Bei 5G ist die zellinterne Übergabe ein wichtiger Mobilitätsmanagementprozess, der es einem Benutzergerät (UE) ermöglicht, zwischen verschiedenen Funkressourcen innerhalb derselben Zelle zu wechseln. Im Gegensatz zum Inter-Cell-Handover, bei dem von einer Zelle zur anderen gewechselt wird, ermöglicht das Intra-Cell-Handover eine nahtlose Mobilität innerhalb des Abdeckungsbereichs einer einzelnen Zelle. Dieser Mechanismus ist entscheidend für die Aufrechterhaltung einer stabilen und effizienten Verbindung, während sich das UE bewegt, und sorgt so für eine optimale Ressourcennutzung und Netzwerkleistung.
Zu den wichtigsten Aspekten des Intra-Cell-Handovers bei 5G gehören:
- Zellenkonfiguration und Ressourcen:
- In einem 5G-Netzwerk stellt eine Zelle den Abdeckungsbereich dar, der von einer Basisstation (gNB oder gNodeB) versorgt wird. Jede Zelle ist mit spezifischen Funkressourcen konfiguriert, einschließlich Frequenzkanälen, Zeitschlitzen und anderen Parametern. Eine zelleninterne Übergabe erfolgt, wenn das UE zwischen diesen Ressourcen innerhalb derselben Zelle wechselt.
- Übergabeentscheidungskriterien:
- Die Entscheidung, eine zellinterne Übergabe einzuleiten, basiert auf verschiedenen Kriterien, darunter Funksignalqualität, Lastausgleich und Überlegungen zur Netzwerkoptimierung. Das Netzwerk überwacht kontinuierlich die Funkbedingungen und Leistungsmetriken, um festzustellen, ob eine Übergabe zur Aufrechterhaltung oder Verbesserung der Verbindungsqualität erforderlich ist.
- Signalmessungen:
- Das UE führt regelmäßig Messungen an den von benachbarten Zellen empfangenen Signalen und am Signal der bedienenden Zelle selbst durch. Zu diesen Messungen gehören Signalstärke, Signalqualität und andere relevante Parameter. Die Ergebnisse helfen dem Netzwerk bei der Beurteilung der Notwendigkeit einer zellinternen Übergabe.
- Messberichte:
- Das UE generiert Messberichte basierend auf den beobachteten Funkbedingungen und sendet sie an das Netzwerk. Diese Berichte liefern Informationen über die Qualität der aktuellen Funkverbindung und helfen dem Netzwerk, fundierte Entscheidungen bezüglich der Übergabe zu treffen.
- Übergabeauslösung:
- Die Entscheidung, einen Intra-Cell-Handover auszulösen, wird vom Netzwerk auf Grundlage der empfangenen Messberichte und vordefinierten Kriterien getroffen. Wenn das Netzwerk feststellt, dass die Verbindungsqualität des UE durch den Übergang zu anderen Funkressourcen innerhalb derselben Zelle verbessert werden kann, leitet es den Übergabeprozess ein.
- Zielressourcenkonfiguration:
- Vor der Durchführung der Übergabe konfiguriert das Netzwerk die Zielfunkressourcen innerhalb derselben Zelle, um sie für das ankommende UE vorzubereiten. Dazu gehören die Synchronisierung, die Zuweisung geeigneter Frequenzkanäle oder Zeitschlitze und andere notwendige Anpassungen.
- Übergabeausführung:
- Die eigentliche Übergabeausführung beinhaltet, dass das UE seine Verbindung von den aktuellen Funkressourcen auf die Zielressourcen innerhalb derselben Zelle umschaltet. Dieser Prozess ist so konzipiert, dass er nahtlos und ohne Dienstunterbrechung abläuft und eine positive Benutzererfahrung gewährleistet.
- Lastverteilung:
- Zusätzlich zur Verbesserung der Verbindungsqualität kann ein Intra-Cell-Handover auch zum Zwecke des Lastausgleichs ausgelöst werden. Wenn bestimmte Funkressourcen innerhalb der Zelle nicht ausgelastet sind, während andere überlastet sind, kann das Netzwerk Übergaben einleiten, um die Last gleichmäßiger auszugleichen.
- Ressourcenoptimierung:
- Intra-Cell Handover trägt zur Optimierung der Funkressourcennutzung innerhalb der Zelle bei. Durch die dynamische Neuzuweisung von Ressourcen basierend auf Echtzeitbedingungen gewährleistet das Netzwerk eine effiziente Nutzung des Frequenzspektrums und maximiert die Gesamtnetzwerkkapazität.
- 3GPP-Standardisierung:
- Die Verfahren und Protokolle für die zellinterne Übergabe werden durch das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standardisiert, um Konsistenz und Interoperabilität über verschiedene 5G-Netzwerke hinweg sowie die Einhaltung globaler Spezifikationen sicherzustellen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Intra-Cell-Handover bei 5G ein entscheidender Mechanismus für die Verwaltung der Mobilität innerhalb des Abdeckungsbereichs einer einzelnen Zelle ist. Es ermöglicht UEs einen nahtlosen Übergang zwischen verschiedenen Funkressourcen, um die Verbindungsqualität aufrechtzuerhalten oder zu verbessern, die Ressourcennutzung zu optimieren und zur Gesamteffizienz des 5G-Netzwerks beizutragen.