DE102004027811A1

DE102004027811A1 - Kommunikationssystem, Teilnehmergerät, Steuervorrichtung, Verfahren zum Steuern eines Kommunikationssystems, Verfahren zum Steuern eines Teilnehmergeräts und Verfahren zum Steuern einer Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102004027811A1
Application number: DE102004027811A
Authority: DE
Inventors: Hyung-Nam Choi; Michael Eckert; Martin Wuschke; Holger Schmidt
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: US20060098599A1; CN100551163C; DE102004027811B4; CN1722904A; US7792079B2

Abstract

Es wird ein Kommunikationssystem, insbesondere ein Mobilfunk-Kommunikationssystem, das ein Kommunikationsnetzwerk und mindestens ein Teilnehmergerät aufweist, bereitgestellt, welches Kommunikationssystem eine Speichervorrichtung, die eingerichtet ist, beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, zu speichern, eine Ladevorrichtung, die eingerichtet ist, gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, zu laden; und eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, den Aufbau einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern zu steuern, aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit einem Kommunikationsnetzwerk, ein Teilnehmergerät, eine Steuervorrichtung, ein Verfahren zum Steuern eines Kommunikationssystems, ein Verfahren zum Steuern eines Teilnehmergeräts und ein Verfahren zum Steuern einer Steuervorrichtung.
In Europa wurden und werden Arbeiten für die Entwicklung und Standardisierung von Mobilfunksystemen der dritten Generation durchgeführt. Von großer Bedeutung ist beispielsweise das "Universal Mobile Telecommunications System" (UMTS), das im Rahmen des 3rd Generation Partnership Project (3GPP) entwickelt wird.
Das UMTS-Konzept sieht vor, einem Benutzer des UMTS-Mobilfunksystems ein handliches Endgerät für viele Einsatzbereiche zur Verfügung zu stellen.
Wie eine Vielzahl bekannter Kommunikationssysteme basiert auch UMTS auf einem sogenannten Schichtenmodell, das eine Mehrzahl von hierarchisch geordneten Schichten aufweist.
Die im Rahmen einer Kommunikationsverbindung anfallenden Aufgaben sind auf diese Schichten verteilt. Die Instanzen einer Schicht stellt den Instanzen der über ihr liegenden Schicht Dienste zur Verfügung.
Dieses Schichtenmodell und ein UMTS-Standard werden in den von dem 3GPP herausgegebenen Spezifikationen, unter anderem in [1], [2], [3], [4], [5] und [6] beschrieben.
Die im Folgenden verwendeten Bezeichnungen richten sich nach den Bezeichnungen, die auch in den von dem 3GPP herausgegebenen Spezifikationen verwendet werden.
Gemäß UMTS ist die Hauptfunktion der RRC(Radio Resource Control)-Schicht die Verwaltung der Kommunikationsverbindung zwischen dem UMTS-Funknetz, welches als UMTS-Terrestrial-Radio-Access-Network (UTRAN) bezeichnet wird, und dem Teilnehmergerät.
Eine Kommunikationsverbindung besteht aus einer Signalisierungsverbindung und einer Datenverbindung.
Die Signalisierungsverbindung wird verwendet, wenn Signalisierungsdaten (Steuerdaten) zwischen dem Teilnehmergerät und dem UTRAN übertragen werden, zum Beispiel beim Aufbau und bei der Beendigung der Kommunikation zwischen dem Teilnehmergerät und dem UTRAN.
Die Datenverbindung dient zur Übertragung der Nutzdaten, beispielsweise zur Übertragung von Audiodaten.
Gemäß UMTS sind vier Zustände der Kommunikationsverbindung, bzw. des entsprechenden Teilnehmergeräts, welche Zustände auch als RRC-Zustände bezeichnet werden, definiert. Diese Zustände haben die Bezeichnungen CELL_DCH, CELL_FACH, CELL_PCH und URA_PCH.
In einem weiteren RRC-Zustand, dem Idle-Mode, besteht keine Signalisierungsverbindung und keine Datenverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem (UMTS-)Funknetz.
Die Bedeutung dieser Zustände wird weiter unten genauer erläutert.
Anschaulich entsprechen diese Zustände den Aktivitätsstufen der Kommunikationsverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Funknetz.
Bei dem RRC-Zustand CELL_DCH besteht eine dedizierte Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem UTRAN.
In diesem Zustand sind dem Teilnehmergerät für den Uplink, d.h. bei der Übertragung von Daten von dem Teilnehmergerät zu einer Mobilfunk-Basisstation, und für den Downlink, d.h. bei der Übertragung von Daten von einer Mobilfunk-Basisstation zu dem Teilnehmergerät, jeweils ein dedizierter physikalischer Kanal zur Übertragung von Signalisierungsdaten und Nutzdaten zugewiesen.
Die Eigenschaften der physikalischen Kanäle der dedizierten Funkverbindung, vorzugsweise einer Mobilfunk-Verbindung, werden durch die Werte verschiedener Parameter spezifiziert. Beispiele für diese (Kanal-)Parameter werden weiter unten erläutert.
Beim Verbindungsaufbau, d.h. beim Aufbau einer dedizierten Funkverbindung, und bei der Konfiguration der entsprechenden physikalischen Kanäle ist es erforderlich, dass geeignete Werte der Kanalparameter bestimmt werden, beispielsweise in Hinblick auf die gewünschte Verbindungsqualität und in Hinblick auf die zur Verfügung stehenden Funkressourcen.
Zusätzlich müssen die Parameterwerte, die typischerweise auf Seiten des Funknetzwerks bestimmt werden, dem Teilnehmergerät signalisiert werden.
Für die Bestimmung und die Signalisierung der Parameterwerte ist typischerweise ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich, was zu Verzögerungen beim Verbindungsaufbau führt.
Gemäß UMTS sind ferner sogenannte SRNS-Relokationen vorgesehen.
Bei einer SRNS-Relokation ändert sich die momentan einem Teilnehmergerät zugewiesene Funknetzsteuereinheit, d.h. die SRNC (Serving Radio Network Controller) des Teilnehmergeräts zu einer neuen RNC, welche auch als Target-RNC bezeichnet wird.
Nach der SRNS-Relokation übernimmt die Target-RNC die Rolle und damit die Aufgaben der SRNC bezüglich des jeweiligen Mobilfunk-Teilnehmergeräts.
SRNS-Relokationen sind auf Grund der Mobilität der Teilnehmergeräte beim Betrieb eines UMTS-Kommunikationssystems von Vorteil.
Bei einer SRNS-Relokation sendet die SRNC an die Target-RNC eine Vielzahl von Parametern, unter anderem einen RRC-Informationscontainer mittels eines Informationselements mit der Bezeichnung „SRNS Relocation Info".
In diesem Informationscontainer werden der Target-RNC wichtige Informationen über das Teilnehmergerät signalisiert, die die Target-RNC benötigt, um nach der Relokation die Funktionen der SRNC zu übernehmen.
Hierzu gehören Informationen bezüglich der für das Teilnehmergerät konfigurierten Parameter zur Verschlüsselung und zum Integritätsschutz sowie der Radio Bearer und Transportkanäle.
Gemäß UMTS sind ferner sogenannte Soft-Handover vorgesehen.
Unter Handover wird im Weiteren der Prozess verstanden, bei welchem ein Teilnehmergerät während einer bestehenden Funkverbindung zu einem Mobilfunknetzwerk von dem Versorgungsbereich einer Funkzelle in den Versorgungsbereich einer neuen Funkzelle "weitergereicht" wird, das heißt, dass die Funkzelle, mit welcher das Teilnehmergerät die bestehende Funkverbindung aufweist, wechselt.
Ein Soft-Handover ist ein spezielles Handover, in dessen Verlauf ein Teilnehmergerät jeweils eine dedizierte Funkverbindung mit mehreren Funkzellen gleichzeitig aufweist.
Bei der Soft-Handover-Prozedur gemäß dem Stand der Technik trifft die Entscheidung für ein Handover allein die Mobilfunknetz-steuereinheit (RNC) und ein Soft-Handover kann nur durchgeführt werden, wenn Signale von den betroffenen Funkzellen mit einer ausreichenden Signalqualität von dem Teilnehmergerät empfangen werden können und wenn die für die Funkverbindungen erforderlichen zu allokierenden dedizierten Funkressourcen verfügbar sind.
Deshalb ist insbesondere beim Aufbau einer dedizierten Funkverbindung im Soft-Handover ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich.

In [7] ist ein Verfahren zum Festlegen eines Teilnehmergerät-Identifikators offenbart, welcher verwendet wird, wenn mittels eines dedizierten logischen Kanals empfangene Daten mittels eines gemeinsamen Transportkanals übertragen werden.

In [8] ist eine Kommunikationsvorrichtung offenbart, wobei mittels einer Kommunikationsverbindung gemäß einem Kommunikationsprotokoll Daten, die mittels einer Steuervorrichtung des ersten Knotens unterteilt werden, von einem ersten Knoten an einen zweiten Knoten übertragen werden. Diese Kommunikationsvorrichtung eignet sich insbesondere dazu, Verzögerungen bei der Verwendung eines paketbasierten Netzwerks zusammen mit einem Funknetzwerk zu vermeiden.

Druckschrift [9] offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur paketbasierten Datenübertragung während einer SRNS-Relokation. Für die verlustlose SRNS-Relokation wird ein Verfahren zum Prüfen einer Packet-Data-Convergence-Protocol(PDCP)-Folgenzahl bereitgestellt.

In [10] ist ein Verfahren zum Ändern der Internet-Protokoll(IP)-Adresse, die einem mobilen Teilnehmergerät zugewiesen ist, bei einer SRNS-Relokation offenbart.

Im Hinblick auf die weitere Standardisierung von UMTS innerhalb der 3GPP-Gremien werden derzeit sinnvolle Verbesserungen zur schnellen und effizienten Datenübertragung über den dedizierten Transportkanal (Dedicated Channel, DCH) untersucht, insbesondere für die Uplink-Richtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, das einen gegenüber dem Stand der Technik effizienteren Verbindungsaufbau im Rahmen eines Kommunikationssystems ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch ein Kommunikationssystem, ein Teilnehmergerät, eine Steuervorrichtung, ein Verfahren zum Steuern eines Kommunikationssystems, ein Verfahren zum Steuern eines Teilnehmergeräts und ein Verfahren zum Steuern einer Steuervorrichtung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.

Es wird ein Kommunikationssystem, insbesondere ein Mobilfunk-Kommunikationssystem, das ein Kommunikationsnetzwerk und mindestens ein Teilnehmergerät aufweist, bereitgestellt, welches Kommunikationssystem eine Speichervorrichtung, die eingerichtet ist, beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, zu speichern; eine Ladevorrichtung, die eingerichtet ist, gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, zu laden; und eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, den Aufbau einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern zu steuern, aufweist.

Ferner werden ein Teilnehmergerät und eine Steuervorrichtung für ein Kommunikationssystem mit den oben beschriebenen Merkmalen sowie ein Verfahren zum Steuern eines Kommunikationssystems, ein Verfahren zum Steuern eines Teilnehmergeräts und ein Verfahren zum Steuern einer Steuervorrichtung gemäß dem oben beschriebenen Kommunikationssystem bereitgestellt.

Die Parameter sind Steuerparameter von Instanzen der physikalischen Schicht.

Anschaulich kann die Erfindung darin gesehen werden, dass im Fall des Abbaus einer dedizierten Funkverbindung die Konfiguration der dedizierten Funkverbindung nicht gelöscht wird, sondern zur späteren Verwendung in Form von Parameterwerten in einem Speicher gespeichert wird und nachdem die dedizierte Funkverbindung abgebaut ist gespeichert bleibt.

Beispielsweise wird bei einem UMTS-Kommunikationssystem im Fall des RRC-Zustandsübergangs von CELL_DCH nach CELL_PCH, URA_PCH oder CELL_FACH, der beispielsweise aufgrund abnehmender Aktivität des Teilnehmergeräts durchgeführt wird, die Konfiguration der dedizierten Funkverbindung im Teilnehmergerät und in der SRNC nicht gelöscht, sondern zur späteren Verwendung in Form der entsprechenden Verbindungsparameter in einem Speicher dauerhaft gespeichert.

Falls auf Grund zunehmender Aktivität des Teilnehmergeräts erneut eine dedizierte Funkverbindung aufgebaut wird, das heißt bei einem UMTS-Kommunikationssystem ein RRC-Zustandsübergang des Teilnehmergeräts nach CELL_DCH von der SRNC veranlasst wird, werden dem Teilnehmergerät dedizierte Funkressourcen auf Basis der gespeicherten Informationen allokiert, das heißt, die dedizierte Funkverbindung wird gemäß den gespeicherten Parameter aufgebaut.

Da somit die bereits für eine vorhergehende Funkverbindung bestimmten Kanalparameter für die aufzubauende Funkverbindung verwendet werden, reduziert sich der Zeitaufwand, der für die Bestimmung und Signalisierung der Kanalparameter mittels der SRNC erforderlich ist.

Somit ist ein schnellerer Verbindungsaufbau als gemäß dem Stand der Technik möglich.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung, die im Zusammenhang mit dem bereitgestellten Kommunikationssystem beschrieben sind, gelten sinngemäß auch für das bereitgestellte Teilnehmergerät, die bereitgestellte Steuervorrichtung, das bereitgestellte Verfahren zum Steuern eines Teilnehmergeräts und das bereitgestellte Verfahren zum Steuern einer Steuervorrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein Mobilfunk-Kommunikationssystem, das Teilnehmergerät ein Mobilfunk-Teilnehmergerät und die Funkverbindung eine Mobilfunk-Funkverbindung.

Ferner ist die Steuervorrichtung vorzugsweise eine Mobilfunknetzsteuervorrichtung.

Es ist bevorzugt, dass das Kommunikationsnetzwerk einen Netzwerk-Speicher aufweist und die Speichervorrichtung eingerichtet ist, die Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, mittels des Netzwerk-Speichers zu speichern.

So kann beim Aufbau einer Funkverbindung oder bei einer SRNS-Relokation auf Seiten des Netzwerks auf einfache Weise auf die gespeicherten Parameter zugegriffen werden.

Ferner ist es bevorzugt, dass das Teilnehmergerät einen Teilnehmergerät-Speicher aufweist und die Speichervorrichtung eingerichtet ist, die Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, mittels des Teilnehmergerät-Speichers zu speichern.

So kann beim Aufbau einer Funkverbindung auf Seiten des Teilnehmergeräts auf einfache Weise auf die gespeicherten Parameter zugegriffen werden.

Dies ermöglicht eine Reduzierung des Signalisierungsaufwands auf der Luftschnittstelle und damit auch eine Reduzierung der für den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung erforderlichen Dauer, da dem Teilnehmergerät nur Werte von Parametern signalisiert werden müssen, die nicht in dem Speicher des Teilnehmergeräts gespeichert sind.

In einer Ausführungsform spezifizieren die Werte von Parametern, die mittels der Speichervorrichtung gespeichert werden, die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals vollständig.

In einer Ausführungsform spezifizieren die Werte von Parametern, die mittels der Speichervorrichtung gespeichert werden, die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals teilweise.

Vorzugsweise ist das Kommunikationssystem gemäß UMTS eingerichtet.

Das Kommunikationssystem kann jedoch ebenso gemäß anderer Systemarchitekturen, bei denen Funkverbindungen mit physikalischen Kanälen aufgebaut werden, ausgestaltet sein.

Das Kommunikationssystem kann beispielsweise gemäß GPRS (General Packet Radio Service) oder gemäß GSM (Global System for Mobile Communications) ausgestaltet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden gespeicherte physikalischen Kanalparameter bei einer SRNS-Relokation von der SRNC zu der Target-RNC übertragen.

Die Idee, die dieser Ausführungsform zu Grunde liegt, kann darin gesehen werden, dass mittels des Informationselements „SRNS Relocation Info" die gespeicherten Parameter für eine dedizierte Funkverbindung von der SRNC zu der Target-RNC übertragen werden, so dass auch nach einer SRNS-Relokation ein beschleunigter Aufbau einer dedizierten Funkverbindung von der neuen SRNC unterstützt werden kann.

Es ist bevorzugt, dass die Speichervorrichtung eingerichtet ist für einen physikalischen Uplink-Kanal die maximal erlaubte Sendeleistung im Uplink, Werte von Parametern zur Sendeleistungsregelung im Uplink, den Typ des Uplink-Scramblingcodes, die Nummer des Uplink-Scramblingcodes und den Spreizfaktor des Uplink-CDMA-Codes als Parameterwerte, die die Eigenschaften des physikalischen Kanals beschreiben, zu speichern.

Es ist ferner bevorzugt, dass die Speichervorrichtung eingerichtet ist für einen physikalischen Downlink-Kanal Werte von Parametern zur Sendeleistungsregelung im Downlink, die Nummer des Downlink-Scramblingcodes, den Spreizfaktor des Downlink CDMA-Codes und die Nummer des Downlink CDMA-Codes als Parameterwerte, die die Eigenschaften des physikalischen Kanals beschreiben, zu speichern.

Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass beim Abbau einer Funkverbindung nur Kanalparameter, die die Eigenschaften eines Uplink-Kanals spezifizieren oder nur Kanalparameter, die die Eigenschaften eines Downlink-Kanals spezifizieren, gespeichert werden.

Vorzugsweise ist die Speichervorrichtung eingerichtet, im Fall, dass das Teilnehmergerät bei einem Soft-Handover im UMTS-FDD-Modus eine Mehrzahl von Funkverbindungen mit jeweils mindestens einem physikalischen Kanal aufweist, beim Abbau der Funkverbindungen Werte von Parametern, die die Eigenschaften eines physikalischen Kanals mindestens einer Funkverbindung der Mehrzahl von Funkverbindungen, spezifizieren, zu speichern.

Es ist ferner bevorzugt, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist aus einer von dem Teilnehmergerät spezifizierten Mehrzahl von Funkzellen mindestens eine Funkzelle auszuwählen, zwischen welcher Funkzelle und dem Teilnehmergerät eine Funkverbindung aufgebaut wird.

Es ist ferner bevorzugt, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist zu überprüfen, ob die Funkzellen der spezifizierten Mehrzahl von Funkzellen jeweils eine Funkverbindung gemäß den gespeicherten Werten von Parametern zwischen der Funkzelle und dem Teilnehmergerät bereitstellen können und auf Basis dieser Überprüfung die mindestens eine Funkzelle auszuwählen.

Es ist ferner bevorzugt, dass die Steuervorrichtung eingerichtet ist zwischen der mindestens einen ausgewählten Funkzelle und dem Teilnehmergerät eine Funkverbindung gemäß den gespeicherten Werten von Parametern aufzubauen.

Dies ermöglicht den schnelleren Aufbau von dedizierten Funkverbindungen im Soft-Handover.

Es ist ferner bevorzugt, dass das Teilnehmergerät eine Spezifikationsvorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, eine erste Mehrzahl von Funkzellen auf Basis der Empfangsqualität von Funkverbindungen zwischen dem Teilnehmergerät und einer zweiten Mehrzahl von Funkzellen zu bestimmen und ferner eine Übertragungsvorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die erste Mehrzahl von Funkzellen als die spezifizierte Mehrzahl von Funkzellen an die Steuervorrichtung zu übertragen.

Anschaulich gesprochen gibt das Teilnehmergerät eine Mehrzahl von Funkzellen an, die für ein Soft-Handover in Frage kommen, und die Steuereinheit prüft, bei welchen Funkzellen der Mehrzahl von Funkzellen ausreichend Ressourcen vorhanden sind, um dedizierte Funkverbindungen zwischen dem Teilnehmergerät und den Funkzellen aufzubauen.

Dadurch wird die Steuereinheit bei der Bestimmung von Funkzellen für eine Soft-Handover entlastet, was den schnelleren Aufbau von Funkverbindungen in einem Soft-Handover ermöglicht.

Ferner gibt das Teilnehmergerät anschaulich gesprochen solche Funkzellen an, mittels welcher es die besten Empfangsqualitäten erreicht. Die Auswahl der Funkzellen, zu denen Funkverbindungen aufgebaut werden, ist also optimal an die aktuelle Empfangssituation angepasst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.
1 zeigt ein Mobilfunk-Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 zeigt die Protokollstruktur der Luftschnittstelle des in 1 dargestellten Mobilfunk-Kommunikationssystems;
3(a) stellt die möglichen RRC-Zustandsübergänge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar;
3(b) illustriert den Ablauf eines möglichen RRC-Zustandsübergang aus 3(a);
4 illustriert eine SRNS-Relokation gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 zeigt ein Nachrichtenflussdiagramm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
6 zeigt ein Mobilfunk-Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
7 zeigt ein Nachrichtenflussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt ein Mobilfunk-Kommunikationssystem 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung welches eingerichtet ist gemäß dem UMTS-Kommunikationsstandard, wie in [1], [2], [3], [4] und [5] beschrieben.
Ein Mobilfunknetz 131 des Mobilfunk-Kommunikationssystems 100 weist die Architektur eines UMTS-Funknetzes, das auch als UMTS-Terrestrial-Radio-Access-Network (UTRAN) bezeichnet wird, auf.
Das Mobilfunk-Kommunikationssystem 100 weist eine Mehrzahl von Mobilfunknetzwerksubsystemen (Radio Network Subsystems, RNS) 101, 102, auf, welche jeweils mittels einer Iu-Schnittstelle 103, 104 mit dem UMTS-Kernnetz (Core Network) 105 gekoppelt sind.
Das UMTS-Kernnetz 105 weist ein Circuit-Switched (CS)-Domain 132, ein Packet-Switched (PS)-Domain 133 und ein Home-Location-Register (HLR) 134 auf.
Das CS-Domain 132 besteht aus den Komponenten MSC (Mobile Switching Center), GMSC (Gateway Mobile Switching Center), VLR (Visitor Location Register) und bildet die Schnittstelle für leitungsvermittelte Verbindungen zwischen dem Mobilfunknetz 131 und externen öffentlichen Netzen wie beispielsweise dem PSTN (Public Switched Telephone Network) oder dem ISDN (Integrated Services Digital Network).
Das CS-Domain 132 führt alle erforderlichen Funktionen aus, um den Transport von leitungsvermittelten Verbindungsdaten zwischen dem PSTN oder dem ISDN und einem Mobilfunk-Teilnehmergerät 106 zu gewährleisten.
Das PS-Domain 133 besteht aus den Komponenten SGSN (Serving GPRS Support Node), GGSN (Gateway GPRS Support Node) und bildet die Schnittstelle für paketvermittelte Verbindungen zwischen dem Mobilfunknetz 131 und externen paketbasierten Datennetzen, wie beispielsweise dem Internet.
Entsprechend führt das PS-Domain 133 alle Funktionen aus, um den Transport von paketvermittelten Daten zwischen externen Paketnetzen und dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 106 zu gewährleisten.
Das HLR 134 ist eine zentrale Datenbank, in der alle Informationen von Teilnehmern gespeichert sind, die unter anderem zum Verbindungsaufbau und zur Führung von Diensten erforderlich sind.
Die RNS 101, 102 weisen jeweils eine Mobilfunknetz-Steuereinheit (Radio Network Controller, RNC) 107, 108 sowie eine oder mehrere Mobilfunk-Basisstationen 109, 110, 111, 112 auf.
Eine LTMTS-Basisstation wird auch als NodeB bezeichnet.
Die RNC 107, 108 unterschiedlicher RNS 101, 102 sind mittels einer Iur-Schnittstelle 113 miteinander gekoppelt.
Jede Mobilfunk-Basisstation 109, 110, 111, 112 eines RNS 101, 102 ist mittels einer Iub-Schnittstelle mit der RNC 107, 108 des RNS 101, 102 gekoppelt.
Ferner betreibt jede Mobilfunk-Basisstation 109, 110, 111, 112 eines RNS 101, 102 funktechnisch eine oder mehrere Funkzellen (CE) 114 bis 125 innerhalb des RNS 101, 102.
Die RNC 107, 108 eines RNS 101, 102 überwacht die Zuordnung von Funkressourcen der Funkzellen 114 bis 125 in dem RNS 101, 102.
Der gesamte geographische Bereich, in dem mittels des Mobilfunk-Kommunikationssystems 100 und mittels des Mobilfunk-Teilnehmergeräts 106 Daten übertragen werden können, ist in die Funkzellen 114 bis 125 eingeteilt.
Werden mittels des Mobilfunk-Teilnehmergeräts 106 in einer Funkzelle 114 bis 125 Daten übertragen, so werden die Daten mittels der Mobilfunk-Basisstation 109, 110, 111, 112, die diese Funkzelle 114 bis 125 betreibt, übertragen.
Zwischen einer Mobilfunk-Basisstation 109, 110, 111, 112, und dem Mobilfunk-Teilnehmergerät (User equipment, UE) 106, beispielsweise einem Mobilfunkgerät, in einer Funkzelle 114 bis 125 werden Nachrichtensignale und Datensignale mittels einer Luftschnittstelle (Uu) 130 vorzugsweise mittels eines Vielfachzugriffs-Übertragungsverfahren übertragen.
Beispielsweise wird in dem FDD (Frequency Division Duplex)-Modus des UMTS eine getrennte Signalübertragung in Uplink-Richtung und Downlink-Richtung durch eine entsprechende separate Zuweisung von Frequenzen oder Frequenzbereichen erreicht.
Unter Uplink ist die Signalübertragung von einem Mobilfunk-Teilnehmergerät 106 zu einer Mobilfunk-Basisstation 109, 110, 111, 112 und unter Downlink ist die Signalübertragung von einer Mobilfunk-Basisstation 109, 110, 111, 112 zu einem Mobilfunk-Teilnehmergerät 106 zu verstehen.
Die Signale zu unterschiedlichen Mobilfunk-Teilnehmergeräten und von unterschiedlichen Mobilfunk-Teilnehmergeräten in derselben Funkzelle werden vorzugsweise mittels orthogonalen Codes, beispielsweise mittels des sogenannten CDMA (Code Division Multiple Access)-Verfahrens getrennt.
Die Luftschnittstelle 130 ist in drei Protokollschichten gegliedert.
2 zeigt die Protokollstruktur 200 der Luftschnittstelle 130 des in 1 dargestellten Mobilfunk-Kommunikationssystems 100.
Die Protokollstruktur 200 wird anschaulich aus der Sicht eines dedizierten Transportkanals (Dedicated Channel, DCH) gezeigt.
Die unterste Schicht der Protokollstruktur 200 ist eine physikalische Schicht (PHY, Schicht 1 gemäß dem Open-Systems-Interconnection(OSI)-Referenzmodell) 201.
Ferner weist die Protokollstruktur 200 eine über der physikalischen Schicht 201 liegende Datenverbindungsschicht (Schicht 2 gemäß dem OSI-Referenzmodell) 202 auf, die eine Medium-Access-Control (MAC)-Schicht 204, 205, eine Radio-Link-Control (RLC)-Schicht 206, 207, eine Broadcast/Multicast-Control (BMC)-Schicht 208, 209 und eine Packet-Data-Convergence-Protocol (PDCP)-Schicht 210, 211 aufweist.
Eine dritte Schicht der Protokollstruktur 200 ist eine Netzwerkschicht 203 (Schicht 3 gemäß dem OSI-Referenzmodell), die von einer Radio-Resource-Control (RRC)-Schicht 212, 213 gebildet wird.
Diese Protokollschichten sind sowohl im Mobilfunk-Teilnehmergerät 106 als auch in den RNS 101, 102 vorgesehen.
Die Protokollstruktur 200 in 2 ist so zu interpretieren, dass der linke Teil die Protokollstruktur in dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 106 und der rechte Teil die Protokollstruktur in einem RNS 101, 102 darstellt.
Die physikalische Schicht 201 ist in dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 106, den Mobilfunk-Basisstationen 109, 110, 111, 112 und in den Mobilfunknetz-Steuereinheiten 107, 108 realisiert, wohingegen die MAC-Schicht 204, 205, die RLC-Schicht 206, 207, die BMC-Schicht 208, 209 und die PDCP-Schicht 210, 211 und die RRC-Schicht 212, 213 nur in den Mobilfunknetz-Steuereinheiten 107, 108 und in dem Mobilfunk-Teilnehmergerät realisiert sind.
Jede Protokollschicht 201, 202, 203 der Protokollstruktur 200 bietet der über ihr liegenden Protokollschicht 201, 202, 203 ihre Dienste über definierte Dienstzugangspunkte an.
Zum besseren Verständnis der Protokollstruktur 200 werden die bei einer UTRAN-Architektur allgemein gebräuchlichen und eindeutigen Bezeichnungen, beispielsweise "logische Kanäle", "Transportkanäle", "Radio Bearer" (RB), "Signalling Radio Bearer" (SRB), verwendet.
Die in 2 dargestellte Protokollstruktur 200 ist nicht nur horizontal in die schon erwähnten Schichten 201 bis 213 aufgeteilt, sondern auch vertikal in die Steuerebene (C-plane) 214, 215, die die physikalische Schicht 201, die MAC-Schicht 204, 205, die RLC-Schicht 206, 207 und die RRC-Schicht 212, 213, aufweist und in die Nutzerebene (U-plane) 216, 217, die die physikalische Schicht 201, die MAC-Schicht 2C4, 205, die RLC-Schicht 206, 207, die BMC-Schicht 208, 209 und PDCP-Schicht 210, 211, aufweist.
Mittels der Steuerebene 214, 215 werden ausschließlich Steuerdaten übertragen, die zum Aufbau und Abbau sowie zur Aufrechterhaltung einer Mobilfunk-Kommunikationsverbindung benötigt werden, wohingegen mittels der Nutzerebene 216, 217 die eigentlichen Nutzdaten übertragen werden.
Details zu der in dieser Ausführungsform verwendeten Protokollstruktur sind in [1] beschrieben.
Für den Auf- und Abbau, die Umkonfiguration von physikalischen Kanälen, Transportkanälen, logischen Kanälen, Signalling Radio Bearer und Radio Bearer, sowie für die Bestimmung aller Parameter der Schicht-1-Protokolle und Schicht-2-Protokolle ist die RRC-Schicht zuständig.
Hierzu werden zwischen den RRC-Einheiten in der RNC und im Mobilfunk-Teilnehmergerät mittels der SRB entsprechende RRC-Nachrichten übertragen. Die RRC-Schicht ist gemäß [2] aufgebaut.
Zur effizienten Kontrolle der einem Mobilfunk-Teilnehmergerät zugeordneten Funkressourcen sind, wie oben erwähnt, die fünf RRC-Zustände Idle-Mode, CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH und CELL_DCH definiert, die sich durch die Art der allokierten Ressourcen, durch die Aktivität des Mobilfunk-Teilnehmergeräts und dadurch, auf welcher Ebene und wie genau die (geographische) Position des Mobilfunk-Teilnehmergeräts bekannt ist, unterscheiden.
Im RRC-Zustand Idle-Mode besteht keine Signalisierungsverbindung und keine Datenverbindung zwischen dem Mobilfunk-Teilnehmergerät und einer RNC. Die Position des Mobilfunk-Teilnehmergeräts ist nur im UMTS-Kernnetz auf ein definiertes Gebiet, die sogenannte Routing Area (RA) (oder Location Area LA) genau bekannt. Im Idle-Mode kann ein Mobilfunk-Teilnehmergerät die Systeminformationen auf einem Broadcastkanal (BCH) lesen und Benachrichtigungen mittels eines Benachrichtigungskanals (PCH, Paging Channel) empfangen.
Im RRC-Zustand CELL_PCH besteht nur eine logische Signalisierungsverbindung zwischen dem Mobilfunk-Teilnehmergerät und der dem Mobilfunk-Teilnehmergerät zugeordneten RNC, d.h. der SRNC. In diesem Zustand kann ein Mobilfunk-Teilnehmergerät die Broadcast-Nachrichten vom Netzwerk empfangen und die mittels des gemeinsamen Benachrichtigungskanals PCH gesendeten Informationen empfangen. Die Position eines Mobilfunk-Teilnehmergeräts ist in diesem Zustand auf eine Funkzelle genau bekannt.
Der RRC-Zustand URA_PCH ist ähnlich dem Zustand CELL_PCH mit dem Unterschied, dass das Netzwerk lediglich Kenntnis hat, in welcher Gruppe von Funkzellen (URA, UTRAN Registration Area) sich das Mobilfunk-Teilnehmergerät befindet.
Im RRC-Zustand CELL_FACH besteht eine Signalisierungs- und Datenverbindung zwischen dem Mobilfunk-Teilnehmergerät und einer RNC. In diesem Zustand sind dem Mobilfunk-Teilnehmergerät nur gemeinsame Ressourcen zugewiesen, die es sich mit anderen Mobilfunk-Teilnehmergeräten teilt, beispielsweise ein RACH (Random Access Channel) im Uplink und ein FACH (Forward Access Cahnnel) im Downlink. In diesem Zustand ist die Position des Mobilfunk-Teilnehmergeräts auf eine Funkzelle genau bekannt.
Im RRC-Zustand CELL_DCH besteht eine Signalisierungsverbindung und Datenverbindung zwischen dem Mobilfunk-Teilnehmergerät und der RNC. In diesem Zustand sind dem Mobilfunk-Teilnehmergerät dedizierte Funkressourcen zugewiesen und die Position des Mobilfunk-Teilnehmergeräts ist auf die Funkzelle genau bekannt.
3(a) stellt die möglichen RRC-Zustandsübergänge gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar.
In dem in 3(a) dargestellten Diagramm 300 sind die Zustandsübergänge zwischen dem RRC-Zustand Idle-Mode 301, dem RRC-Zustand CELL_DCH 302, dem RRC-Zustand URA_PCH 303, dem RRC-Zustand CELL_PCH 304 und dem RRC-Zustand CELL_FACH 305 gezeigt.
Wie erwähnt, besteht im RRC-Zustand CELL_DCH 302 eine dedizierte Funkverbindung zwischen dem Mobilfunk-Teilnehmergerät und dem Mobilfunknetz. Dabei sind dem Mobilfunk-Teilnehmergerät in der Aufenthaltszelle für den Uplink und Downlink jeweils ein dedizierter physikalischer Kanal zur Übertragung von Signalisierungsdaten und Nutzdaten zugewiesen.
Die diese dedizierten physikalischen Kanäle spezifizierenden Parameter, die die entsprechenden Funkressourcen beschreiben, werden von der SRNC konfiguriert.
Bei der Konfiguration des Uplink-Kanals werden beispielsweise die folgenden physikalischen Kanalparameter festgelegt:

– die maximal erlaubte Sendeleistung im Uplink
– Parameter zur Durchführung der Sendeleistungsregelung (power control) im Uplink, wie beispielsweise der Parameter „DPCCH power offset", auf dessen Basis die initiale Sendeleistung des DPCCH-Kanals bestimmt wird, der Parameter „PC preamble", der die Dauer der Übertragung der Sendeleistungspräambel spezifiziert, der Parameter „SRB delay", der eine Verzögerung des Transportkanals bestimmt, mittels welchem Transportkanal die SRB-Daten übertragen werden, der Parameter „PC algorithm", der den Sendeleistungsregelungsalgorithmus spezifiziert und der Parameter „TPC step size", der die Schrittweite der Sendeleistung bei der Sendeleistungsregelung spezifiziert.
– der Typ des Uplink-Scramblingcodes
– die Nummer des Uplink-Scramblingcodes
– der Spreizfaktor (SF) des Uplink-CDMA-Codes

Entsprechend werden bei der Konfiguration eines Downlink-Kanals unter anderem folgende physikalische Kanalparameter festgelegt:

– Parameter zur Durchführung der Sendeleistungsregelung im Downlink, wie beispielsweise der Parameter „DPC mode", der die Generierung der TPC(Transmit Power Control)-Kommandos zur Downlink-Sendeleistungsregelung spezifiziert und der Parameter „TPC step size", der die Schrittweite der Sendeleistung bei der Sendeleistungsregelung spezifiziert.
– die Nummer des Downlink Scramblingcodes
– der Spreizfaktor (SF) des Downlink CDMA-Codes
– die Nummer des Downlink CDMA-Codes

Bei einer bestehenden Funkverbindung passt die RRC-Schicht in der RNC die für ein Mobilfunk-Teilnehmergerät konfigurierten Funkressourcen in Abhängigkeit von der jeweiligen Verkehrslast in der Funkzelle und von der Mobilfunk-Teilnehmergerät-Aktivität dynamisch an.
Beispielsweise kann, wenn ein Mobilfunk-Teilnehmergerät im Zustand CELL_DCH für eine bestimmte Zeit keine oder wenig Daten mittels der dedizierten Ressourcen, das heißt mittels der dedizierten Funkverbindung, empfängt bzw. sendet, die RNC mittels expliziter Signalisierung auf RRC-Ebene mittels der SRB einen RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach CELL_FACH 306, einen RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach CELL_PCH 307 oder einen RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach URA_PCH 308 anordnen.
Falls im weiteren Verlauf die Aktivität des Mobilfunk-Teilnehmergeräts steigt und die jeweilige Verkehrslast in der Funkzelle es zulässt, kann eine neue dedizierte Funkverbindung aufgebaut werden. Dies wird dem Mobilfunk-Teilnehmergerät von der RNC mittels entsprechender RRC-Nachrichten signalisiert.
Beim RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach CELL_PCH 307, beim RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach URA_PCH 308 oder beim RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach CELL_FACH 306 speichern das Mobilfunk-Teilnehmergerät und die SRNC die dedizierten physikalischen Kanalparameter für den Uplink und Downlink der Funkverbindung, die bei dem jeweiligen Zustandsübergang abgebaut wird.
Verschiedene Kanalparameter können gespeichert werden, Beispiele hierfür sind die oben genannten physikalischen Kanalparameter.
Beispielsweise wird die vollständige Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanäle in Uplink und Downlink gespeichert.
Alternativ wird eine Auswahl der die Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanäle in Uplink und/oder Downlink spezifizierenden Parameterwerte gespeichert, beispielsweise eine Auswahl der oben genannten physikalischen Kanalparameter.
Im Spezialfall eines Soft-Handover im UMTS FDD-Modus, der unten mit Bezug auf 6 erläutert wird, wird die vollständige Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanäle von Uplink und Downlink mittels einer Referenz-Zelle gespeichert.
Hierbei kann die Referenz-Zelle von der SRNC oder von dem Mobilfunk-Teilnehmergerät auf Basis der empfangenen Signalqualität bestimmt werden.
Alternativ wird im Fall von Soft-Handover im UMTS FDD-Modus ein definierter Umfang der Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanäle in Uplink und Downlink, das heißt eine Auswahl der die Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanäle in Uplink und/oder Downlink spezifizierenden Parameterwerte, gespeichert, die in allen Funkzellen gemeinsam, das heißt gleich, sind.
3(b) illustriert den Ablauf eines möglichen RRC-Zustandsübergangs aus 3(a).
In 3(b) ist ein Beispiel für den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung im Fall eines RRC-Zustandsübergangs von dem RRC-Zustand CELL-FACH 305 in den RRC-Zustand CELL-DCH 302 in Form eines Ablaufdiagramms 310 dargestellt.
Zu Beginn des Ablaufs ist das Teilnehmergerät 312, zu dem eine dedizierte Funkverbindung aufgebaut werden soll, in dem RRC-Zustand CELL-FACH 313.
Die Prozedur zum Aufbau der dedizierten Funkverbindung wird von einer RNC eines Mobilfunknetzes 311 initiiert durch die Übertragung einer ersten RRC-Nachricht 314 mit der Bezeichnung "Transport Channel Reconfiguration" zu dem Teilnehmergerät 312.
Die erste RRC-Nachricht 314 enthält die dedizierten Ressourcen, die die RNC des Mobilfunknetzes 311 dem Teilnehmergerät 312 für den Uplink und den Downlink allokiert hat, unter anderem sind in der ersten RRC-Nachricht 314 die zulässigen Transportformate, die für die aufzubauende Funkverbindung zulässigen Transportformat-Kombinationen, die zu verwendenden Scrambling-Codes, die zu verwendenden CDMA-Codes, sowie die zu verwendenden Spreizfaktoren und die maximale zu verwendende Sendeleistung im Uplink enthalten.
Die erste RRC-Nachricht 314 wird mittels des logischen Kanals (DCCH) übertragen, der auf den gemeinsamen Transportkanal (FACH) abgebildet ist.
Nach Empfang der ersten RRC-Nachricht 314 baut das Teilnehmergerät die konfigurierten dedizierten Ressourcen auf und wechselt dann von dem RRC-Zustand CELL-FACH 313 in den RRC-Zustand CELL-DCH 315.
Anschließend wird eine Synchronisationsprozedur 316 durchgeführt. Dabei werden Einheiten der physikalischen Schicht des Teilnehmergeräts 312 und des Mobilfunknetzes 311 aufeinander synchronisiert.
Nach erfolgreicher Synchronisation sendet das Teilnehmergerät 312 als Bestätigung eine zweite RRC-Nachricht 317 mit der Bezeichnung "Transport Channel Reconfiguration Complete" zu der RNC des Mobilfunknetzes 311.
Die zweite RRC-Nachricht 317 wird mittels des logischen Kanals (DCCH) übertragen, der auf den jetzt aufgebauten dedizierten Transportkanal (DCH) abgebildet ist.
4 illustriert eine SRNS-Relokation gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In 4 sind ein erster Zustand 401 und ein zweiter Zustand 402 eines Mobilfunknetzes 403 dargestellt.
In diesem Beispiel ist das Mobilfunknetz 403 das in 1 dargestellte Mobilfunknetz 131 und ein Kernnetz 405 das in 1 dargestellte Kernnetz 105.
Ein Mobilfunk-Teilnehmergerät 406, das sich in einem der „Connected Mode"-Zustände befindet, das heißt das einen der RRC-Zustände CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH oder CELL_DCH aufweist, ist mit dem Kernnetz 405 stets über eine definierte RNC als eindeutigen Iu-Schnittstellen-Bezugspunkt gekoppelt.
Diese RNC wird als Serving-RNC (SRNC) 407 bezeichnet. Das entsprechende RNS 408, d.h. die RNS 408, von dem die SRNC 407 ein Teil ist, wird als Serving-RNS (SRNS) 408 bezeichnet.
Wenn das Mobilfunk-Teilnehmergerät 406 sich aufgrund der Mobilität in dem Versorgungsbereich einer Funkzelle befindet, die zu einem anderen RNS 404 als dem SRNS 408 gehört, wie dies im ersten Zustand 401 dargestellt ist, so erfolgt die Datenkommunikation zwischen dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 406 und der SRNC 407 über die RNC 409 dieses RNS 404.
Um die SRNC 407 und die RNC 409 voneinander sprachlich unterscheiden zu können, bezeichnet man die RNC 409 als Drift-RNC (DRNC) 409.
Die Funktion der DRNC 409 ist es beispielsweise im Fall einer Uplink-Übertragung die Daten von dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 106 transparent mittels der Iur-Schnittstelle 410 zur SRNC 407 weiterzuleiten.
Die Übertragungssituation mit der SRNC 407 und der DRNC 409 ist bezüglich der Funkressourcen-Steuerung ungünstig, da in diesem Fall Ressourcen in zwei RNC belegt werden, obwohl eine RNC ausreichen würde.
Für diesen Fall kann die SRNC 407 entscheiden, eine Prozedur mit der Bezeichnung SRNS-Relocation durchzuführen. Hierdurch wird für das Mobilfunk-Teilnehmergerät 406 der Iu-Bezugspunkt von der momentanen SRNC 407 zu der RNC 409, die auch als Target-RNC bezeichnet wird, verschoben.
Vor der Relokation erfolgt die Datenkommunikation zwischen dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 406 und der SRNC 407 mittels der DRNC 409.
Nach der Relokation, das heißt im zweiten Zustand 402, ist die Target-RNC, d.h. die DRNC 409 im ersten Zustand 401, die neue SRNC 411 .
5 zeigt ein Nachrichtenflussdiagramm 500 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
In dem Nachrichtenflussdiagramm 500 ist der Ablauf zur Initiierung einer SRNS-Relocation-Prozedur dargestellt.
Details zum vollständigen Ablauf der SRNS-Relocation sind in [6] beschrieben.
Die SRNS-Relocation-Prozedur wird von einer SRNC 501, welche beispielsweise die in 4 dargestellte SRNC 407 ist, initiiert.
Die SRNC 501 sendet hierzu eine erste Nachricht 504 mit der Bezeichnung "Relocation Required" an ein Kernnetz 502, welches beispielsweise das in 4 dargestellte Kernnetz 405 ist.
Im Fall einer bestehenden leitungsvermittelten Verbindung wird die erste Nachricht 504 an die MSC im CS-Domain bzw. im Fall einer bestehenden paketvermittelten Verbindung an die SGSN im PS-Domain übertragen.
In der ersten Nachricht 504 werden als Parameter neben der Source-ID, welche die Identität der SRNC 501 spezifiziert, und der Target-ID, welche die Identität einer Target-RNC 503 spezifiziert, auch ein transparenter (RRC-)Informationscontainer 506 mit der Bezeichnung „RRC Information to target RNC" übertragen.
Die Target-RNC 503 ist beispielsweise die in 4 dargestellte DRNC 409.
Der Informationscontainer 506 enthält ein Informationselement „SRNS Relocation Info", mittels welchem der Target-RNC 503 wichtige Informationen über das Mobilfunk-Teilnehmergerät, beispielsweise das in 4 dargestellte Mobilfunk- Teilnehmergerät 406, signalisiert wird, für das die Target-RNC 503 nach der Relokation die Rolle der SRNC übernimmt. Dies sind beispielsweise Informationen bezüglich der für das Mobilfunk-Teilnehmergerät konfigurierten Parameter zur Verschlüsselung und zum Integritätsschutz sowie der Radio Bearer und Transportkanäle.
In der Tabelle 1 ist die Struktur des Informationselements „SRNS Relocation Info" dargestellt.
Die unterstrichenen Einträge in der dreizehnten, vierzehnten und fünfzehnten Zeile der Tabelle 1 sind, im Unterschied zu den restlichen Einträgen, nicht gemäß UMTS vorgesehen.
Tabelle 1
Anhand der Target-ID in der ersten Nachricht sendet das entsprechende CN-Element, das heißt, wie oben erläutert, MSC oder SGSN, eine zweite Nachricht 505 mit der Bezeichnung „Relocation Request" an die betreffende Target-RNC 503. Die zweite Nachricht 505 enthält als Parameter unter anderem den von der SRNC 501 gesendeten RRC-Informationscontainer 506.
Für den Fall, dass sich das Mobilfunk-Teilnehmergerät in einen der RRC-Zustände CELL-PCH, URA-PCH oder CELL-FACH befindet, signalisiert ferner die SRNC 501 an die Target-RNC 503 die wie oben erläutert beim Abbau einer dedizierten Funkverbindung gespeicherten Werte der (physikalischen Kanal-)Parameter, die die Eigenschaften der physikalischen Kanäle der abgebauten dedizierten Funkverbindung mit dem Mobilfunknetz spezifizieren, mittels des Informationselements „SRNS Relocation Info", das in dem RRC-Informationscontainer 506 enthalten ist.
Mittels des Informationselements „Physical Channel Information Elements" (siehe Tabelle 1) werden alle Uplink-Parameter, das heißt alle Parameter, die physikalische Uplink-Kanäle spezifizieren, im Informationselement „Dedicated Information Elements in Uplink", das ein Teil des Informationselements „Physical Channel Information Elements" ist, übertragen. Entsprechend werden alle Downlink-Parameter, das heißt alle Parameter, die physikalische Downlink-Kanäle spezifizieren, im Informationselement „Dedicated Information Elements in Downlink", das ebenfalls ein Teil des Informationselements „Physical Channel Information Elements" ist, übertragen.
Beim Aufbau einer dedizierten Funkverbindung wird die dedizierte Funkverbindung gemäß den übertragenen Kanalparametern aufgebaut, das heißt, dass die neue SRNC dem Mobilfunk-Teilnehmergerät dedizierte Funkressourcen für den Uplink und Downlink auf Basis der signalisierten physikalischen Kanalparameter allokiert.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 6 der Soft-Handover erläutert.
6 zeigt ein Mobilfunk-Kommunikationssystem 600 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Das dargestellte Mobilfunk-Kommunikationssystem 600 ist ähnlich wie das in 1 dargestellte Mobilfunk-Kommunikationssystem 100 aufgebaut, jedoch weist ein Mobilfunk-Teilnehmergerät 601, das den RRC-Zustand CELL_DCH aufweist, mehrere dedizierte Funkverbindungen zu verschiedenen Funkzellen gleichzeitig auf: Eine erste dedizierte Funkverbindung 613 mit einer ersten Funkzelle 602, eine zweite dedizierte Funkverbindung 614 mit einer zweiten Funkzelle 603, eine dritte dedizierte Funkverbindung 615 mit einer dritten Funkzelle 604, eine vierte dedizierte Funkverbindung 616 mit einer vierten Funkzelle 605, eine fünfte dedizierte Funkverbindung 617 mit einer fünften Funkzelle 606 und eine sechste dedizierte Funkverbindung 618 mit einer sechsten Funkzelle 607.
Diese Situation kann gemäß des UMTS-FDD-Modus auftreten, wobei ein Mobilfunk-Teilnehmergerät mit maximal acht Funkzellen gleichzeitig eine dedizierte Funkverbindung aufweisen kann.
Diese Situation wird als Soft-Handover bezeichnet und wird gemäß UMTS nur für Funkzellen angewendet, die funktechnisch auf der glichen Frequenz arbeiten.
Wie oben erläutert ist innerhalb der Protokollstruktur der UMTS-Luftschnittstelle die RRC-Schicht in der Funknetz-Kontrolleinheit (RNC) für die Kontrolle und Vergabe der Funkressourcen für alle Teilnehmergeräte, die sich in derselben der RNC zugeordneten Funkzelle befinden, zuständig.
Die RRC-Schicht ist ausgestaltet wie in [2] beschrieben.
Des weiteren ist die RNC zuständig für Entscheidungen, die ein Handover von Teilnehmergeräten zwischen Funkzellen desselben RNS oder unterschiedlicher RNS betreffen.
Unter Handover wird im Weiteren der Prozess verstanden, bei welchem ein Teilnehmergerät während einer bestehenden Funkverbindung zu einem Mobilfunknetzwerk von dem Versorgungsbereich einer Funkzelle in den Versorgungsbereich einer neuen Funkzelle "weitergereicht" wird, das heißt, dass die Funkzelle, mit welcher das Teilnehmergerät die bestehende Funkverbindung aufweist, wechselt.
Im Allgemeinen ist ein Handover aufgrund der Mobilität der Mobilfunkteilnehmer erforderlich oder wird durchgeführt, um eine vom UMTS-Kernnetz konfigurierte Dienstqualität (QoS) für ein Teilnehmergerät während der Dauer der Funkverbindung gewährleisten zu können.
Im Fall einer bestehenden Funkverbindung, die einen dedizierten Transportkanal (DCH) aufweist, unterscheidet man gemäß dem UMTS-FDD-Modus zwei Typen von Handover.
Der erste Typ ist das oben beschriebene Soft-Handover, bei dem ein Teilnehmergerät jeweils eine dedizierte Funkverbindung mit mehreren Funkzellen gleichzeitig hat, maximal mit bis zu 8 Funkzellen.
Ein Soft-Handover wird für Funkzellen angewendet, die funktechnisch auf der gleichen Frequenz arbeiten, was auch als Intra-frequency-Soft-Handover bezeichnet wird.
Der zweite Typ ist das Hard-Handover, bei dem ein Teilnehmergerät eine dedizierte Funkverbindung mit nur einer Funkzelle aufweist.
Hard-Handover wird für Funkzellen angewendet, die funktechnisch sowohl auf der gleichen Frequenz arbeiten, was als Intra-frequency-Hard-Handover bezeichnet wird, als auch für Funkzellen, die auf unterschiedlichen Frequenzen arbeiten, was als Inter-frequency-Hard-Handover bezeichnet wird.
Die Entscheidungen, die ein Handover eines Teilnehmergeräts zwischen Funkzellen betreffen und von einer RNC getroffen werden, basieren auf Messergebnissen von DL(Downlink)-Funkmessungen, die das Teilnehmergerät ermittelt und der RNC auf RRC-Protokollschichtebene signalisiert, beispielsweise mittels einer RRC-Nachricht mit der Bezeichnung "Measurement Report", und basieren auf der aktuellen Verkehrssituation in den Funkzellen.
Die Messergebnisse sind beispielsweise die Signalcode-Leistungswerte des für eine bestimmte Anzahl von Funkzellen jeweils von dem Teilnehmergerät empfangenen primären gemeinsamen Pilotkanals (P-CPICH RSCP).
Falls die Entscheidung für ein Soft-Handover eines Teilnehmergeräts von einer RNC getroffen wird erfolgt die Signalisierung der Konfiguration der einzelnen Funkverbindungen in den beteiligten Funkzellen zwischen der RNC und dem Teilnehmergerät auf der Ebene der RRC-Protokollschicht, das heißt zwischen Einheiten der RRC-Protokollschicht, mittels entsprechender Konfigurationsnachrichten, wie beispielsweise Radio-Bearer-Setup (Konfigurationsnachricht zum Erzeugen eines Radio Bearers), Radio-Bearer-Reconfiguration (Konfigurationsnachricht zur Rekonfiguration eines Radio Bearers), Transport-Channel-Reconfiguration (Konfigurationsnachricht zur Rekonfiguration von Transportkanälen) und Physical-Channel-Reconfiguration (Konfigurationsnachricht zur Rekonfiguration von physikalischen Kanälen).
Die Vorteile eines Soft-Handover sind die geringe Empfindlichkeit gegenüber Mehrwegeausbreitungseffekten und die geringe Dienstausfallgefahr beim Wechsel der Funkzellen im Vergleich zu einem Hard-Handover.
Ferner ist eine geringere Sendeleistung für das Teilnehmergerät und die entsprechenden Basisstationen erforderlich, was zu geringeren Interferenzen für die Kommunikationsdienste anderer Mobilfunkteilnehmer in den jeweiligen Funkzellen führt.
In dem in 6 dargestellten Beispiel eines Soft-Handover sind dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 pro Funkzelle für den Uplink und den Downlink jeweils ein dedizierter physikalischer Kanal zur Übertragung von Signalisierungsdaten und Nutzdaten zugewiesen.
Die erste Funkzelle 602, die zweite Funkzelle 603 und die dritte Funkzelle 604 werden von einer ersten Mobilfunk-Basisstation 608 betrieben.
Die vierte Funkzelle 605 wird von einer zweiten Mobilfunk-Basisstation 609 betrieben.
Die fünfte Funkzelle 606 und die sechste Funkzelle 607 werden von einer dritten Mobilfunk-Basisstation 610 betrieben.
Die erste Mobilfunk-Basisstation 608, die zweite Mobilfunk-Basisstation 609 und die dritte Mobilfunk-Basisstation 610 werden von verschiedenen RNC verwaltet.
Der ersten Mobilfunk-Basisstation 608 und der zweiten Mobilfunk-Basisstation 609 ist eine SRNC 611 zugeordnet.
Diese RNC 611 wird als SRNC 611 bezeichnet, da angenommen wird, dass die SRNC 611 die dedizierten Funkressourcen kontrolliert, die dem Teilnehmergerät 601 zugewiesen sind.
Der dritten Mobilfunk-Basisstation 610 ist eine DRNC 612 zugeordnet.
Unter anderem ist die Funktion der DRNC 612, Daten, die die DRNC 612 von dem Teilnehmergerät 601 mittels der fünften dedizierten Funkverbindung 617 und der sechsten dedizierten Funkverbindung 618 empfängt, transparent mittels einer Iur-Schnittstelle 619 zur SRNC 611 weiterzuleiten.
Wie oben erwähnt wird beim Abbau der Funkverbindungen die Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanäle von Uplink und Downlink mittels einer Referenz-Zelle gespeichert.
Diese Referenz-Zelle kann beispielsweise von der SRNC 611 oder von dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 auf Basis der Signalqualität der jeweiligen Funkverbindung bestimmt werden.
Alternativ wird, wie oben erwähnt, ein definierter Umfang von der Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanäle in Uplink und Downlink gespeichert, die in allen Funkzellen gemeinsam sind.
Zum besseren Verständnis wird im Folgenden ein Beispiel erläutert.
Es wird ein Mobilfunk-Kommunikationssystem gemäß UMTS-FDD-Modus angenommen, wie es in 6 dargestellt ist, wobei das Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 den RRC-Zustand CELL_DCH aufweist und eine dedizierte Funkverbindung mit gleichzeitig sechs Funkzellen aufweist.
Dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 sind pro Funkzelle für den Uplink und Downlink jeweils ein dedizierter physikalischer Kanal zur Übertragung von Signalisierungsdaten und Nutzdaten zugewiesen.
Nun werde auf Grund abnehmender Aktivität das Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 von der SRNC 611 von dem RRC-Zustand CELL_DCH in den RRC-Zustand CELL_PCH geschaltet.
Es wird angenommen, dass anschließend das Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 den Zustand CELL_PCH aufweist und sich in der vierten Funkzelle 605 befindet.
Beim RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach CELL_PCH speichern sich das Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 und die SRNC 611 zur späteren Verwendung die vollständige Konfiguration der dedizierten physikalischen Kanalparameter für den Uplink und den Downlink der abzubauenden Funkverbindung von der ersten Funkzelle 602, welche in diesem Beispiel als Referenzzelle gewählt wird, weil im Zustand CELL_DCH die erste dedizierte Funkverbindung 613 die beste Signalqualität unter den sechs dedizierten Funkverbindungen 613 bis 618 aufgewiesen hat.
Nun sei angenommen, dass auf Grund der Mobilität das Mobilfunk-Teilnehmergerät nach einiger Zeit in die Funkzelle 606 bewegt wird.
Die Funkzelle 606 wird funktechnisch von der Mobilfunk-Basisstation 610 betrieben und ist der DRNC 612 zugeordnet.
Daraufhin wird mittels der SRNC 611 entschieden, dass eine SRNS-Relokation zu der DRNC 612 durchgeführt wird.
Der Ablauf der SRNS-Relokation ist wie oben mit Bezug auf 4 und 5 erläutert.
Die SRNC 611 sendet zur Initiierung die Nachricht "Relocation Required" an das CN (MSC oder SGSN).
In der Nachricht „Relocation Required" signalisiert die SRNC 611 an die DRNC 612 die für das Mobilfunk-Teilnehmergerät gespeicherten physikalischen Kanalparameter mittels dem gegenüber dem UMTS-Standard erweiterten Informationselement „SRNS Relocation Info" nach Tabelle 1.
Das CN-Element (MSC oder SGSN) sendet dann an die DRNC 612 die „Relocation Request"-Nachricht, die als Parameter unter anderem das von der SRNC 611 gesendete Informationselement „SRNS Relocation Info" nach Tabelle 1 enthält.
Nach der Relokation hat die ehemalige DRNC 610 die Rolle der einer SRNC.
Falls die Aktivität des Mobilfunk-Teilnehmergeräts 601 wieder steigt, kann die neue SRNC, welches die ehemalige DRNC 612 ist, einen Zustandsübergang nach CELL_DCH anordnen und dem Mobilfunk-Teilnehmergerät 601 dedizierte Funkressourcen für den Uplink und den Downlink auf Basis der gespeicherten physikalischen Kanalparameter allokieren.
Alternativ zu der Vorgehensweise in dem obigen Beispiel können beim RRC-Zustandsübergang von CELL_DCH nach CELL_PCH nur eine Auswahl der Kanalparameter der dedizierten physikalischen Kanäle gespeichert werden, beispielsweise nur der Teil der physikalischen Kanalparameter, die in allen sechs Funkzellen gleich sind.
7 zeigt ein Nachrichtenflussdiagramm 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Im Folgenden wird ein weiteres Beispiel für den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung im Soft-Handover beschrieben.
Das Nachrichtenflussdiagramm 700 stellt den Nachrichtenfluss zwischen einem Teilnehmergerät 701, einer Basisstation 702, einer SRNC 703 und einer DRNC 704 dar. Die Basisstation 702, die SRNC 703 und die DRNC 704 sind analog zu 6 angeordnet und eingerichtet und sind Teil eines Mobilfunknetzwerks 705.
In dem im Folgenden beschriebenen Beispiel für den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung im Rahmen eines Soft-Handover wird die Indikation der für das Soft-Handover in Frage kommenden Funkzellen, das heißt der Funkzellen, die sich dazu eignen, dass zu ihnen im Rahmen des Soft-Handover eine dedizierte Funkverbindung besteht, von dem Teilnehmergerät 701 an die Basisstation 702 gesendet.
Wie oben erläutert speichern beim Übergang des RRC-Zustands CELL-DCH zu den RRC-Zuständen CELL-FACH, CELL-PCH oder URA-PCH das Teilnehmergerät 701 und/oder das Mobilfunknetzwerk 705 die Konfiguration der abzubauenden dedizierten Funkressourcen für den Uplink und den Downlink von einer in einer Referenzzelle abzubauenden Funkverbindung, das heißt einer Referenz-Funkverbindung, zur späteren Verwendung ab.
Beispielsweise werden, wie oben erläutert, die Scrambling-Codes, die Spreizfaktoren und die CDMA-Codes gespeichert.
Beim Aufbau einer dedizierten Funkverbindung im Rahmen eines Soft-Handover werden dem Teilnehmergerät 701 von dem Mobilfunknetzwerk 705 dedizierte Funkressourcen allokiert, die gleich bzw, äquivalent zu den ehemals konfigurierten und, weil entsprechende Informationen gespeichert wurden, bekannten Funkressourcen sind.
Anschaulich werden in dieser Ausführungsform gegenüber dem Stand der Technik neu definierte Nachrichten für die Uu-Schnittstelle, die Iub-Schnittstelle und die Iur-Schnittstelle verwendet.
In Schritt 706 weist das Teilnehmergerät 701 den RRC-Zustand CELL-FACH, CELL-PCH oder URA-PCH auf und sendet an die ihm zugeordnete Basisstation 702, die auch als Serving-NodeB 702 bezeichnet wird, eine Verbindungsanforderungsnachricht mit der Bezeichnung "DCH Connection Request".
Die Verbindungsanforderungsnachricht enthält wie oben erwähnt Messergebnisse von DL-Funkmessungen der Empfangsqualität des primären physikalischen Pilotkanals (P-CPICH) für eine Anzahl von n Funkzellen, mittels welcher der primäre physikalische Pilotkanal von dem Teilnehmergerät 701 am besten empfangen werden kann.
Die Messergebnisse dienen zur Indikation der für ein Soft-Handover in Frage kommenden Funkzellen.
Durch das Übertragen der Verbindungsanforderungsnachricht initiiert das Teilnehmergerät 701 den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung im Soft-Handover.
Für die Soft-Handover-Entscheidung, das heißt, für die Entscheidung, ob ein Soft-Handover durchgeführt wird, ist es erforderlich, dass eine Ressourcen-Überprüfung durchgeführt wird, das heißt, dass die mittels der DL-Funkmessungen angezeigten Funkzellen dahingehend überprüft werden, ob ausreichend dedizierte Funkressourcen verfügbar sind, die gleich bzw. äquivalent der gespeicherten Konfiguration sind.
In Schritt 707 sendet hierzu die Basisstation 702 an die SRNC 703 mittels einer Iub-Schnittstelle eine Indikationsnachricht mit der Bezeichnung "DCH Indication", die eine Spezifikation der von dem Teilnehmergerät 701 indizierten Funkzellen enthält.
Je nachdem, von welcher Netzwerk-Instanz, der Basisstation 702 oder einer RNC, die entsprechende Ressourcen-Überprüfung durchgeführt wird tritt einer der folgenden Fälle auf.
Für Funkzellen, die die Basisstation 702, welche die dem Teilnehmergerät zugeordnete Basisstation (Serving-NodeB) ist, betreibt, erfolgt die Ressourcen-Überprüfung durch die Basisstation 702 selbst.
Die Basisstation 702 signalisiert der SRNC 703 das Ergebnis der Ressourcen-Überprüfung mittels einer Indikationsnachricht mit der Bezeichnung "DCH Indication".
Für Funkzellen des Mobilfunknetzwerks 705, die von anderen Basisstationen als der Basisstation 702 betrieben werden, aber auch von der SRNC 703 gesteuert werden, wird die Ressourcen-Überprüfung von der SRNC 703 durchgeführt.
Für Funkzellen, die von Basisstationen betrieben werden, die von einer anderen RNC als der SRNC 703, das heißt einer DRNC, gesteuert werden, wird die Ressourcen-Überprüfung von der entsprechenden DRNC durchgeführt.
Da eine Mehrzahl von Funkzellen für den Soft-Handover in Frage kommen kann, kann eine Mehrzahl von DRNC existieren, in 7 ist beispielhaft nur eine DRNC 704 dargestellt.
In Schritt 708 sendet zur Ressourcen-Überprüfung die SRNC 703 an die DRNC 704 mittels einer Iur-Schnittstelle eine Anfrage mittels einer Nachricht mit der Bezeichnung "Cell Configuration Request", die die Indikation der in Frage kommenden Funkzellen enthält.
In Schritt 709 sendet die DRNC 704 an die SRNC 703 eine Antwort mittels einer Nachricht mit der Bezeichnung "Cell Configuration Response", die die Ergebnisse der von der DRNC 704 durchgeführten Ressourcen-Überprüfung enthält.
Die SRNC 703 sammelt alle Ergebnisse der durchgeführten Ressourcen-Überprüfungen und entscheidet anschließend, ob für das Teilnehmergerät 701 der Aufbau der dedizierten Funkverbindung in einem Soft-Handover durchgeführt werden soll oder nicht.
In Schritt 710 signalisiert die SRNC 703 der Basisstation 702 das Ergebnis dieser Entscheidung mittels einer Iub-Schnittstelle und mittels einer Nachricht mit der Bezeichnung "DCH Setup".
Bei positiver Entscheidung, das heißt bei der Entscheidung, dass ein Soft-Handover durchgeführt wird und mehrere dedizierte Funkverbindungen in einer Mehrzahl von beteiligten Funkzellen aufgebaut werden, signalisiert die SRNC 703 der Basisstation diese Mehrzahl von beteiligten Funkzellen und die jeweilige Konfiguration der dedizierten Funkressourcen in der Mehrzahl von beteiligten Funkzellen.
Andernfalls, das heißt im Falle der Entscheidung, dass kein Soft-Handover durchgeführt wird, wird die Konfiguration der dedizierten Funkressourcen für eine einzige Funkzelle signalisiert.
In Schritt 711 leitet die Basisstation 702 die in Schritt 710 übertragenen Informationen an das Teilnehmergerät 701 mittels einer Nachricht mit der Bezeichnung "DCH Connection Response" weiter.
Auf diese Weise signalisiert die Basisstation 702 dem Teilnehmergerät 701 die Konfiguration der dedizierten Funkressourcen der beteiligten Funkzellen für den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung im Soft-Handover.
Anschließend starten das Teilnehmergerät 701 und die die beteiligten Funkzellen betreibenden Basisstationen den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung in jeder der beteiligten Funkzellen.
Beim Aufbau einer dedizierten Funkverbindung in Soft-Handover werden somit dem Teilnehmergerät von dem Mobilfunknetzwerk 705 dedizierte Funkressourcen allokiert, die gleich bzw. äquivalent zu den ehemals konfigurierten Funkressourcen sind.
Die Vorteile dieser Ausführungsform liegen darin, dass der Signalisierungsaufwand auf der RRC-Protokollschichtebene, das heißt zwischen Einheiten der RRC-Schicht, reduziert wird.
Insbesondere wird der Aufbau einer dedizierten Funkverbindung in Soft-Handover beschleunigt.
Ferner ist es gemäß obiger Ausführungsform möglich, dass ein von einem Teilnehmergerät initiierter Soft-Handover durchgeführt werden kann.
Zum besseren Verständnis wird im Folgenden ein Beispiel erläutert.
In dem folgenden Beispiel wird der schnelle Aufbau einer dedizierten Funkverbindung in einem Soft-Handover beschrieben.
Dabei wird angenommen, dass ein Soft-Handover-Übertragungsszenario wie in 6 dargestellt und oben mit Bezug auf 6 erläutert vorlag und dass dem Teilnehmergerät 601 von der SRNC 611 dedizierte Funkressourcen für den Uplink und den Downlink allokiert wurden.
Ferner wird angenommen, dass aufgrund abnehmender Aktivität die SRNC 611 angeordnet hat, dass das Teilnehmergerät 601 von dem RRC-Zustand CELL-DCH in den RRC-Zustand CELL-FACH geschaltet wird.
Beim RRC-Zustandsübergang von dem RRC-Zustand CELL-DCH in den RRC-Zustand CELL-FACH wurden von dem Teilnehmergerät 601 und von dem Mobilfunknetzwerk, das die SRNC 611 aufweist, die Konfiguration der abzubauenden dedizierten Funkressourcen im Uplink und Downlink einer Referenz-Funkverbindung, in diesem Beispiel der dritten dedizierten Funkverbindung 615, nicht gelöscht, sondern zur späteren Verwendung abgespeichert.
Ferner wird angenommen, dass das Teilnehmergerät, das den RRC-Zustand CELL-FACH aufweist, nur eine gemeinsame Funkverbindung, das heißt eine Funkverbindung, die das Teilnehmergerät 601 mit anderen Teilnehmergeräten gemeinsam verwendet, mit der ersten Funkzelle 602 aufweist.
Die Funkzelle 602 wird von der ersten Basisstation 608, betrieben. Somit ist die erste Basisstation 608 die dem Teilnehmergerät 601 zugeordnete Basisstation, also die Serving-NodeB des Teilnehmergeräts 601.
Die erste Basisstation 608 wird von der SRNC 611 gesteuert.
Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird in diesem Beispiel angenommen, dass Signalisierungen mittels der Luftschnittstelle zwischen dem Teilnehmergerät 601 und der ersten Basisstation 608 zwischen Einheiten der physikalischen Schicht oder zwischen Einheiten der MAC-Schicht und mittels Kanälen erfolgen, die konform mit dem heutigen UMTS-Standard und mit zukünftigen UMTS-Standards sind.
Der Signalisierungsablauf entspricht dem mit Bezug auf 7 beschriebenen Ablauf.
Entsprechend Schritt 706 sendet das Teilnehmergerät 601 an die erste Basisstation 702 eine Verbindungsanforderungsnachricht ("DCH Connection Request").
In der Verbindungsanforderungsnachricht sind, wie oben erläutert, Messergebnisse von Downlink-Funkmessungen auf Basis der stärksten Empfangsqualität des jeweiligen primären gemeinsamen Pilotkanals für n=6 Funkzellen 602 bis 607, welches die erste Funkzelle 602, die zweite Funkzelle 603, die dritte Funkzelle 604, die vierte Funkzelle 605, die fünfte Funkzelle 606 und die sechste Funkzelle 607 sind, enthalten.
Für die Entscheidung, ob ein Soft-Handover durchgeführt wird, werden die durch die Messergebnisse der Downlink-Funkmessungen angezeigten Funkzellen 602 bis 607 überprüft, ob dort genügend dedizierte Funkressourcen verfügbar sind, die gleich bzw. äquivalent den ehemals konfigurierten Ressourcen, welche bekannt sind, weil entsprechende Informationen gespeichert wurden, sind.
Entsprechend Schritt 707 sendet hierzu die erste Basisstation 608 an die SRNC 611 mittels einer Iub-Schnittstelle eine Angabe der von dem Teilnehmergerät indizierten Funkzellen mittels einer Indikationsnachricht ("DCH Indication").
Die Ressourcen-Überprüfung für die Funkzellen 602 bis 607 erfolgt auf folgende Weise:
Für die erste Funkzelle 602, die zweite Funkzelle 603 und die dritte Funkzelle 604 wird die Ressourcen-Überprüfung von der ersten Basisstation 608 selbst durchgeführt.
Für die vierte Funkzelle 605 wird die Ressourcen-Überprüfung von der SRNC 611 durchgeführt.
Für die fünfte Funkzelle 606 und die sechste Funkzelle 607, welche von der dritten Basisstation 610, die von der DRNC 612 gesteuert wird, betrieben wird, wird die Ressourcen-Überprüfung von der DRNC 612 durchgeführt.
Entsprechend Schritt 708 sendet hierzu die SRNC 611 an die DRNC 612 mittels einer Iur-Schnittstelle eine Anfrage mittels einer Nachricht ("Cell Configuration Request"), die die Indikation der in Frage kommenden Funkzellen, der fünften Funkzelle 606 und der sechsten Funkzelle 607 enthält.
Entsprechend Schritt 709 sendet die DRNC 612 an die SRNC 611 eine Antwort mittels einer entsprechenden Nachricht ("Cell Configuration Response").
Die SRNC 611 sammelt alle Ergebnisse der Ressourcen-Überprüfung. Es wird angenommen, dass die Ressourcen-Überprüfung für alle angefragten Funkzellen positiv war, d.h., dass in allen Funkzellen dedizierte Funkressourcen verfügbar sind, die gleich bzw. äquivalent den ehemals konfigurierten Ressourcen, über die entsprechende Informationen gespeichert wurden, sind.
Die SRNC 611 entscheidet nun, dass für das Teilnehmergerät 601 der Aufbau einer dedizierten Funkverbindung in Soft-Handover durchgeführt werden soll.
Entsprechend Schritt 710 signalisiert die SRNC 611 das Ergebnis der Entscheidung an die erste Basisstation 608 mittels einer Iub-Schnittstelle mittels einer entsprechenden Nachricht ("DCH Setup").
Auf diese weise werden der ersten Basisstation die bei dem Soft-Handover beteiligten Funkzellen 602 bis 607 und die Konfiguration der dedizierten Funkressourcen in den betreffenden Funkzellen 602 bis 607 signalisiert.
Entsprechend Schritt 711 leitet die erste Basisstation diese Informationen an das Teilnehmergerät mittels einer entsprechenden Nachricht ("DCH Connection Response") weiter.
Anschließend starten das Teilnehmergerät 601 und alle beteiligten Basisstationen, also die erste Basisstation 608, die zweite Basisstation 609 und die dritte Basisstation 610 für jede der Funkzellen 602 bis 607 den Aufbau einer dedizierten Funkverbindung in Soft-Handover.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:

[1] 3GPP TS 25.301: Radio Interface Protocol Architecture
[2] 3GPP TS 25.331: Radio Resource Control (RCC) protocol specification
[3] 3GPP TS 23.107: QoS Concept and Architecture
[4] 3GPP TS 25.321: Medium Access Control (MAC) protocol specification
[5] 3GPP TS 25.133: Requirements for Support of Radio Resource Management
[6] 3GPP TS 23.060: General Packet Radio Service (GPRS), Service description, Stage 2
[7] EP 1 274 203 A1
[8] GB 2 370 453 A
[9] US 2003/0007490 A1
[10] WO 01/91420 A2

100: Mobilfunk-Kommunikationssystem
101,102: RNS
103,104: Iu-Schnittstelle
105: Kernnetz
106: Mobilfunk-Teilnehmergerät
107,108: RNC
109-112: Mobilfunk-Basisstationen
113: Iur-Schnittstelle
114-125: Funkzellen
126-129: Iub-Schnittstelle
130: Luftschnittstelle
131: Mobilfunknetz
132: CS-Domain
133: PS-Domain
134: HLR
200: Protokollstruktur
201: physikalische Schicht
202: Datenverbindungsschicht
203: Netzwerkschicht
204,205: MAC-Schicht
206,207: RLC-Schicht
208,209: BMC-Schicht
210,211: PDCP-Schicht
212,213: RRC-Schicht
214,215: Steuerebene
216,217: Nutzerebene
300: Diagramm
301-305: RRC-Zustände
306-308: RRC-Zustandsübergänge
310: Ablaufdiagramm
311: Mobilfunknetz
312: Teilnehmergerät
313: RRC-Zustand CELL-FACH
314: RRC-Nachricht
315: RRC-Zustand CELL-DCH
316: Synchronisationsprozedur
317: RRC-Nachricht
401,402: Zustände eines Mobilfunknetzes
403: Mobilfunknetz
404: DRNS
405: Kernnetz
406: Mobilfunk-Teilnehmergerät
407: SRNC
408: SRNS
409: DRNC
410: Iur-Schnittstelle
411: neue SRNC
500: Nachrichtenflussdiagramm
501: SRNC
502: Kernnetz
503: Target-RNC
504,505: Nachrichten
506: Informationscontainer
601: Mobilfunk-Teilnehmergerät
602-607: Funkzellen
608-610: Mobilfunk-Basisstationen
611: SRNC
612: DRNC
613-618: dedizierte Funkverbindungen
619: Iur-Schnittstelle
700: Nachrichtenflussdiagramm
701: Teilnehmergerät
702: Basisstation
703: SRNC
704: DRNC
705: Mobilfunknetzwerk
706-711: Verarbeitungsschritte

Claims

Kommunikationssystem, das ein Kommunikationsnetzwerk und mindestens ein Teilnehmergerät aufweist, welches Kommunikationssystem – eine Speichervorrichtung, die eingerichtet ist, beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, zu speichern; – eine Ladevorrichtung, die eingerichtet ist, gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, zu laden; – eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, den Aufbau einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern zu steuern, aufweist.
Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetzwerk einen Netzwerk-Speicher aufweist und die Speichervorrichtung eingerichtet ist, die Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, mittels des Netzwerk-Speichers zu speichern.
Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Teilnehmergerät einen Teilnehmergerät-Speicher aufweist und die Speichervorrichtung eingerichtet ist, die Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, mittels des Teilnehmergerät-Speichers zu speichern.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Werte von Parametern, die mittels der Speichervorrichtung gespeichert werden, die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals vollständig spezifizieren.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Werte von Parametern, die mittels der Speichervorrichtung gespeichert werden, die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals teilweise spezifizieren.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kommunikationssystem gemäß UMTS eingerichtet ist.
Kommunikationssystem gemäß Anspruch 6, wobei gespeicherte physikalischen Kanalparameter bei einer SRNS-Relokation von der SRNC zu der Target-RNC übertragen werden.
Kommunikationssystem gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei die Speichervorrichtung eingerichtet ist für einen physikalischen Uplink-Kanal die maximal erlaubte Sendeleistung im Uplink, Werte von Parametern zur Sendeleistungsregelung im Uplink, den Typ des Uplink-Scramblingcodes, die Nummer des Uplink-Scramblingcodes und den Spreizfaktor des Uplink-CDMA-Codes zu speichern.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Speichervorrichtung eingerichtet ist für einen physikalischen Downlink-Kanal Werte von Parametern zur Sendeleistungsregelung im Downlink, die Nummer des Downlink-Scramblingcodes, den Spreizfaktor des Downlink CDMA-Codes und die Nummer des Downlink CDMA-Codes zu speichern.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Teilnehmergerät bei einem Soft-Handover im UMTS-FDD-Modus eine Mehrzahl von Funkverbindungen mit jeweils mindestens einem physikalischen Kanal aufweist und die Speichervorrichtung eingerichtet ist, beim Abbau der Funkverbindungen Werte von Parametern, die die Eigenschaften eines physikalischen Kanals mindestens einer Funkverbindung der Mehrzahl von Funkverbindungen spezifizieren, zu speichern.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist aus einer von dem Teilnehmergerät spezifizierten Mehrzahl von Funkzellen mindestens eine Funkzelle auszuwählen, zwischen welcher Funkzelle und dem Teilnehmergerät eine Funkverbindung aufgebaut wird.
Kommunikationssystem gemäß Anspruch 11, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist zu überprüfen, ob die Funkzellen der spezifizierten Mehrzahl von Funkzellen jeweils eine Funkverbindung gemäß den gespeicherten Werten von Parametern zwischen der Funkzelle und dem Teilnehmergerät bereitstellen können und auf Basis dieser Überprüfung die mindestens eine Funkzelle auszuwählen.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist zwischen der mindestens einen ausgewählten Funkzelle und dem Teilnehmergerät eine Funkverbindung gemäß den gespeicherten Werten von Parametern aufzubauen.
Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Teilnehmergerät eine Spezifikationsvorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, eine erste Mehrzahl von Funkzellen auf Basis der Empfangsqualität von Funkverbindungen zwischen dem Teilnehmergerät und einer zweiten Mehrzahl von Funkzellen zu bestimmen und ferner eine Übertragungsvorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die erste Mehrzahl von Funkzellen als die spezifizierte Mehrzahl von Funkzellen an die Steuervorrichtung zu übertragen.
Verfahren zum Steuern eines Kommunikationssystems, welches Kommunikationssystem ein Kommunikationsnetzwerk und mindestens ein Teilnehmergerät aufweist, wobei gemäß dem Verfahren – eine Speichervorrichtung beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, speichert; – eine Ladevorrichtung gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, lädt; – eine Steuervorrichtung den Aufbau einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern steuert.
Teilnehmergerät eines Kommunikationssystems, welches Kommunikationssystem ein Kommunikationsnetzwerk aufweist, wobei das Teilnehmergerät – eine Speichervorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, zu speichern; – eine Ladevorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, zu laden; und – eine Teilnehmergerät-Steuervorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, das Teilnehmergerät im Rahmen des Aufbaus einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern zu steuern.
Verfahren zum Steuern eines Teilnehmergeräts eines Kommunikationssystems, welches Kommunikationssystem ein Kommunikationsnetzwerk aufweist, wobei gemäß dem Verfahren – eine Speichervorrichtung des Teilnehmergeräts beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, speichert; – eine Ladevorrichtung des Teilnehmergeräts gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, lädt; – eine Teilnehmergerät-Steuervorrichtung des Teilnehmergeräts das Teilnehmergerät im Rahmen des Aufbaus einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern steuert.
Steuervorrichtung eines Kommunikationssystems, welches Kommunikationssystem ein Kommunikationsnetzwerk und ein Teilnehmergerät aufweist, wobei die Steuervorrichtung – eine Speichervorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, zu speichern; – eine Ladevorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, zu laden; und – die Steuervorrichtung eingerichtet ist, den Aufbau einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern zu steuern.
Verfahren zum Steuern einer Steuervorrichtung eines Kommunikationssystems, welches Kommunikationssystem ein Kommunikationsnetzwerk aufweist, wobei gemäß dem Verfahren – eine Speichervorrichtung der Steuervorrichtung beim Abbau einer Funkverbindung mit mindestens einem physikalischen Kanal zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk Werte von Parametern, die die Eigenschaften des mindestens einen physikalischen Kanals der Funkverbindung spezifizieren, speichert; – eine Ladevorrichtung der Steuervorrichtung gespeicherte Werte von Parametern, die die Eigenschaften mindestens eines physikalischen Kanals einer Funkverbindung spezifizieren, lädt; – die Steuervorrichtung den Aufbau einer Funkverbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem Kommunikationsnetzwerk gemäß mittels der Ladevorrichtung geladener Werte von Parametern steuert.