VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER VERBINDUNGSÜBERGABE IN EINEM FUNK-KOMMUNIKATIONSSYSTEM

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Ver¬ bindungsübergabe zwischen zwei NetzZugangseinrichtungen eines Funk-Kommunikationssystems, insbesondere zwischen Basisstati¬ onen eines gleichen oder unterschiedlicher Mobilfunksysteme.

In Funk-KommunikationsSystemen, beispielsweise dem europäi¬ schen Mobilfunksystem der zweiten Generation GSM (Global Sy¬ stem for Mobile Communications), werden Informationen (bei¬ spielsweise Sprache, Bildinformation oder andere Daten) mit Hilfe von elektromagnetischen Wellen über eine Funkschnitt¬ stelle übertragen. Die Funkschnittstelle bezieht sich auf eine Verbindung zwischen einer Basisstation und Teilnehmer- Endgeräten, wobei die Teilnehmer-Endgeräte Mobilstationen oder ortsfeste Funkstationen sein können. Das Abstrahlen der elektromagnetischen Wellen erfolgt dabei mit Trägerfrequen¬ zen, die in einem für das jeweilige System vorgesehenen Fre¬ quenzband liegen. Weiterbildungen basierend auf dem GSM-Sys¬ tem, unter den Begriffen GPRS oder GERAN bekannt, zur Übertragung von höherdatenratigen Diensten werden als 2,5. Generation bezeichnet. Funk-Kommunikationssysteme, wie bei¬ spielsweise UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) oder andere Systeme der dritten Generation sind im Vergleich zur zweiten Generation für noch höhere Datenraten ausgelegt.

in bestehenden Systemen der zweiten und dritten Generation, GSM/GERAN bzw. UTRAN, sind sowohl das Teilnehmer-Endgerät als auch das Basisstationssystem (BSS - Base Station System) so¬ wie gegebenenfalls weitere Netzkomponenten in die Entschei- düng über eine Verbindungsübergabe bzw. Verbindungsweiter¬ schaltung (engl. Handover oder Handoff) involviert, wobei Messungen des Teilnehmer-Endgerätes in dem Basisstationssys- tem ausgewertet werden, und anschließend eine Entscheidung über die Verbindungsübergabe in dem Basisstationssystem ge¬ troffen wird.

In dem im Rahmen der 3GPP (3rd Generation Partnership Pro— ject) standardisierten GERAN-Standard ist derzeit eine Ver- bindungsübergabe nur für leitungsgebundene (engl, circuit switched) Verbindungen vorgesehen. Für den Fall einer Ableh¬ nung der Verbindungsübergabe durch das Ziel—Basisstationssys¬ tem existieren für das Quellen-Basisstationssystem lediglich die Möglichkeiten, entweder eine andere Funkzelle auszuwäh- len, die Verbindung in der eigenen Funkzelle weiterzuführen oder die Verbindung abzubrechen.

Zur Übergabe einer paketorientierten (engl, packet switched) Verbindung von einer aktuell versorgenden Quellen-Funkzelle zu einer nachfolgend versorgenden Ziel—Funkzelle, beispiels¬ weise aufgrund einer Bewegung des Teilnehmers, existiert der¬ zeit lediglich der so genannte Funkzellenwiederauswahl-Mecha- nismus (engl, cell reselection) durch das Teilnehmer-Endge¬ rät. Dabei wird die Verbindung bei Verlassen der Quellen— Funkzelle abgebrochen und in der Ziel-Funkzelle neu aufge¬ baut.

Der Funkzellenwiederauswahl-Mechanismus wird allein von dem Teilnehmer-Endgerät gesteuert. Um eine Steuerung durch das Netzwerk zu ermöglichen, ist das Netzwerk jedoch in der Lage, das Teilnehmer-Endgerät in einen so genannten netzwerkgesteu¬ erten Modus 2 (engl. Network Controlled Mode 2 - NC2) zu zwingen. Dabei stellt das Teilnehmer-Endgerät dem Netzwerk Messungen zur Verfügung, auf deren Basis ein Funkzellwechsel vom Netzwerk entschieden wird. Über eine spezielle Nachricht, beispielsweise dem so genannten Paket-Funkzellenwechsel-Be¬ fehl (engl. Packet Cell Change Order -PCCO) des GERAN-Stan- dards, kann das Netzwerk dabei auch eine bestimmte Funkzelle für die Wiederauswahl zu dem Teilnehmer-Endgerät signalisie¬ ren.

In jedem Fall bedeuten die zuvor beschriebenen Mechanismen nachteilig eine deutliche Verzögerung bzw. Unterbrechnung bei der Übertragung von Paketdaten über die Verbindung, da das Teilnehmer-Endgerät zunächst in der Ziel-Funkzelle Informati¬ onen eines allgemeinen Rundsendekanals (engl. Broadcast Chan¬ nel - BCCH) empfangen muss, bevor die Verbindung in der Ziel- Funkzelle neu aufgebaut werden kann. Um diese Unterbrechung bzw. Verzögerung zu verringern, existiert der so genannte netzwerkunterstützte Funkzellwechsel (engl. Network Assisted Cell Change - NACC), bei dem Informationen des Rundsendeka¬ nals dem Teilnehmer-Endgerät bereits vor dem Umschalten zu der Ziel-Funkzelle zur Verfügung gestellt werden. Beide Me¬ chanismen, PCCO und NACC können auch gemeinsam zur Verbesse¬ rung der Steuerungsmöglichkeit durch das Netzwerk genutzt werden.

Trotz dieser bereits existierenden Mechanismen kann der Fall auftreten, dass das Quellen-Basisstationssystem über keine Kenntnisse der Verfügbarkeit von Ressourcen in dem Ziel-Ba¬ sisstationssystem verfügt, wodurch es in Ermangelung von Res¬ sourcen wiederum zu einer Abweisung der neu aufzubauenden Verbindung und somit zu großen Verzögerungen kommen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verfahren sowie Systemkom¬ ponenten anzugeben, welche eine sichere und schnelle Verbin- dungsweiterführung ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren, die Netzzugangseinrichtung sowie das Endgerät mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst, vor¬ teilhafte Ausgestaltungen sind abhängigen Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß wird eine Verbindungsübergabe im Sinne eines Handovers für paketorientierte Verbindungen vorgeschlagen. Eine Verbindungsübergabe hat im Vergleich zu einer Funkzel- lenwiederauswahl den Vorteil, dass erforderliche Ressourcen zur Weiterführung der Verbindung in dem Ziel-Basisstations¬ system bereits vor der Verbindungsübergabe reserviert werden können, und somit eine Abweisung durch das Ziel-Basisstati¬ onssystem unwahrscheinlicher wird.

Nach der Erfindung kann eine erste Netzzugangseinrichtung, zu der das Endgerät aktuell eine paketorientierte Verbindung aufgebaut hat, dem Endgerät signalisieren, dass eine Weiter¬ führung der paketorientierten Verbindung über eine zweite Netzzugangseinrichtung nicht möglich, jedoch eine Wiederaus¬ wahl der zweiten Netzzugangseinrichtung möglich ist.

Auf die einleitend beschriebene Situation übertragen bedeutet dies, dass dem Teilnehmer-Endgerät von dem Quellen- Basisstationssystem signalisiert würde, dass eine Verbin¬ dungsübergabe zu dem Ziel-Basisstationssystem nicht möglich ist, jedoch die Weiterführung der Verbindung über die be¬ kannte Funkzellenwiederauswahl möglich ist. Vorteilhaft wird hierdurch verhindert, dass das Teilnehmer-Endgerät aufgrund des Abweisens der Übergabe den Funkzellenwiederauswahl-Mecha- nismus nicht durchführen würde. Nichtsdestotrotz kann neben dieser Signalisierung auch die Signalisierung ausschließlich einer Abweisung implementiert werden, falls es auch die Mög- lichkeit einer Funkzellenwiederauswahl in dem Ziel-Netzwerk nicht gegeben ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft genutzt wer- den, wenn beispielsweise das Ziel-Basisstationssystem und/oder eine weitere Netzkomponente, beispielsweise der SGSN (Serving GPRS Support Node), eine Verbindungsübergabe aus Gründen der Abwärtskompatibilität nicht unterstützen. Eine weitere Situation ist beispielsweise das Erkennen mangelnder Ressourcen innerhalb des Kernnetzwerkes (engl. Core Network) durch den Quellen- oder Ziel-SGSN, wodurch ein so genanntes bi-casting auf der Teilnehmer-Ebene (engl, user plane) nicht möglich wäre. Weiterhin kann die Ressourcenzuweisungsstrate¬ gie des Quellen-SGSN beispielsweise ein bi-casting eines zu übergebenden Verbindungstyps ausschließen. Eine weitere Situ¬ ation ist beispielsweise, dass die Ressourcenzuweisungsstra¬ tegie des Ziel-SGSN oder des Ziel-Basisstationssystems keine Zuweisung von Ressourcen vor der Übergabe gestattet, wodurch das Ziel-Netzwerk vor extensiver Ressourcenzuweisungsstrate- gien des Quellen—Netzwerkes geschützt wird.

Die erfindungsgemäßen Netzzugangseinrichtung sowie Endgerät weisen jeweils Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Figur darge¬ stellten beispielhaften Situation näher beschrieben.

Ein Teilnehmer-Endgerät UE befindet sich in einem Überlap- pungsbereich zweier Funkzellen Zl, Z2, die von einer jeweili¬ gen Basisstation BTSl bzw. BTS2 mit funktechnischen Ressour¬ cen versorgt werden. Die Basisstationen BTSl, BTS2 sind je¬ weils Teil eines Basisstationssystems BSSl bzw. BSS2 beste- hend aus Basxsstationen und Basisstationssteuerungen BSCl, BSC2. Die Basisstationssteuerungen BSCl, BSC2 sind wiederum über Vermittlungseinrichtungen MSC und/oder nicht benannte Paketvermittlungsknoten SGSN mit leitungsgebundenen, bei— spielsweise dem PSTN, und paketvermittelten Netzen, bei¬ spielsweise dem Internet, verbunden. Die Basisstationssteue¬ rungen BSCl, BSC2 können dabei mit dem gleichen oder unter¬ schiedlichen Vermittlungsknoten verbunden sein.

Zu dem Teilnehmer-Endgerat UE ist eine paketorientierte Ver¬ bindung v über eine erste Basisstation BTSl aufgebaut, auf der in Aufwärts- UL und/oder in Abwärtsrichtung DL Datenpa¬ kete eines oder mehrerer Dienste übertragen werden. In perio¬ dischen Abstanden empfangt das Teilnehmer-Endgerat UE Informationen von Rundfunkkanalen BCCHl, BCCH2 der sie umge¬ benden Basisstationen, und sendet Messungen zu Funkubertra- gungsparametern zu der sie aktuell versorgenden ersten Basis¬ station BTSl. In der ersten Basisstationssteuerung BSCl wird auf Basis unter anderem dieser Messungen des Teilnehmer-End- gerates UE entschieden, ob eine Übergabe der Verbindung V zu einer benachbarten Basisstation aufgrund eines drohenden Ab¬ bruchs der Verbindung erfolgen soll.

Bewegt sich das Teilnehmer-Endgerat UE beispielsweise in Richtung einer zweiten Basisstation BTS2, so entscheidet die erste Basisstationssteuerung BSCl zu einem bestimmten Zeit¬ punkt, ddss die Verbindung zu der zweiten Basisstation BTS2 bzw. zu dem zweiten Basisstationssystem BSS2 übergeben werden soll. Durch nicht dargestellte Signalisierungen zwischen den Basisstationssteuerungen BSCl, BSC2 bzw. den Basisstations¬ systemen BSSl und BSS2 bekommt die erste Basisstationssteue¬ rung BSCl Kenntnis darüber, dass eine Übergabe der paketori- entierten Verbindung v zu dem zweiten Basisstationssystem BSS2, beispielsweise aufgrund mangelnder Unterstützung dieses Mechanismus oder mangelnder verfugbarer Ressourcen, nicht möglich ist. In diesem Fall sendet die erste Basisstation BTSl eine Nachricht HOrbCR (Handover rejection but Cell Rese- lection) zu dem Teilnehmer-Endgerat UE.

Aufgrund dieser Signalisierung weiß das Teilnehmer-Endgerat UE, dass eine Verbindungsubergabe zu dem zweiten Basisstati¬ onssystem BSS2 nicht stattfinden wird, jedoch die Möglichkeit eines Abbaus der Verbindung in der Quellen-Funkzelle Zl und eines Neuaufbau der Verbindung m der Ziel-Funkzelle Z2 der zweiten Basisstation BTS2 mittels des bekannten Funkzellen— wiederauswahl-Mechanismus möglich ist. Diese Funkzellenwie- derauswahl kann durch die eingangs beschriebenen bekannten Mechanismen unterstutzt werden.