunksystem beispielsweise beim oder im sogenannten Base Station Transceiver BTS. Ansonsten arbeitet das in Fig. 2 dargestellte Mobilfunkübertragungs­ system in gleicher Weise wie das in Fig. 1 beschriebene Funkübertragungssystem.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, mit dem die Entschei­ dungsfindung zum Weiterreichen einer Verbindung verdeut­ licht werden soll. Das Blockschaltbild soll beispielhaft anhand der Funkverbindung V1 beschrieben werden. Während einer bestehenden Funkverbindung werden in der Funkfest­ station (z. B. im Base Station Transceiver BTS einer GSM- Feststation) im Block 20 gesammelte Eingangsparameter, beispielsweise Empfangspegel der Funkfeststationen der bedienenden Zelle und der Nachbarzellen, Qualitäts- und Entfernungsparameter der Verbindung zwischen Mobilstation und Feststation der bedienenden Zelle in einem Signalvor­ verarbeitungsblock 21 aufbereitet. Die so aufbereiteten Eingangsparameter dienen als Eingangswerte für die weite­ ren Verarbeitungsblöcke 22, 23, 24, die die Entscheidungs­ algorithen zum Weiterreichen der Funkverbindung V1 enthal­ ten. Diese Verarbeitungsblöcke 22, 23, 24 sind bei zen­ traler Anordnung der Mittel M1 . . Mk in der Steuereinrich­ tung S, beispielsweise im Base Station Controller BSC (vgl. Fig. 1) und bei dezentraler Anordnung in oder bei den Funkfeststationen FS, beispielsweise im Base Station Transceiver angeordnet. In Abhängigkeit der im Block 22 ermittelten Aufenthaltsdauer und/oder Verbindungsdauer erfolgt im Block 23 eine Auswahl der Vergleichs- und Entscheidungsalgorithmen zum Weiterreichen der Verbindung und/oder sonstige hiermit im Zusammenhang stehende Maß­ nahmen zur Steuerung der Funkverbindung, wie beispiels­ weise ein entsprechendes Leistungsregelungskonzept (Power Control Management). Die Ergebnisse von Block 23 und 22 dienen dann als Grundlage für die im Block 24 erfolgende Auswahl der Algorithmen für die Aufstellung und Abarbei­ tung der sogenannten Zielzellenliste, d. h. die Reihenfolge der Zellhierarchien bei der Abarbeitung der Zielzellen­ liste.

Fig. 4 zeigt ein Flußablaufdiagramm für das zeitgesteuerte Weiterreichen einer Verbindung aus dem Funkversorgungs­ bereich Z1j einer Funkfeststation FS1j, die der untersten Ebene der Zellhierarchie angehört. Bei den Funkfeststatio­ nen FS1j handelt es sich beispielsweise um die Funkfest­ stationen FS11, FS12, FS13, FS14 der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Mobilfunkübertragungssysteme mit den ent­ sprechenden Funkversorgungsbereichen Z1j = Z11, Z12, Z13, Z14. Nach einem in einem Block 10 vorgebenen Start, der beispielsweise durch die Aufnahme einer Funkverbindung zwischen einer Mobilstation und einer Funkfeststation der untersten Zellhierarchie erfolgt, wird mit Hilfe der Mittel M1 . . Mk zunächst festgestellt, ob sich die Mobil­ station im Funkversorgungsbereich Z1j befindet und Verbin­ dung mit einer Funkfeststation FS1j der untersten Zell­ hierarchie besteht. Ist dies der Fall, so wird im Block 12 eine Zeitmessung gestartet. Kommt es während dieser Zeitmessung zu einer Anforderung zum Weiterreichen der Verbindung, beispielsweise in Folge von vorgebbaren Kriterien, beispielsweise Pegel-, Entfernungs- oder Qualitätskriterien, so wird im Block 14 weiter geprüft, ob die Verbindungsdauer, d. h. die Zeit seit dem Start der Zeitmessung und bis zur Anforderung zum Weiterreichen der Verbindung einen bestimmten Grenzwert (= vorgebbarer zweiter Wert), beispielsweise 15 bis 30 Sekunden über­ steigt. Ist dies der Fall, so wird im Block 15 zunächst geprüft, ob sich der Grund für das Weiterreichen der Verbindung beseitigen läßt. Dies kann beispielsweise durch eine Erhöhung der Sendeleistung erreicht werden. Ist ein derartiges "Powermanagement" noch möglich, so wird die Zeitmesschleife nochmals durchlaufen. Besteht keine Möglichkeit mehr, das Weiterreichen der Verbindung sonst­ wie zu beseitigen, so erfolgt ein Weiterreichen der Verbindung im Block 16 an eine Zielzelle der gleichen Zielhierarchie wie der Ursprungszielzelle, soweit diese verfügbar ist. Ergibt die Prüfung der Verbindungsdauer mit der Funkfeststation FS1j im Block 14, daß die Verbindungs­ dauer geringer als ein vorgebbarer Vergleichswert ist, so erfolgt ein Weiterreichen der Verbindung in eine Zielzelle einer höheren Zellhierarchie, soweit diese verfügbar ist.

Mit Hilfe des vorgeschlagenen Kriteriums der Bestimmung der Verbindungsdauer kann auf einfache Weise ein Kriterium geschaffen werden, mit dem eine möglichst sinnvolle und effektive Zuordnung der Mobilstationen zu den einzelnen Funkzellenhierarchien erfolgen kann. Aufwendige Messein­ richtungen zur Bestimmung der Geschwindigkeit sind nicht erforderlich. Die Mittel zur Übergabe einer Verbindung M1 . . Mk können dabei wie bereits in Fig. 1 und 2 darge­ stellt ist sowohl zentral in der Systemsteuerung, als auch dezentral in der Funkfeststation angeordnet sein. Bei Mobilfunksystemen mit mehr als zwei hierarchischen Ebenen kann der vorgebbare (zweite) Wert, d. h. der im Block 14 abzufragende Grenzwert für versiedenen Zellhierarchien auch verschieden vorgegeben werden.

Fig. 5 zeigt ein Flußablaufdiagramm für ein zeitgetrigger­ tes Weiterreichen einer Verbindung aus dem Versorgungs­ bereich ZKj einer Funkfeststation FSKj, der obersten Ebene der Zellhierarchie angehört. Im Falle des in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Mobilfunkübertragungssystems ist dies die Funkfeststation FS31, die den Funkversorgungsbereich Z31 versorgt. Bei einem Mobilfunksystem, in dem nur zwei hierarchische Ebenen vorhanden sind, können dies jedoch ebenso die Funkfeststationen FS21 und FS22 der Zellzellen Z21 und Z22 (vergleiche Fig. 1, Fig. 2) sein. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Flußablaufdiagramm erfolgt nachdem in Block 1 dargestellten Start, der beispielsweise wiederum durch die Aufnahme einer Verbindung zwischen einer Mobil­ station und einer Feststation festgelegt wird, im Block 2 die Überprüfung, ob die Mobilstation sich im Funkversor­ gungsbereich einer Funkfeststation der obersten Zellebene befindet und auch mit dieser eine Verbindung unterhält. Ist dies der Fall, wird im Block 3 überprüft, ob sich die Mobilstation auch im Versorgungsbereich einer Funkfest­ station einer niedrigeren Zellebene als der aktuellen Zelle befindet. Ist dies der Fall, so wird im Block 4 eine Zeitmessung gestartet und im Block 5 überprüft, ob sich die Mobilstation auch nach Ablauf der Zeitmessung noch im Funkversorgungsbereich der niedrigeren Zellebene befindet, d. h. die Aufenthaltsdauer ausreichend ist (= ob der vorgebbare erste Grenzwert überschritten wird). Ist dies der Fall, so erfolgt ein Weiterreichen der Verbindung in eine Zielzelle einer niedrigeren Zellhierarchie als der aktuellen Zelle (vergleiche Block 6). Ist die Aufenthalts­ dauer im Funkversorgungsbereich der niedrigeren Zellebene nicht ausreichend, so erfolgt im Block 7 die Überprüfung, ob sich die Mobilstation weiterhin im Funkversorgungs­ bereich der Funkfeststation der niedrigeren Zellebene befindet. Ist dies der Fall, so wird überprüft, ob nach Start einer Zeitmessung im Block 4 die Aufenthaltsdauer weiterhin ausreichend ist (vergleiche Block 5). Befindet sich die Mobilstation nicht mehr im Versorgungsbereich der Funkstation der niedrigeren Zellebene, so erfolgt im Block 8 ein Rücksetzen der Zeitmessung und ein Rücksprung an den Anfang des Blocks 3, d. h. es wird erneut überprüft, ob sich die Mobilstation im Funkversorgungsbereich einer Funkfeststation einer niedrigeren Zellebene als der aktuellen Zelle befindet. Bei Mobilfunksystemen mit mehr als zwei hierarchischen Ebenen kann auch der vorgebbare (erste) Wert, d. h. der im Block 5 abzufragende Grenzwert für versiedenene Zellhierarchien auch verschieden vor­ gegeben werden.

Bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Mobilfunküber­ tragungssystem, in dem mehr als zwei hierarchische Ebenen vorhanden sind, ist neben den in den Fig. 4 und 5 be­ schriebenen Flußablaufdiagrammen, d. h. neben dem Übergang einer Verbindung von einer Feststation, die der obersten Ebene der Zellhierarchie angehört auf eine darunterliegen­ de Zellhierarchieebene und umgekehrt auch eine Steuerung möglich, die eine Kombination, d. h. eine Vermischung der beiden Flußablaufdiagramme der Fig. 4 und 5 beinhaltet, möglich. Hierzu ist ein Flußablaufdiagramm denkbar, das sowohl das zeitgesteuerte als auch das zeitgetriggerte Weiterreichen einer Verbindung aus dem Versorgungsbereich Zÿ einer Funkfeststation FSÿ, die weder der untersten, noch der obersten Ebene der Zellhierarchie angehört denkbar mit 1 kleiner i kleiner k, wobei 1 die unterste Ebene und k die oberste Zellhierarchieebene kennzeichnet. Das Weiterreichen einer Verbindung aus dem Versorgungs­ bereich Zÿ einer Funkfeststation FSÿ, die weder der untersten, noch der obersten Ebene der Zellhierarchie angehört, kann hierbei durch eine gemischte komplexe Anwendung der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Flußab­ laufdiagramme realisiert werden.

Claims (28)

1. Mobilfunksystem (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31; MS1 . . MSn, S), dadurch gekennzeichnet, daß das Mobilfunksystem (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31; MS1 . . MSn, S) Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) und/oder in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) aufweist.

2. Mobilfunksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mobilfunksystem mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie aufweist und daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversorgungsbereich (Z11, Z12, Z13, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterreichen an eine Funkstation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22) einer niedrigeren Ebene der Zellhierarchie vorgesehen ist.

3. Mobilfunksystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversorgungsbereich (Z11, Z12, Z13, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) dann vorgesehen sind, wenn die Aufenthaltsdauer (Ta) einen vorgebbaren ersten Wert überschreitet.

4. Mobilfunksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mobilfunksystem mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie aufweist und daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterreichen an eine Funkstation (FS21, FS22; FS31) einer höheren Ebene der Zellhierarchie vor­ gesehen ist.

5. Mobilfunksystem nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) dann vorgesehen sind, wenn die Verbindungsdauer (Tv) einen vorgebbaren zweiten Wert unterschreitet.

6. Mobilfunksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mobilfunksystem weitere Mittel (22) zur Weitergabe einer Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit von vorgebbaren Kriterien, insbesondere Pegel-, Entfernungs-, und/oder Qualitätskriterien aufweist.

7. Mobilfunksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mobilfunksystem Mittel zur Kennzeichnung einer Zuordnung der Feststationen (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) des Mobilfunksystems zu mindestens zwei hierarchischen Ebenen aufweist.

8. Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) für ein Mobilfunksystem (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31; MS1 . . MSn, S), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) des Mobilfunksystems (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31; MS1 . . MSn, S) Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) und/oder in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) aufweist.

9. Feststation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststation (FS21, FS22; FS31) für ein Mobilfunk­ system mit mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie vorgesehen ist und daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterrei­ chen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversorgungsbereich (Z11, Z12, Z13, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterrei­ chen an eine Funkstation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22) einer niedrigeren Ebene der Zellhierarchie vorgesehen ist.

10. Feststation nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversorgungsbereich (Z11, Z12, Z13, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) dann vorgesehen sind, wenn die Aufenthaltsdauer (Ta) einen vorgebbaren ersten Wert überschreitet.

11. Feststation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS21, FS22) für ein Mobilfunksystem mit mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie vorgesehen ist und daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterreichen an eine Funkstation (FS21, FS22; FS31) einer höheren Ebene der Zellhierarchie vor­ gesehen ist.

12. Feststation nach einem der Ansprüche 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) dann vorgesehen sind, wenn die Verbindungsdauer (Tv) einen vorgebbaren zweiten Wert unterschreitet.

13. Feststation nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) weitere Mittel (22) zur Weitergabe einer Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit von vorgebbaren Kriterien, insbesondere Pegel-, Entfernungs-, und/oder Qualitäts­ kriterien aufweist.

14. Feststation nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) Mittel zur Kennzeichnung einer Zuordnung der Fest­ stationen (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) des Mobilfunksystems zu mindestens zwei hierarchischen Ebenen aufweist.

15. Steuereinrichtung (S) für ein Mobilfunkübertragungs- System (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31, MS1 . . MSn, S), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (S) Mittel (M1 . . Mk) zum Weiter­ reichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) und/oder in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) aufweist.

16. Steuereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für ein Mobilfunksystem mit mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie vorgesehen ist und daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversor­ gungsbereich (Z11, Z12, Z13, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterreichen an eine Funkstation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22) einer niedrigeren Ebene der Zellhier­ archie vorgesehen ist.

17. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversorgungsbereich (Z11, Z12, Z13, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) dann vorgesehen sind, wenn die Aufenthaltsdauer (Ta) einen vorgebbaren ersten Wert überschreitet.

18. Steuereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung für ein Mobilfunksystem mit mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie vorgesehen ist und daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) beste­ henden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbin­ dungsdauer (Tv) dann vorgesehen sind, wenn ein Weiterrei­ chen an eine Funkstation (FS21, FS22; FS31) einer höheren Ebene der Zellhierarchie vorgesehen ist.

19. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M1 . . Mk) zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) dann vorgesehen sind, wenn die Verbindungsdauer (Tv) einen vorgebbaren zweiten Wert unterschreitet.

20. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (S) weitere Mittel (22) zur Weitergabe einer Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit von vorgebbaren Kriterien, insbesondere Pegel-, Entfernungs-, und/oder Qualitätskriterien aufweist.

21. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (S) Mittel zur Kennzeichnung einer Zuordnung der Feststationen (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) des Mobilfunksystems zu mindestens zwei hierarchischen Ebenen aufweist.

22. Verfahren zum Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn), dadurch gekennzeichnet, daß das Weiterreichen der Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängig­ keit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) und/oder in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) erfolgt.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen (FS11, FS12, FS13, FS14; FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22) des Mobilfunksystem mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie zugeordnet sind und daß ein Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversorgungsbereich (Z11, Z12, Z13, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) zum Weiterreichen an eine Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22) einer niedrigeren Ebene der Zellhierarchie erfolgt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS21, FS22; FS31) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Aufenthaltsdauer (Ta) der beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) in einem Funkversorgungsbereich (Z11, Z12, Zl3, Z14; Z11, Z12, Z13, Z14, Z21, Z22) dann erfolgt, wenn die Aufenthaltsdauer (Ta) einen vorgebbaren ersten Wert überschreitet.

25. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen (FS11, FS12, FS13, FS14; FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22) des Mobilfunksystems mindestens zwei Ebenen einer Zellhierarchie zugeordnet sind und daß ein Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12, FS13, FS14; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) zum Weiterreichen an eine Funkstation (FS21, FS22; FS31) einer höheren Ebene der Zellhierarchie erfolgt.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weiterreichen einer zwischen einer Feststation (FS11, FS12; FS21, FS22) und einer beweglichen Funkstation (MS1 . . MSn) bestehenden Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängigkeit der Verbindungsdauer (Tv) dann erfolgt, wenn die Verbin­ dungsdauer (Tv) einen vorgebbaren zweiten Wert unter­ schreitet.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Weitergabe einer Verbindung (V1 . . Vn) in Abhängig­ keit von vorgebbaren Kriterien, insbesondere Pegel-, Entfernungs-, und/oder Qualitätskriterien erfolgt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen (FS11, FS12, FS13, FS14, FS21, FS22, FS31) des Mobilfunksystems mindestens zwei hierarchischen Ebenen zugeordnet sind.