DE102013210307A1 - Communication device, system and method for communication between a communication device and at least two base stations - Google Patents
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Abstract
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System anzugeben, das eine möglichst effiziente Verbindungsübergabe zwischen zwei Basisstationen ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Kommunikationsgerät gelöst, das umfasst: – mindestens eine Positionsermittlungseinheit zur Ermittlung von Positionsdaten (PosData) des Kommunikationsgeräts (40); – mindestens eine Funksende-/empfangseinheit (41) zur Kommunikation mit mindestens einer ersten (10) und mindestens einer zweiten (20) Basisstation; – mindestens eine Übergabeparameter-Ermittlungseinheit (42) zur Ermittlung von Übergabeparametern, wobei die Übergabeparameter-Ermittlungseinheit (42) zur Ermittlung der Übergabeparameter die Positionsdaten (PosData) an eine der Basisstationen übermittelt und/oder die Übergabeparameter in einem Speicher (23; 43) anhand der Positionsdaten (PosData) identifiziert, wobei die Positionsdaten (PosData) mit Straßendaten (StrData) verknüpft sind.It is an object of the present invention to provide a system which enables the most efficient connection transfer between two base stations. This object is achieved by a communication device which comprises: - at least one position determination unit for determining position data (PosData) of the communication device (40); - at least one radio transmission / reception unit (41) for communication with at least one first (10) and at least one second (20) base station; - at least one transfer parameter determination unit (42) for determining transfer parameters, the transfer parameter determination unit (42) for determining the transfer parameters transmitting the position data (PosData) to one of the base stations and / or using the transfer parameters in a memory (23; 43) the position data (PosData) is identified, the position data (PosData) being linked to road data (StrData).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsgerät zur Kommunikation mit mindestens zwei Basisstationen, ein System zur Bereitstellung einer Kommunikation zwischen einem Kommunikationsgerät und mindestens zwei Basisstationen und ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a communication device for communicating with at least two base stations, a system for providing communication between a communication device and at least two base stations and a corresponding method.
In mobilen Telekommunikationsnetzen, wie z. B. GSM (Global System for Mobile Communications), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) oder LTE (Long Term Evolution) ist es notwendig, dass mobile Endgeräte (UE) während eines Gesprächs oder einer Datenverbindung ohne Unterbrechung dieser Verbindung von einer Funkzelle in einer andere wechseln können. Dieser Vorgang wird als Verbindungsübergabe bzw. Handover bezeichnet.In mobile telecommunications networks, such. As GSM (Global System for Mobile Communications), UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) or LTE (Long Term Evolution), it is necessary that mobile terminals (UE) during a call or a data connection without interruption of this connection from a radio cell in one others can change. This process is called handover.
Die Verbindungsübergabe kann anhand von Leistungskennzahlen (auch als Key Performance Indicator bzw. KPI bezeichnet) beurteilt werden. Dabei kann es sich um Angaben bezüglich des Ausfalls der Funkverbindung (auch als Radio Link Failure bzw. RLF bezeichnet) oder um die Häufigkeit eines Handovers/Übergabe Pingpongs (auch als Handover Pingpong Rate bzw. HPR bezeichnet) handeln. HPR beschreibt die Häufigkeit der mehrmals hintereinander auftretenden Verbindungsübergaben zwischen zwei Fernkommunikationszellen. Die KPIs hängen von mehreren Parametern ab, die den Prozess der Verbindungsübergabe steuern können. Dabei handelt es sich beispielsweise um den TTT-Wert bzw. Time-to-Trigger-Wert, der ein Zeitintervall angibt, welches zur Auslösung einer Verbindungsübergabe bzw. eines Handovers abgewartet werden muss bevor das Handover tatsächlich ausgeführt wird. Ein weiterer relevanter Parameter ist der Handover Offset Margin (HOM-Wert). Bei diesem HOM-Wert handelt es sich um einen Differenzwert der am Endgerät gemessenen Signalstärke der aktuell bedienenden Funkzelle und der zukünftigen Funkzelle. Eine Übergabe wird nur dann eingeleitet, wenn die Signalstärke der aktuellen Funkzelle über ein vorgegebenes Zeitintervall (z. B. TTT-Wert) um mindestens den Differenzwert schlechter ist.The transfer of the connection can be assessed on the basis of key performance indicators (also referred to as Key Performance Indicator or KPI). This may include information regarding the failure of the radio link (also referred to as Radio Link Failure or RLF) or the frequency of a handover / handover ping-pong (also referred to as a handover ping-pong rate or HPR). HPR describes the frequency of consecutive handovers between two remote communication cells. The KPIs depend on several parameters that can control the handover process. This is, for example, the TTT value or time-to-trigger value, which specifies a time interval which has to wait to trigger a handover or a handover before the handover is actually executed. Another relevant parameter is the Handover Offset Margin (HOM value). This HOM value is a difference value of the signal strength of the currently operating radio cell and the future radio cell measured on the terminal. A transfer is only initiated if the signal strength of the current radio cell is worse by at least the difference value over a given time interval (eg TTT value).
Derzeit bekannter Stand der Technik im Hinblick auf Handover-Verfahren basiert darauf, dass Handover- bzw. Übergabeparameter (TTT-Wert und HOM-Wert) global bzw. funkzellenabhängig vergeben werden. Demnach werden einer Funkzelle lediglich zellenspezifische Übergabeparameter zugeordnet, so dass es nach wie vor zu oben genannten Handover-Pingpong-Effekten bzw. zu Ausfällen bei der Funkverbindung, also Radiolinkfehlern, kommen kann.Currently known state of the art with regard to handover methods is based on the fact that handover or transfer parameters (TTT value and HOM value) are allocated globally or depending on the radio cell. Accordingly, only cell-specific transfer parameters are assigned to a radio cell, so that it is still possible for the above-mentioned handover ping-pong effects or for failures in the radio connection, that is, radio link errors.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Handover zu verbessern. Insbesondere soll ein Kommunikationsgerät bereitgestellt werden, welches eine effiziente und unterbrechungsfreie Kommunikation mit mindestens zwei Basisstationen, insbesondere für den 3GPP LTE-Standard, ermöglicht. Des Weiteren sollen ein entsprechendes System und ein entsprechendes Verfahren angegeben werden.It is an object of the present invention to improve the handover. In particular, a communication device is to be provided which enables efficient and uninterrupted communication with at least two base stations, in particular for the 3GPP LTE standard. Furthermore, a corresponding system and a corresponding method should be specified.
Diese Aufgabe wird durch das Kommunikationsgerät gemäß dem Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the communication device according to
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Kommunikationsgerät, vorzugsweise ein (mobiles) Endgerät gelöst, das umfasst:
- – mindestens eine Positionsermittlungseinheit zur Ermittlung von Positionsdaten des Kommunikationsgeräts;
- – mindestens eine Funksende-/empfangseinheit zur Kommunikation mit mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten Basisstation;
- – mindestens eine Übergabeparameter-Ermittlungseinheit zur Ermittlung von Übergabeparametern.
- - At least one position detection unit for determining position data of the communication device;
- - At least one radio transmitter / receiver unit for communication with at least a first and at least one second base station;
- - At least one transfer parameter determination unit for determining transfer parameters.
Erfindungsgemäß ermittelt die Übergabeparameter-Ermittlungseinheit zur Ermittlung der Übergabeparameter die Positionsdaten an eine der Basisstationen und/oder die Übergabeparameter sind in einem Speicher anhand der Positionsdaten mit Hilfe der Übergabeparameter-Ermittlungseinheit identifizierbar, wobei die Positionsdaten mit Straßendaten verknüpft sind.According to the invention, the transfer parameter determination unit determines the position data for determining the transfer parameters to one of the base stations and / or the transfer parameters are identifiable in a memory on the basis of the position data with the aid of the transfer parameter determination unit, the position data being associated with road data.
Die Übergabeparameter-Ermittlungseinheit kann derart ausgebildet sein, dass diese Ermittlungseinheit die benötigten Übergabeparameter bei einer Basisstation anfordert. Die Übergabeparameter können in bzw. von einer Basisstation ermittelt werden und an das Kommunikationsgerät übermittelt werden.The transfer parameter determination unit may be designed such that this determination unit requests the required transfer parameters from a base station. The transfer parameters can be determined in or from a base station and transmitted to the communication device.
Vorzugsweise ist dieses Kommunikationsgerät mobil und/oder Bestandteil einer mobilen Einrichtung (z. B. eines Fahrzeugs). Das Kommunikationsgerät kann also ein mobiles Kommunikationsgerät, z. B. ein Mobilfunktelefon, oder auch ein Bordcomputer eines Fahrzeugs mit entsprechenden Schnittstellen sein.Preferably, this communication device is mobile and / or component of a mobile device (eg of a vehicle). The communication device can therefore be a mobile communication device, for. As a mobile phone, or even an on-board computer of a vehicle with appropriate interfaces.
Die Positionsermittlungseinheit kann Daten von einer externen Einrichtung empfangen, um die Position zu ermitteln oder entsprechende Positionsdaten selbstständig herleiten. Eine entsprechende Positionsermittlungseinheit kann ein zu einem globalen Navigationssatellitensystem zugehöriges Modul, also ein GNSS-Modul, wie z. B. ein GPS-Modul oder ein GLONASS-Modul oder ein Compass-Modul gemäß chinesischem Standard, sein, das in das Kommunikationsgerät eingebaut ist oder entsprechende Daten an das Kommunikationsgerät liefert. Die Positionsdaten können beispielsweise geographische Daten oder Daten sein, die eine bestimmte Straße, einen bestimmten Straßenabschnitt, eine bestimmte Stadt und/oder ein bestimmtes Land bezeichnen. The position detection unit may receive data from an external device to determine the position or independently derive corresponding position data. A corresponding position determination unit can be a module belonging to a global navigation satellite system, that is to say a GNSS module, such as a GNSS module. As a GPS module or a GLONASS module or a Compass module according to Chinese standards, which is built into the communication device or supplies corresponding data to the communication device. The position data may be, for example, geographic data or data indicating a particular road, a specific road section, a specific city, and / or a specific country.
Die Funksende-/empfangseinheit dient zur Kommunikation mit mindestens zwei Basisstationen, wobei die Kommunikation mit mindestens zwei Basisstationen, welche geographisch voneinander entfernt sind, vorzugsweise unterbrechungsfrei, also zeitlich lückenlos aufeinanderfolgend, durchgeführt wird. Demnach ist ein Handover bzw. eine Verbindungsübergabe von einer ersten Basisstation zu einer zweiten Basisstation notwendig. Die Verbindungsübergabe (bzw. Handover) wird anhand von Übergabeparametern vorgenommen. Zur Ermittlung von den Übergabeparametern ist mindestens eine Übergabeparameter-Ermittlungseinheit vorgesehen.The radio transmitter / receiver unit is used for communication with at least two base stations, wherein the communication with at least two base stations, which are geographically remote from each other, preferably without interruption, ie consecutive consecutive time, is performed. Accordingly, a handover or a handover from a first base station to a second base station is necessary. The transfer of the connection (or handover) is made on the basis of transfer parameters. At least one transfer parameter determination unit is provided for determining the transfer parameters.
Erfindungsgemäß übermittelt die Übergabeparameter-Ermittlungseinheit zur Ermittlung der Übergabeparameter die Positionsdaten an eine der Basisstationen und/oder identifiziert die Übergabeparameter in einem Speicher anhand der Positionsdaten. Die Positionsdaten sind wiederum mit Straßendaten verknüpft, wobei die Übergabeparameter beispielsweise anhand der abgebildeten Straßendaten identifiziert werden können.According to the invention, the transfer parameter determination unit transmits the position data to one of the base stations for determining the transfer parameters and / or identifies the transfer parameters in a memory on the basis of the position data. The position data are in turn linked to road data, wherein the transfer parameters can be identified for example on the basis of the imaged road data.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Kommunikationsgerät eine Erfassungseinheit zur Erfassung der Fortbewegungsgeschwindigkeitsdaten und/oder der Fortbewegungsrichtungsdaten des Kommunikationsgerätes umfassen. Die Fortbewegungsgeschwindigkeitsdaten und/oder Fortbewegungsrichtungsdaten des Kommunikationsgerätes werden bei der Ermittlung der Übergabeparameter berücksichtigt. Demnach ist die Erfassungseinheit zur Erfassung der genannten Daten mit der Übergabeparameter-Ermittlungseinheit signalverbunden, so dass die von der Erfassungseinheit erfassten Daten an die Übergabeparameter-Ermittlungseinheit übertragbar sind. Sofern das Kommunikationsgerät beispielsweise Bestandteil eines Fahrzeugs ist, handelt es sich bei den Fortbewegungsgeschwindigkeitsdaten um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Fortbewegungsrichtungsdaten entsprechen demnach der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Somit können bei der Ermittlung bzw. Bestimmung der Übergabeparameter erstmals Geschwindigkeits- und Richtungsdaten mit einbezogen werden.In a further embodiment of the invention, the communication device may comprise a detection unit for detecting the movement speed data and / or the travel direction data of the communication device. The travel speed data and / or travel direction data of the communication device are taken into account in the determination of the transfer parameters. Accordingly, the detection unit for detecting said data is signal-connected to the transfer parameter determination unit, so that the data acquired by the detection unit can be transferred to the transfer parameter determination unit. For example, if the communication device is part of a vehicle, the travel speed data is the speed of the vehicle. The travel direction data accordingly correspond to the direction of travel of the vehicle. Thus, when determining or determining the transfer parameters, speed and direction data can be included for the first time.
Die Übergabeparameter-Ermittlungseinheit berücksichtigt beim Ermitteln der Übergabeparameter erfindungsgemäß beispielsweise folgende Daten:
- – Daten bezüglich eines Straßenverlaufs und/oder
- – Daten bezüglich der Funkwellenausbreitung mindestens einer der Basisstationen und/oder
- – Daten bezüglich einer, einer Straße auf welcher sich das Kommunikationsgerät befindet, zugeordneten Höchstgeschwindigkeit und/oder
- – Daten bezüglich einer, einer Straße auf welcher sich das Kommunikationsgerät befindet, zugeordneten Durchschnittsgeschwindigkeit.
- Data relating to a course of the road and / or
- Data concerning the radio wave propagation of at least one of the base stations and / or
- Data relating to a maximum speed associated with a road on which the communication device is located and / or
- Data relating to an average speed associated with a road on which the communication device is located.
In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung werden beim Ermitteln der Übergabeparameter Daten bezüglich der Funkwellenausbreitung mindestens der aktuell bedienenden Basisstation und der vorgesehenen zukünftigen Basisstation berücksichtigt.In one possible embodiment of the invention, data relating to the radio wave propagation of at least the currently operating base station and the intended future base station are taken into account when determining the transfer parameters.
In einem Speicher können demnach die für eine bestimmte Straße oder einen bestimmten Straßenabschnitt ermittelten Durchschnittsgeschwindigkeiten der Fahrzeuge und/oder die für die Straße oder für Straßenabschnitte gültigen Höchstgeschwindigkeiten hinterlegt sein. Sofern das Kommunikationsgerät an eine bestimmte Position einer bestimmten Straße befindlich ist, ist diese Position eindeutig einer im Speicher hinterlegten Durchschnittsgeschwindigkeit und/oder Höchstgeschwindigkeit zugeordnet. Des Weiteren können jeder Position bzw. jedem Positionsdatensatz Daten bezüglich der Funkwellenausbreitung einer oder mehrerer Basisstationen zugeordnet werden. Informationen bezüglich des Straßenverlaufes sind insofern von großem Nutzen, als dass damit die wahrscheinlich zu erreichende Position eines auf einer Straße befindlichen Kommunikationsgerätes berechenbar ist.Accordingly, the average speeds of the vehicles determined for a specific road or a specific road section and / or the maximum speeds valid for the road or for road sections can be stored in a memory. If the communication device is located at a certain position of a particular road, this position is clearly associated with an average speed and / or maximum speed stored in the memory. Furthermore, data relating to the radio wave propagation of one or more base stations can be assigned to each position or each position data set. Information about the course of the road is of great benefit in that it can be used to calculate the likely position of a communication device on a road.
Bei den mit Hilfe der Übergabeparameter-Ermittlungseinheit ermittelten Übergabeparametern handelt es sich um das Auslösezeitintervall, insbesondere den TTT-Wert und/oder Funkqualitätsangaben, insbesondere den HOM-Wert. Der HOM-Wert beschreibt einen Differenzwert der Signalstärke der aktuell bedienenden Funkzelle und der zukünftigen Funkzelle. Eine Übergabe wird nur dann eingeleitet, wenn die Signalstärke der aktuellen Funkzelle über ein vorgegebenes Zeitintervall (z. B. TTT-Wert) um mindestens den Differenzwert schlechter ist. Vorzugsweise handelt es sich bei den Übergabedaten um Sätze von TTT-Werten und HOM-Werten, d. h. einer bestimmten Position bzw. einem bestimmten Positionsdatensatz wird unter Berücksichtigung von Straßendaten sowie optional unter Berücksichtigung der Fortbewegungsgeschwindigkeitsdaten und den Fortbewegungsrichtungsdaten ein bestimmter Übergabeparametersatz zugeordnet: (T; H).The transfer parameters determined with the aid of the transfer parameter determination unit are the triggering time interval, in particular the TTT value and / or radio quality information, in particular the HOM value. The HOM value describes a difference value of the signal strength of the currently operating one Radio cell and the future radio cell. A transfer is only initiated if the signal strength of the current radio cell is worse by at least the difference value over a given time interval (eg TTT value). Preferably, the transfer data are sets of TTT values and HOM values, ie, a given transfer parameter set is assigned taking into account road data and optionally taking into account the travel speed data and the travel direction data, a specific transfer parameter set: (T; H ).
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Kommunikationsgerät eine Messeinheit zum Messen von Qualitätsdaten einer Kommunikation mit der ersten Basisstation und/oder mindestens eines Signals der ersten Basisstation, wobei das Kommunikationsgerät einen Wechsel einer Primärkommunikation von der ersten zur zweiten Basisstation einleitet, wenn die Qualitätsdaten, vorzugsweise über ein/das Auslösezeitintervall, eine/die Funkqualitätsangabe gemäß den Übergabeparametern unterschreitet.In a further embodiment of the invention, the communication device has a measuring unit for measuring quality data of a communication with the first base station and / or at least one signal of the first base station, wherein the communication device initiates a change of a primary communication from the first to the second base station when the quality data, preferably via a / the tripping time interval, a / the radio quality indication according to the transfer parameters.
Aufgrund der Ermittlung der Übergabeparameter mit Hilfe von Positionsdaten unter Berücksichtigung von Straßendaten sowie optional mit Hilfe von Fortbewegungsrichtungsdaten sowie von Geschwindigkeiten ist erstmals eine zufriedenstellende Ermittlung von Übergabeparametern möglich derart, dass Pingpong-Effekte sowie RLF-Effekte größtenteils reduziert werden.Due to the determination of the transfer parameters with the aid of position data taking into account road data and optionally with the aid of travel direction data and speeds, a satisfactory determination of transfer parameters is for the first time possible in such a way that ping-pong effects and RLF effects are largely reduced.
Die Übergabeparameter-Ermittlungseinheit ist des Weiteren mit der Positions-Ermittlungseinheit und der Funksende-/empfangseinheit vorzugsweise signalverbunden, so dass die Übergabeparameter an die Funksende-/empfangseinheit übermittelt werden können.The transfer parameter determination unit is further preferably signal-connected to the position determination unit and the radio transmission / reception unit, so that the transfer parameters can be transmitted to the radio transmission / reception unit.
Die oben genannte Aufgabe wird des Weiteren durch ein System gelöst, das mindestens zwei Basisstationen, die mindestens zwei Fernkommunikationszellen bzw. Funkkommunikationszellen aufspannen und zur Funkkommunikation mit mindestens einem Kommunikationsgerät ausgebildet sind, umfasst.The above object is further achieved by a system comprising at least two base stations, which span at least two remote communication cells or radio communication cells and are designed for radio communication with at least one communication device.
Das beschriebene System umfasst mindestens eine Basisstation mit einer Empfangseinheit zum Empfang von Positionsdaten des Kommunikationsgeräts. Demnach können die von der Positions-Ermittlungseinheit ermittelten Positionsdaten des Kommunikationsgerätes an die bzw. eine Basisstation übermittelt werden. Außerdem umfasst das erfindungsgemäße System mindestens eine Speichereinheit zum Speichern einer Vielzahl von Übergabeparametern in Abhängigkeit von Positionsdaten, wobei das System dazu ausgebildet ist für das mindestens eine Kommunikationsgerät Übergabeparameter anhand der Positionsdaten auszuwählen.The described system comprises at least one base station with a receiving unit for receiving position data of the communication device. Accordingly, the position data of the communication device determined by the position determination unit can be transmitted to the or a base station. In addition, the system according to the invention comprises at least one memory unit for storing a plurality of transfer parameters as a function of position data, wherein the system is configured to select transfer parameters from the position data for the at least one communication device.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das System beim Auswählen der Übergabeparameter
- – Daten bezüglich eines Straßenverlaufs und/oder
- – Daten bezüglich der Funkwellenausbreitung mindestens einer der Basisstationen und/oder
- – Daten bezüglich einer, einer Straße auf welcher sich das Kommunikationsgerät befindet, zugeordneten Höchstgeschwindigkeit und/oder
- – Daten einer, einer Straße auf welcher sich das Kommunikationsgerät befindet, zugeordneten Durchschnittsgeschwindigkeit
- Data relating to a course of the road and / or
- Data concerning the radio wave propagation of at least one of the base stations and / or
- Data relating to a maximum speed associated with a road on which the communication device is located and / or
- Data of an average speed assigned to a street on which the communication device is located
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden bei der Auswahl der Übergabeparameter Daten bezüglich der Funkwellenausbreitung mindestens der aktuell bedienenden Basisstation und der vorgesehenen zukünftigen Basisstation berücksichtigt.In a further embodiment of the invention, data relating to the radio wave propagation of at least the currently operating base station and the intended future base station are taken into account in the selection of the transfer parameters.
So ist es möglich, dass ein Kommunikationsgerät seine Position bestimmt und anhand des Speichers die zugehörigen Straßendaten ermittelt und hieraus die Übergabeparameter ableitet. Außerdem ist es möglich, dass die Basisstation anhand der übermittelten Positionsdaten die Übergabeparameter des Kommunikationsgerätes unter Hinzunahme der Straßendaten ermittelt und diese dem Kommunikationsgerät mitteilt.It is thus possible that a communication device determines its position and uses the memory to determine the associated road data and from this derives the transfer parameters. Moreover, it is possible for the base station to determine the transfer parameters of the communication device by adding the road data on the basis of the transmitted position data and to communicate these to the communication device.
Dementsprechend kann mindestens eine Basisstation bzw. die Basisstation eine Sendeeinheit zum Senden von Übergabeparametern an das mindestens eine Kommunikationsgerät in Abhängigkeit von den Positionsdaten aufweisen.Accordingly, at least one base station or the base station can have a transmission unit for transmitting transmission parameters to the at least one communication device as a function of the position data.
Des Weiteren ist es denkbar, dass die mit Hilfe der Erfassungseinheit erfassten Daten bezüglich der Fortbewegungsgeschwindigkeit und/oder Fortbewegungsrichtung des Kommunikationsgerätes an eine oder mehrere Basisstationen übertragen werden können.Furthermore, it is conceivable that the data acquired with the aid of the detection unit can be transmitted to one or more base stations with regard to the travel speed and / or direction of travel of the communication device.
Zusammengefasst ist es theoretisch möglich, dass die Übergabeparameter zentralisiert oder dezentralisiert übermittelt werden können. In summary, it is theoretically possible that the transfer parameters can be transmitted in a centralized or decentralized manner.
Bei einer zentralisierten Ausführungsform des vorerwähnten Systems bzw. Kommunikationsgerätes weist mindestens eine Basisstation (eNB) einen Speicher zur Ablage einer digitalen Karte mit darin gespeicherten Übergabeparametern auf. Das Kommunikationsgerät (UE) übermittelt die Positions- bzw. GNSS-Daten an die Basisstation, so dass die Basisstation eine Auswahl bezüglich der Übergabeparameter anhand der Positionsdaten und den damit verknüpften Straßendaten treffen kann. Die Übergabeparameter bzw. der spezifische TTT-Wert und/oder der spezifische HOM-Wert wird anschließend mit Hilfe einer Sendeeinheit von der Basisstation an ein/das Kommunikationsgerät übermittelt.In a centralized embodiment of the aforementioned system or communication device, at least one base station (eNB) has a memory for storing a digital map with transfer parameters stored therein. The communication device (UE) transmits the position or GNSS data to the base station, so that the base station can make a selection with respect to the transfer parameters on the basis of the position data and the associated road data. The transfer parameters or the specific TTT value and / or the specific HOM value is then transmitted by means of a transmitting unit from the base station to a / the communication device.
Bei einer dezentralisierten Ausführungsform der Erfindung übermittelt eine bzw. die Basisstation die digitale Karte mit darin abgespeicherten Übergabeparametern an das (mobile) Endgerät bzw. Kommunikationsgerät. Mit Hilfe der Übergabeparameter-Ermittlungseinheit können anhand der von der Positions-Ermittlungseinheit ermittelten Positionsdaten und den damit verknüpften Straßendaten die optimalen Übergabeparameter ermittelt werden.In a decentralized embodiment of the invention, one or the base station transmits the digital map with transfer parameters stored therein to the (mobile) terminal or communication device. With the help of the transfer parameter determination unit, the optimal transfer parameters can be determined on the basis of the position data determined by the position determination unit and the road data associated therewith.
Die eingangs genannte Aufgabe wird des Weiteren durch ein Fahrzeug mit einem Kommunikationsgerät gelöst, wie dies bereits vorab beschrieben wurde. Dieses Fahrzeug kann ein Navigationssystem umfassen, das die Positionsdaten ermittelt bzw. bereitstellt.The object mentioned at the outset is furthermore achieved by a vehicle having a communication device, as has already been described above. This vehicle may include a navigation system that determines or provides the position data.
Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie sie bereits in Verbindung mit dem System bzw. dem Kommunikationsgerät beschrieben wurden.There are similar advantages as they have already been described in connection with the system or the communication device.
Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem Kommunikationsgerät und mindestens einer ersten und mindestens einer zweiten Basisstation gelöst. Dieses Verfahren kann mit Kommunikationsgeräten ausgeführt werden, wie diese bereits beschrieben wurden. Die mindestens erste und die mindestens zweite Basisstation sind vorzugsweise zu einem wie bereits beschriebenem System zugehörig. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen:
- a) Aufbauen einer Sprach- und/oder Datenverbindung zwischen dem Kommunikationsgerät und der ersten Basisstation;
- b) Bestimmen/Empfangen von Positionsdaten des Kommunikationsgerätes, wobei die Positionsdaten Straßendaten umfassen,
- c) Bestimmen/Empfangen von Übergabeparametern anhand der Straßendaten;
- d) Übergabe der Sprach- und/oder Datenverbindung an die zweite Basisstation unter Berücksichtigung der bestimmten/übermittelten Übergabeparameter.
- a) establishing a voice and / or data connection between the communication device and the first base station;
- b) determining / receiving position data of the communication device, the position data comprising road data,
- c) determining / receiving transfer parameters based on the road data;
- d) transfer of the voice and / or data connection to the second base station, taking into account the specific / transmitted transfer parameters.
Optional werden in einem Schritt
- e) die Fortbewegungsgeschwindigkeitsdaten und/oder die Fortbewegungsrichtungsdaten des Kommunikationsgerätes erfasst/empfangen, wobei diese Geschwindigkeits- bzw. Richtungsdaten bei der Ermittlung der Übergabeparameter berücksichtigt werden.
- e) the movement speed data and / or the Fortbewegungsrichtungsdaten of the communication device detected / received, these speed or direction data are taken into account in the determination of the transfer parameters.
Bei den Übergabeparametern in Schritt c) handelt es sich um ein Auslösezeitintervall zur Übergabe, insbesondere um einen TTT-Wert, und/oder um eine Funkqualitätsangabe, insbesondere einen HOM-Wert, welche bestimmt/empfangen werden.The transfer parameters in step c) are a release time interval for the transfer, in particular a TTT value, and / or a radio quality specification, in particular a HOM value, which are determined / received.
Einige der für die Kommunikation zwischen mindestens einem Kommunikationsgerät und mindestens zwei Basisstationen notwendigen Daten (Positionsdaten, Straßendaten, Übergabeparameter) können dezentral oder zentral gespeichert werden. In einem Ausführungsbeispiel werden die Straßendaten und Übergabeparameter in den Basisstationen gespeichert. Auch ein systemübergeordneter Speicher ist theoretisch denkbar.Some of the data required for the communication between at least one communication device and at least two base stations (position data, road data, transfer parameters) can be stored in a decentralized or centralized manner. In one embodiment, the road data and transfer parameters are stored in the base stations. Even a system-superordinate memory is theoretically conceivable.
Demnach kann das Verfahren des Weiteren die folgenden Schritte umfassen:
- f) Übermittlung des/eines TTT-Werts und/oder des/eines HOM-Werts von einer/der Basisstation an ein/das Kommunikationsgerät und;
- g) Modifikation des TTT-Werts und/oder des HOM-Werts vom Kommunikationsgerät.
- f) transmitting the TTT value and / or the HOM value from a base station to a communication device and;
- g) Modification of the TTT value and / or the HOM value of the communication device.
Die an ein Kommunikationsgerät übertragenen bzw. übermittelten TTT- und HOM-Werte können beispielsweise anhand der Fortbewegungsgeschwindigkeit und/oder der Fortbewegungsrichtung modifiziert werden. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit bezieht sich auf die Straße, auf der sich das Kommunikationsgerät befindet, wobei die durchschnittliche Geschwindigkeit und/oder Höchstgeschwindigkeit der Straße bei der Modifizierung der Werte mit einbezogen werden können. Die Fortbewegungsrichtung lässt sich durch den Verlauf der Straße, auf der sich das Kommunikationsgerät befindet, ermitteln.The TTT and HOM values transmitted or transmitted to a communication device can be modified, for example, on the basis of the travel speed and / or the direction of travel. The speed of movement refers to the road on which the communication device where the average speed and / or maximum speed of the road can be taken into account when modifying the values. The direction of movement can be determined by the course of the road on which the communication device is located.
Vorzugsweise ist des Weiteren beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass
- h) der/ein modifizierter TTT-Wert und/oder ein/der modifizierte HOM-Wert zusammen mit Übergabequalitäten, die die Qualität der Übergabe von der ersten zur zweiten Basisstation angeben, gespeichert wird/werden.
- h) the modified TTT value and / or modified HOM value is / are stored along with transfer qualities indicating the quality of the transfer from the first to the second base station.
Das Speichern der modifizierten Werte sowie der Übergabequalitäten kann sowohl in einem Speicher des Kommunikationsgerätes als auch in einem Speicher einer/der Basisstation(en) und/oder in einem übergeordneten Speicher erfolgen.The storage of the modified values as well as the transfer qualities can take place both in a memory of the communication device and in a memory of the base station (s) and / or in a higher-level memory.
Das Verfahren kann des Weiteren die folgenden Schritte umfassen:
- i) Qualitätsmessung bezüglich der durchgeführten Übergabe des Kommunikationsgerätes in eine zweite Fernkommunikationszelle einer zweiten Basisstation anhand eines/des modifizierten TTT-Werts und/oder eines/des modifizierten HOM-Werts;
- j) Vergleich der gemessenen Übergabequalität mit gespeicherten Übergabequalitäten zur Optimierung zukünftiger Übergaben.
- i) measuring the quality of the transfer of the communication device in a second remote communication cell of a second base station using a modified TTT value and / or a modified HOM value;
- j) Comparison of the measured handover quality with stored handover qualities to optimize future handovers.
Sofern die gemessene Übergabequalität besser als die gespeicherten Übergabequalitäten ist bzw. die gemessene Übergabequalität die erzielten Übergabequalitäten nicht verletzt, kann der modifizierten TTT-Wert und/oder der modifizierte HOM-Wert, welcher zu einer verbesserten Übergabequalität geführt hat bzw. mit dieser in Verbindung steht, abgespeichert werden, wobei dieses Abspeichern in Zusammenhang mit den zugehörigen Positionsdaten und/oder Straßendaten und/oder Geschwindigkeits- bzw. Richtungsdaten zu erfolgen hat. Das Abspeichern kann im Kommunikationsgerät und/oder in der Basisstation und/oder übergeordnet durchgeführt werden.If the measured transfer quality is better than the stored transfer qualities or the measured transfer quality does not violate the transfer qualities achieved, then the modified TTT value and / or the modified HOM value, which has led to or is associated with an improved transfer quality be stored, this storage has to be done in connection with the associated position data and / or road data and / or speed or direction data. The storage can be carried out in the communication device and / or in the base station and / or higher-level.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass für einen ersten Übergabewert ein Schwellenwert definiert wird und ein zweiter Übergabewert beliebig modifiziert und mit gespeicherten Übergabequalitäten verglichen werden kann. Beispielsweise wird für einen modifizierten TTT-Wert ein Schwellenwert definiert und der HOM-Wert beliebig modifiziert und mit gespeicherten Übergabequalitäten verglichen. Folglich kann ein Übergabewert unter Bedingung eins anderen Übergabewerts optimiert bzw. modifiziert werden.In a further embodiment of the invention, it may be provided that a threshold value is defined for a first transfer value and a second transfer value can be modified as desired and compared with stored transfer qualities. For example, for a modified TTT value, a threshold is defined and the HOM value is arbitrarily modified and compared with stored handover qualities. Consequently, a transfer value can be optimized or modified under the condition of another transfer value.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei der Modifikation eines/des TTT-Werts und/oder eines/des HOM-Werts um eine Optimierung, wobei Rout (θ) unter der Maßgabe Rpp (θ) ≤
Bei
Bei Rout handelt es sich um den Anteil des Ausfalls eines Kommunikationskanals (Channel Outage Ratio). Rpp ist hingegen der Anteil von Handover-Pingpong-Ereignissen (Handover Ping-pong Ratio). Beide Verhältnisse können erfindungsgemäß von den Basisstationen gemessen bzw. gesammelt werden, wobei R out is the proportion of the failure of a communication channel (channel outage ratio). R pp , on the other hand, is the proportion of handover ping-pong events. Both ratios can be measured or collected by the base stations according to the invention, wherein
Nslots bezeichnet die Anzahl aller gezählten Zeitschlitze nach dem Eintreten des A3-Ereignisses, wobei es sich bei diesem A3-Ereignis um den Zeitpunkt handelt, wenn eine Basisstation einer benachbarten Fernkommunikationszelle ein besseres Signal mit einer Differenzstärke von HOM als die Basisstation liefert, welcher sich im augenblicklichen Moment bedient wird. Bei Nout handelt es sich um die Anzahl der Zeitschlitze, welches ein zu schlechtes Signal liefert, so dass die Voraussetzung gemäß Γmin nicht innerhalb der vollständig gezählten Zeitschlitze erreicht wird.N slots designates the number of all time slots counted after the occurrence of the A3 event, this A3 event being the time when a base station of an adjacent remote communication cell provides a better signal with a difference strength of HOM than the base station, which is used at the moment. N out is the number of time slots which gives too bad a signal, so that the gemäß min requirement is not reached within the fully counted time slots.
Npp und Nho betreffen die Anzahl der Pingpong-Handovers bzw. die Anzahl aller Handover bzw. Verbindungsübergaben/Übergaben.N pp and N ho refer to the number of ping-pong handovers or the number of handovers / handovers / handovers.
Ein Übergabezustand A3 tritt üblicherweise ein, wenn δ( t ) > H, wobei δ(t) = pn (t) – ps ( t ). Die Wahrscheinlichkeiten bezüglich Rout und Rpp werden mit Pout und Ppp gekennzeichnet, wobei A handover state A3 usually occurs when δ ( t ) > H, where δ (t) = p n (t) -p s ( t ) . The probabilities of R out and R pp are labeled P out and P pp , where
Der Handover-Zeitraum ist hingegen als [t0 + 1, t0 + T] definiert, wobei t0 = Zeitschlitz bzw. Time Slot, wenn A3 eintritt. A3 bezüglich eines Pingpong-Handovers wird zum Zeitpunkt t1 eintreten.The handover period, on the other hand, is defined as [t 0 + 1, t 0 + T], where t 0 = time slot or time slot when A3 occurs. A3 regarding a ping-pong handover will occur at time t1.
wobei
in which
δ(t) betrifft den RSRP-Unterschied (Reference Signal Received Power), wobei
M(t+r) ist abhängig von der Fortbewegungsgeschwindigkeit sowie der Fortbewegungsrichtung des Kommunikationsgeräts oder des Fahrzeugs. C ist hingegen eine Konstante, welche die Varianz des RSRP-Unterschieds bezeichnet und auf einem maschinellen Lernverfahren beruht.M (t + r) is dependent on the travel speed and the direction of travel of the communication device or the vehicle. On the other hand, C is a constant that denotes the variance of the RSRP difference and is based on a machine learning method.
Da die Wahrscheinlichkeitsberechnungen gemäß Formel (4) und (6) nicht ausdrücklich berechnet werden können, werden die ersten beiden Zeitpunkte zur Ableitung der oberen Grenzen von
P
verwendet: wobei wobei μ und σ der Mittelwert und die Varianz von δ(t₀+r) und wobei μ' und σ' der Mittelwert und die Varianz von δ(t₁+r) sind.Since the probability calculations according to formulas (4) and (6) can not be explicitly calculated, the first two times are used to derive the upper limits of
P
used: in which where μ and σ are the mean and variance of δ (t₀ + r) and where μ 'and σ' are the mean and variance of δ (t₁ + r) .
Die Optimierungsparameter
Basierend auf den Formeln (9) und (10) kann erfindungsgemäß ein heuristischer Ansatz gewählt werden, um die Übergabeparameter (T; H) zu optimieren. Vorzugsweise erfolgt eine straßenspezifische Optimierung der Übergabeparameter. Diese Optimierung kann erfindungsgemäße anhand des nachfolgenden Pseudoalgorithmus erfolgen.Based on the formulas (9) and (10), a heuristic approach can be selected according to the invention in order to optimize the transfer parameters (T; H). Preferably, a road-specific optimization of the transfer parameters. This optimization can be carried out according to the invention on the basis of the following pseudo-algorithm.
Die beschriebenen Vorrichtungen können Übergabeparameter speichern, die dieser Optimierung folgen oder diese Optimierung zur Verbesserung des Handovers vornehmen. Ebenso können die beschriebenen Verfahren auf entsprechend optimierte Werte zurückgreifen und/oder diese erzeugen.The described devices can store transfer parameters that follow this optimization or make this optimization to improve the handover. Likewise, the methods described can resort to and / or generate correspondingly optimized values.
Nachfolgend wird die Erfindung mittels mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden. The invention will be described by means of several embodiments, which are explained in more detail with reference to figures.
Hierbei zeigen:Hereby show:
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following description, the same reference numerals are used for the same and like parts.
Die
Das Fahrzeug
Gemäß
Bei diesen Positionsdaten PosData kann es sich beispielsweise um eine Identifikationsnummer handeln, die einen bestimmten Teilabschnitt einer konkreten Straße in einer bestimmten Stadt in einem bestimmten Land angibt.For example, this position data PosData can be an identification number that indicates a specific subsection of a specific street in a specific city in a particular country.
Erfindungsgemäß ist in der Speichereinrichtung
Demnach ist jeder Position auf einem Teilabschnitt auf einer Straße sowohl eine vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit als auch eine statistisch ermittelte Durchschnittsgeschwindigkeit zugeordnet. Auch der Straßenverlauf bzw. Straßenkartendaten können in dem Speicher
In einem Ausführungsbeispiel übernimmt das Kommunikationsgerät
Wie in
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Positionsdaten (PosData) von dem GNSS-Modul
Das Fahrzeug
Die Zuordnungstabelle zeigt exemplarisch auf, dass sich im Zusammenhang mit der Funkzelle
Theoretisch wäre es denkbar, eine Qualitätsmessung bezüglich der durchgeführten Übergabe des Fahrzeuges
Die einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich in verschiedenen Weisen erfindungsgemäß kombinieren.The individual embodiments described can be combined according to the invention in various ways.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Erste BasisstationFirst base station
- 1111
- Erste FunkzelleFirst radio cell
- 1313
- SpeicherStorage
- 2020
- Zweite BasisstationSecond base station
- 2121
- Zweite FunkzelleSecond radio cell
- 2323
- SpeicherStorage
- 2525
- Grenzeborder
- 3030
- Fahrzeugvehicle
- 4040
- Kommunikationsgerätcommunication device
- 4141
- Funksende-/empfangseinheitRadio transmitting / receiving unit
- 4242
- Übergabeparameter-ErmittlungseinheitTransfer parameter determining unit
- 4343
- SpeicherStorage
- 5050
- GNSS-ModulGNSS module
- 6060
- Erfassungseinheitacquisition unit
- 6161
- Aktuelle GeschwindigkeitCurrent speed
- 6262
- Richtungdirection
- 70/7170/71
- StraßeStreet
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013210307.7A DE102013210307A1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Communication device, system and method for communication between a communication device and at least two base stations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102013210307.7A DE102013210307A1 (en) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | Communication device, system and method for communication between a communication device and at least two base stations |
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---|---|
DE102013210307A1 true DE102013210307A1 (en) | 2014-12-04 |
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ID=51899401
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013210307A1 (en) |
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-
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- 2013-06-04 DE DE102013210307.7A patent/DE102013210307A1/en active Pending
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