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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die zellularen Systeme
zur Funkkommunikation mit Mobiltelefonen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Vorgänge zur Übergabe
der Kommunikation von einer Zelle zu einer anderen, die in diesen
Netzen in Abhängigkeit
von den Ortswechseln der Mobiltelefone durchgeführt werden (eine solche Übergabe wird
auch als "Handover" bezeichnet), sowie
die mit ihnen verbundenen Probleme der Zuteilung von Funkressourcen.
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Um
die Risiken einer Kommunikationsunterbrechung aufgrund einer eventuellen
Nichtverfügbarkeit
von Funkressourcen in den verschiedenen und auch als Kandidatenzellen
bezeichneten Zellen, an welche eine Kommunikation übergeben
werden kann, zu begrenzen, ist das Verfahren bekannt, für bestimmte
bevorrechtigte Benutzer wie zum Beispiel die Polizei, die Feuerwehr
usw. ein spezielles, als Vorrangfunktion bezeichnetes Verfahren
vorzusehen, das darin besteht, bei Nichtverfügbarkeit einer Ressource in
einer (auch als Zielzelle bezeichneten) Kandidatenzelle, auf welche
eine Übergabe
angefordert wird, ganz einfach eine Ressource in Anspruch zu nehmen,
die in dieser Zielzelle einem nicht bevorrechtigten Benutzer zugeteilt
ist. Die Kommunikation dieses nicht bevorrechtigten Benutzers wird
somit entweder unterbrochen oder an eine Zelle übergeben, in welcher eine Ressource
verfügbar
ist, jedoch mit dem Risiko einer dann verschlechterten Qualität.
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Ein
solches Vorrangverfahren ist in dem zellularen System zur Funkkommunikation
mit Mobiltelefonen vorgesehen, das unter der Bezeichnung GSM (für "Global System for
Mobile Communications")
bekannt ist.
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Es
sei mit wenigen Worten daran erinnert, daß ein System wie GSM, wie in 1 veranschaulicht,
folgende Komponenten beinhaltet:
- – Eine Gruppe
von auch als BTS (für "Base Transceiver
Station") bezeichneten
Basisstationen wie die mit BTS1, BTS2, BTS3 und BTS4 bezeichneten
Stationen, von denen jede einer (jeweils mit C1, C2, C3 und C4 bezeichneten)
Zelle zugeordnet ist, wobei diese Basisstationen mit Mobiltelefonen
wie M1, M2, M3 und M4 verbunden sind, die sich in diesen Zellen
befinden,
- – eine
Gruppe von auch als BSC (für "Base Station Controller") bezeichneten Basisstations-Controllern
wie die mit BSC1 und BSC2 bezeichneten Controller, von denen jeder
insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Verwaltung der Funkressourcen
eine Untergruppe von Basisstationen – d.h. von Zellen – verwaltet,
wobei der Basisstations-Controller BSC1 im hier gezeigten Beispiel die
Basisstationen BTS1 und BTS2, d.h. die Zellen C1 und C2, und der
Basisstations-Controller BSC2 in diesem Beispiel die Basisstationen
BTS3 und BTS4, d.h. die Zellen C3 und C4, verwaltet,
- – eine
Gruppe von auch als MSC (für "Mobile Switching
Center") bezeichneten
Mobiltelefon-Vermittlungsstellen wie die mit MSC1 bezeichnete Vermittlungsstelle,
wobei jede dieser MSCs insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Verwaltung
der Kommunikation eine Untergruppe von Basisstations-Controllern
verwaltet und die Mobiltelefon-Vermittlungsstelle MSC1 im hier gezeigten
Beispiel die Basisstations-Controller BSC1 und BSC2 verwaltet.
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Im
Fall einer Anforderung zur Übergabe
der Kommunikation von einer Serverzelle an eine Zielzelle, die vom
selben BSC wie die Serverzelle gesteuert wird, beispielsweise im
Fall einer Anforderung zur Übergabe
der Kommunikation von der Zelle C1 an die Zelle C2 oder von der
Zelle C3 an die Zelle C4 (eine solche Übertragung wird auch als "Intra-BSC-Handover" bezeichnet) ist
die betrachtete BSC in der Lage, selbst festzustellen, ob in der
Zielzelle Ressourcen verfügbar
sind, und kann im Fall eines bevorrechtigten Benutzers gegebenenfalls
intern das Vorrangverfahren einleiten, um diesem Benutzer eine Ressource
zuzuteilen.
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Im
Fall einer Anforderung zur Übergabe
der Kommunikation von einer Serverzelle, die von einem als Server-BSC
bezeichneten BSC gesteuert wird, an eine Zielzelle, die von einem
anderen, als Ziel-BSC bezeichneten BSC gesteuert wird, beispielsweise
im Fall einer Anforderung zur Übergabe der
Kommunikation von einer der Zellen C1 und C2 an eine der Zellen
C3 und C4 (eine solche Übertragung
wird auch als "Inter-BSC-Handover" bezeichnet) ist
das Verfahren zur Übergabeanforderung
das Verfahren, das in einer der 2 und 3 dargestellt
ist und bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
- – Der als
BSCs bezeichnete Server-BSC übermittelt
der MSC zunächst
eine Mitteilung zur Handover-Anforderung (die Mitteilung HO REQ
für "Handover Required"),
- – die
MSC übermittelt
ihrerseits eine Mitteilung desselben Typs (HO REQ') an den Ziel-BSC,
- – der
Ziel-BSC übermittelt
an die MSC in Abhängigkeit
davon, ob in der Zielzelle eine Ressource verfügbar ist oder nicht, entweder – in dem
in 2 gezeigten Fall – eine "Handover"-Anforderungsmitteilung (die Mitteilung
HO COMM für "Handover Command") oder – in dem
in 3 gezeigten Fall – eine Mitteilung, daß ein "Handover" an diese Zielzelle
nicht möglich
ist (die Mitteilung HO FAIL für "Handover Failure"), und
- – die
MSC übermittelt
ihrerseits dem Server-BSC eine Mitteilung derselben Art, nämlich entweder eine "Handover"-Anforderungsmitteilung (die Mitteilung
HO COMM') oder eine
Mitteilung, daß ein Handover
an diese Zielzelle nicht möglich
ist (die Mitteilung HO REJ für "Handover Rejection").
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Falls
in der Zielzelle keine Ressource verfügbar ist und im Fall eines
bevorrechtigten Mobiltelefons wird dieses Verfahren, wie in 4 veranschaulicht,
insofern modifiziert, als der MSC in der Mitteilung HO REQ' eine Anforderung
zur Einleitung des Vorrangverfahrens mittels eines speziellen binären Elements übermittelt,
das als PCI (für "Preemption Capability
Indicator") bezeichnet
wird (siehe insbesondere Seite 83 der GSM-Empfehlung 08.08, Version
5.2.0, Mail 1996), sowie insofern, als dieser Ziel-BSC nun dieses
Vorrangverfahren einleitet, um in der Zielzelle eine Ressource zu
finden, damit die Mitteilungen HO FAIL und HO REJ anschließend durch "Handover"-Anforderungsmitteilungen
(die Mitteilungen HO COMM und HO COMM') ersetzt werden.
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Im
Fall einer Inter-BSC-Übergabeanforderung
löst der
BSC somit unmittelbar ab dem Empfang einer "Handover"-Anforderung und nach einfacher Erkennung
des Vorrangzeichens des betreffenden Mobiltelefons (dieses Vorrangzeichen
geht aus den Vertragsdaten dieses Mobiltelefons hervor, auf welche
der MSC Zugriff hat) eine Anforderung zur Einleitung des Vorrangverfahrens
aus. Unter diesen Bedingungen wird in der Zielzelle, bei der es
sich um die erste Kandidatenzelle handelt, an welche eine Übergabe
angefordert wird, eine Bevorrechtigung bewerkstelligt, während vielleicht
in einer anderen Kandidatenzelle als dieser Zielzelle oder in dieser
Zielzelle selbst eine verfügbare
Ressource existiert. Daraus folgt eine unnötige Benachteiligung nicht
bevorrechtigter Benutzer. Nun ist es aber in diesen Systemen wichtig,
nicht nur das Risiko einer Kommunikationsunterbrechung für bevorrechtigte
Benutzer zu begrenzen, sondern auch die nicht bevorrechtigten Benutzer
nicht allzu sehr aufgrund der Einleitung des Vorrangverfahrens zu
benachteiligen.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, diesen
Nachteil zu beheben.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Zuteilung von Funkressourcen durch Bevorrechtigung bei einer Übergabe
der Kommunikation von einer Zelle zu einer anderen in einem zellularen
System zur Funkkommunikation mit Mobiltelefonen gemäß Anspruch 1.
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Somit
ist es die Server-Einheit (oder im Fall eines Systems wie dem GSM-System
der Server-BSC) und nicht die übergeordnete
Einheit (oder im Fall eines Systems wie dem GSM-System die MSC),
die über
das Auslösen
eines Vorrangverfahrens entscheidet. Nun hat der Server-BSC aber
im Gegensatz zur MSC einen Überblick über die
Auslastung der Kandidatenzellen (entweder direkt, sofern es sich
um von ihm selbst gesteuerte Zellen handelt, oder über die
Antworten, die bei "Handover"-Anforderungen an Zellen, die nicht von
ihm gesteuert werden, von unterschiedlichen Ziel-BSCs empfangen werden).
Auf diese Weise kann eine Anforderung zur Einleitung eines Vorrangverfahrens
erst dann in einer Zielzelle bewirkt werden, nachdem sich der Server-BSC
zuvor vergewissert hat, daß keiner
der Kandidatenzellen eine Ressource verfügbar ist, wodurch in diesem
Fall die weiter oben erwähnten
Unannehmlichkeiten für
die nicht bevorrechtigten Benutzer in Grenzen gehalten werden.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Basisstations-Controller
gemäß Anspruch
2.
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Weitere
Gegenstände
und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden
Beschreibung von Realisierungsbeispielen deutlich werden, die insbesondere
beispielhaft dem Fall eines Systems wie dem GSM-System entsprechen,
wobei in der Beschreibung auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen
wird, von denen
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1 eine
schematische Darstellung der Organisation eines Systems wie dem
GSM-System ist,
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2 ein
Diagramm mit den Mitteilungen zeigt, die zwischen den verschiedenen
Einheiten eines solchen Systems bei einer Anforderung zum Inter-BSC-Handover
ausgetauscht werden, falls in der Zielzelle eine Ressource verfügbar ist,
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3 ein
Diagramm mit den Mitteilungen zeigt, die zwischen den verschiedenen
Einheiten eines solchen Systems bei einer Anforderung zum Inter-BSC-Handover
ausgetauscht werden, falls in der Zielzelle keine Ressource verfügbar ist,
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4 ein
Diagramm mit den Mitteilungen zeigt, die zwischen den verschiedenen
Einheiten eines solchen Systems bei einer Anforderung zum Inter-BSC-Handover
mit einer Anforderung zur Einleitung eines Vorrangverfahrens ausgetauscht
werden, falls in der Zielzelle keine Ressource verfügbar ist,
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5 ein
Diagramm zeigt, das an einem Beispiel die verschiedenen Mitteilungen
veranschaulicht, die zwischen den verschiedenen Einheiten eines
solchen Systems zur Einleitung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgetauscht
werden,
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6 in
schematischer Form die in der Server-Einheit (oder im Server-BSC) erfindungsgemäß eingesetzten
Mittel veranschaulicht und
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7 in
schematischer Form die in der übergeordneten
Einheit (oder in der MSC) erfindungsgemäß eingesetzten Mittel veranschaulicht.
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Das
in 5 veranschaulichte Beispiel entspricht unter Bezugnahme
auf das Beispiel in 1 dem Fall, daß die Serverzelle
die Zelle C1 ist, wobei die verschiedenen Kandidatenzellen die Zellen
C2, C3 und C4 sind und das Vorrangverfahren in der Zielzelle C2
eingeleitet wird.
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Das
in 5 veranschaulichte Verfahren zum Austausch von
Mitteilungen beinhaltet erste Mitteilungs-Austauschvorgänge, die es dem Server-BSC
BSCs (der dem BSC1 in 1 entspricht) gestatten sollen,
sich zuvor zu vergewissern, daß in allen
Kandidatenzellen C2, C3 und C4 keine Ressourcen verfügbar sind,
wobei diese ersten Austauschvorgänge
somit von dem in 3 veranschaulichten Typ sind,
wenn man davon absieht, daß hier
für jede
der entsprechenden HO REQ-Meldungen der Name der betreffenden Zielzelle,
nämlich
C2, C3 oder C4, angegeben ist.
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Das
in 5 veranschaulichte Verfahren zum Austausch von
Mitteilungen wird auf folgende Weise fortgesetzt:
- – Der Server-BSC
BSCs übermittelt
an die MSC, in diesem Fall an die Zelle C2 (Mitteilung HO REQ),
eine Mitteilung zur Anforderung eines "Handovers", wobei diese Mitteilung eine spezielle
Information enthält,
die als P1 bezeichnet wird und signalisiert, daß eine Einleitung des Vorrangverfahrens
angefordert wird, und
- – die
MSC übermittelt
ihrerseits eine Mitteilung zur Anforderung eines "Handovers" an den Ziel-BSC BSCc
(der dem BSC2 in 2 entspricht), wobei diese Mitteilung
eine spezielle Information enthält, die
als P2 bezeichnet wird und eine Bestätigung dieser Anforderung der
Einleitung des Vorrangverfahrens ist.
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Ebenso
wie in 4 endet das Verfahren durch die Aussendung von
HO COMM-Mitteilungen vom Ziel-BSC BSCc zur MSC und anschließend der HO
COMM'-Mitteilung
von der MSC zum Server-BSC BSCs.
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Die
Information P1 zur Anforderung der Einleitung des Vorrangverfahrens
kann beispielsweise aus einem binären Element der HO REQ-Mitteilung bestehen,
dessen Nutzung zum gegenwärtigen
Zeitpunkt nicht spezifiziert ist, beziehungsweise aus einem binären Element
dieser HO REQ-Mitteilung, dessen
Nutzung zum gegenwärtigen
Zeitpunkt spezifiziert ist, dem aber für die Realisierung der Erfindung eine
andere Bedeutung verliehen würde;
dies könnte insbesondere
eines der zum gegenwärtigen
Zeitpunkt in einer solchen Mitteilung verwendeten binären Elemente
sein, mit dem der Grund für
die Anforderung der Übergabe
der Kommunikation an die betrachtete Zielzelle angegeben wird.
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Die
Information P2 zur Bestätigung
der Anforderung der Einleitung des Vorrangverfahrens kann beispielsweise
aus einem binären
Element "PCI" (für "Preemption Capability
Indicator") bestehen,
das nach dem bisherigen Stand der Technik verwendet wird, um die
Vorranganforderung zu initialisieren und nicht – im Gegensatz zum hier vorliegenden
Fall – zu bestätigen. Eine
solche Realisierungsform bietet im wesentlichen den Vorteil, daß sich die
zur Realisierung der Erfindung nötigen
Modifikationen an den Infrastrukturen des Systems in Grenzen halten.
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6 veranschaulicht
in schematischer Form die in der Server-Einheit (oder im Server-BSC) erfindungsgemäß eingesetzten
Mittel.
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Eine
solche Einheit beinhaltet in bekannter Weise Mittel 1 zum
Aussenden von Mitteilungen zur "Handover"-Anforderung (HO
REQ-Mitteilungen) sowie Mittel 2 zum Empfangen von Mitteilungen,
die als Antwort auf eine solche Anforderung eingehen (HO REJ- und
HO COMM'-Mitteilungen),
und wird folglich hier nicht näher
beschrieben.
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Die
Server-Einheit beinhaltet erfindungsgemäß ferner Mittel 3 zur Übermittlung
einer Anforderung zur Einleitung eines Vorrangverfahrens an die übergeordnete
Einheit, nachdem sie sich vergewissert hat, daß in mindestens einer der Kandidatenzellen
keine Funkressource verfügbar
ist. Diese Mittel würden
im vorher veranschaulichten Beispiel Mittel beinhalten, um bei einer "Handover"-Anforderung an die
betrachtete Zielzelle (im veranschaulichten Beispiel die Zelle D2)
ein P1-Bit von geeignetem Wert in eine HO REQ-Mitteilung einzufügen, nachdem
im Anschluß an "Handover"-Anforderungen an
mindestens eine der Kandidatenzellen (im veranschaulichten Beispiel
die Zellen C2, C3 und C4) eine HO REJ-Mitteilung empfangen wurde.
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7 veranschaulicht
in schematischer Form die in der übergeordneten Einheit (oder
in der MSC) erfindungsgemäß eingesetzten
Mittel.
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Eine
solche übergeordnete
Einheit beinhaltet in bekannter Weise Mittel 4 zum Empfang
von Mitteilungen zur "Handover"-Anforderung (HO REQ-Mitteilungen), die
von einer Server-Einheit
kommen, sowie Mittel 5 zum anschließenden Aussenden von "Handover"-Anforderungsmitteilungen
(HO REQ') an eine Zieleinheit
und wird folglich hier nicht näher
beschrieben.
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Die übergeordnete
Einheit beinhaltet erfindungsgemäß ferner
Mittel 6 zur Übermittlung
einer Bestätigung
für die
von einer Server-Einheit empfangene Anforderung zur Einleitung eines
Vorrangverfahrens an eine Zieleinheit.
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Diese
Mittel würden
im vorher veranschaulichten Beispiel Mittel beinhalten, um ein P2-Bit
von geeignetem Wert in die HO REQ'-Mitteilung einzufügen, die an eine Zieleinheit
gesendet wird, nachdem eine von einer Server-Einheit stammende HO REQ-Mitteilung empfangen
wurde, die ein P1-Bit von geeignetem Wert enthält.