DE19745814A1 - Mobiltelefonsystem - Google Patents
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- H04W88/08—Access point devices
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft zelluläre Mobiltelefonsy
steme, und insbesondere die Überwachung und Zuordnung von
Frequenzkanälen in solchen Systemen.
Ein zelluläres Mobiltelefonsystem, wie z. B. GSM (Global Sy
stem for Mobile Communication) umfaßt im wesentlichen einen
Satz von Basisstationen und eine Anzahl von Mobilstationen
oder -einheiten. (Jede Basisstation ist eine kombinierte Sen
de- und Empfangsstation für eine Zwei-Weg-Kommunikation mit
den Mobileinheiten.) Die Basisstationen sind an festen geo
graphischen Positionen, und die Mobileinheiten sind im allge
meinen tragbare Einheiten, welche sich relativ frei durch das
von den Basisstationen abgedeckte Gebiet bewegen können.
Die Basisstationen sind selbstverständlich miteinander ver
bunden. Typischerweise werden sie Basis-Sender-Stationen
(BTS) genannt, welche in Gruppen unterteilt sind, von denen
jede durch einen Basis-Untersystem-Controller (BSC) unter
stützt wird. Die BTSs und BSCs bilden zusammen eine Basis-
Untersystem-Station (BSS), und die BSSs sind wiederum in
Gruppen unterteilt, von denen jede durch ein (feststehendes)
Mobilschaltzentrum (MSC) unterstützt wird. Es gibt festste
hende Kommunikationsverbindungen (beispielsweise private Lei
tungen oder das öffentlich geschaltete Telefonnetzwerk, PSTN)
zwischen den BTSs, BSSs und MSCs und zwischen dem System im
allgemeinen und weiteren Kommunikationssystemen (beispiels
weise dem öffentlichen Telefonsystem), während die Kommunika
tion zwischen den BTSs und den Mobilsystemen selbstverständ
lich über Funk abläuft. Die Basisstationen (oder einfach
"Stationen") plus die zugehörigen Steuerstationen und Verbin
dungen werden hier das "feststehende System" genannt; das
vollständige System besteht aus dem feststehenden System plus
den Mobilstationen (Mobileinheiten).
Offensichtlich muß das System eine Kommunikation mit vielen
Mobileinheiten gleichzeitig ermöglichen. Allgemein gesagt,
kann jede Station mit Mobileinheiten innerhalb eines Gebiets
um sie herum (eine Zelle genannt) kommunizieren. Die Größe
der Zelle wird von einer Vielzahl von Faktoren bestimmt, wie
z. B. der Senderleistung und Empfängerempfindlichkeit der Ba
sisstation, geographischen Merkmalen, wie z. B. Bergen oder
hohen Gebäuden, Interferenz von weiteren Basisstationen usw. .
Die Zellen sollten in gewissem Ausmaß überlappen, so daß es
im wesentlichen keine Orte gibt, die nicht in mindestens ei
ner Zelle liegen.
Ein vorgegebenes System hat ein ihm zugeordnetes Frequenz
band, und das Frequenzband ist in Frequenzkanäle unterteilt.
In einem analogen System kann eine Station mit mehreren
Mobileinheiten gleichzeitig unter Verwendung eines unter
schiedlichen Kanals für jede Mobileinheit kommunizieren. In
einem digitalen System ist jeder Frequenzkanal normalerweise
in mehrere Zeitschlitze aufgeteilt, von denen jeder einen
einzelnen Anruf befördern kann. Die Frequenzkanälen in einem
digitalen System werden manchmal einfach "Frequenzen" ge
nannt, wobei die Zeitschlitze dieser Frequenzen "Kanäle" ge
nannt werden; hier wird der Ausdruck "Kanal" im Sinne einer
Frequenz in einem analogen System und einer Frequenz, mögli
cherweise plus einem Zeitschlitz, für ein digitales System
verwendet.
Ein Mechanismus zum Zuordnen eines Kanals zu einer Mobilein
heit ist erforderlich, wenn eine Kommunikation mit dieser Mo
bileinheit erforderlich ist. Dies wird dadurch erreicht, daß
ein bestimmter Kanal als Steuerkanal verwendet wird. Wenn ei
ne Mobileinheit im Ruhe- oder Freizustand ist, in dem kein
Anruf getätigt wird, überwacht sie den Steuerkanal. Falls ein
Anruf durchgeführt wird, kommunizieren die Mobileinheit und
die Station anfänglich miteinander über den Steuerkanal. Die
Station ordnet einen der weiteren Kanäle dem Anruf zu und
übermittelt diese Zuordnung an die Mobileinheit über den
Steuerkanal. Der Anruf selbst (d. h. die Sprach- oder Daten
kommunikation) fährt dann zwischen der Station und der
Mobileinheit unter Verwendung des zugeordneten Kanals (wobei
die Mobileinheit im aktiven Zustand ist) fort. Die Kommunika
tionsmenge über den Steuerkanal ist gering, und diesen Kanal
können sich deshalb eine große Anzahl von Mobileinheiten ohne
ernsthafte Schwierigkeiten teilen.
In irgendeinem praktischen System ist es notwendig, daß der
Ort jeder Mobileinheit bekannt ist, und zwar mindestens etwa
von sowohl der Mobileinheit als auch dem feststehenden Sy
stem. Der Steuerkanal wird verwendet, um diese Systemkenntnis
aufrechtzuerhalten. Jede Basisstation sendet Identifizie
rungsinformationen auf ihrem Steuerkanal, und jede Mobilein
heit überwacht den Steuerkanal. (Die Mobileinheiten machen
dies auf einer periodischen Basis, um den Leistungsverbrauch
im Freizustand zu minimieren.)
Jede Mobileinheit überwacht den Steuerkanal zum Identifizie ren einer Zelle, welche Steuersignale von hinreichender Stär ke liefert. (Eine Mobilstation kann natürlich an einem Ort liegen, an dem zwei oder mehr Zellen überlappen; in dieser Situation greift sie eine der möglichen Zellen auf.) Falls die Mobileinheit herausfindet, daß die Steuersignale von ei ner weiteren Zelle wesentlich stärker sind als diejenigen von der Zelle, in der sie sich befindet, schaltet sie auf diese neue Zelle um. Jede Mobileinheit weiß daher, wo sie sich im System befindet, d. h. in welcher Zelle sie sich befindet.
Jede Mobileinheit überwacht den Steuerkanal zum Identifizie ren einer Zelle, welche Steuersignale von hinreichender Stär ke liefert. (Eine Mobilstation kann natürlich an einem Ort liegen, an dem zwei oder mehr Zellen überlappen; in dieser Situation greift sie eine der möglichen Zellen auf.) Falls die Mobileinheit herausfindet, daß die Steuersignale von ei ner weiteren Zelle wesentlich stärker sind als diejenigen von der Zelle, in der sie sich befindet, schaltet sie auf diese neue Zelle um. Jede Mobileinheit weiß daher, wo sie sich im System befindet, d. h. in welcher Zelle sie sich befindet.
Eine Mobileinheit kann selbstverständlich vom System entkop
pelt werden, beispielsweise als Resultat eines Ausschaltens
oder an einem Ort, wo sie abgeschirmt ist, oder außerhalb des
geographischen Bereichs des feststehenden Systems. Wenn solch
eine Mobilstation in das System kommt, d. h. zuerst Signale
auf dem Steuerkanal erfaßt und herausfindet, in welcher Zelle
sie sich befindet, sendet sie ein Signal an das feststehende
System zum Mitteilen ihrer Gegenwart in der Zelle. Falls sich
die Mobileinheit dann hinreichend schnell durch das System
bewegt, sendet sie wiederum ein Signal an das feststehende
System (über die Lokalstation), um das feststehende System
über ihre neue Position zu aktualisieren. Das feststehende
System weiß deshalb, wo sich die Mobilstation befindet.
In der Praxis kann es zweckmäßig sein, die Zellen in Gruppen
im feststehenden System zu unterteilen, wobei eine Mobilein
heit das feststehende System über eine Ortsänderung nur dann
informiert, wenn sie sich von einer Zellengruppe zu einer an
deren bewegt. (Diese Gruppierung kann übereinstimmen mit der
Gruppierung der BTSs in Gruppen durch den BSC oder der BSSs
in Gruppen durch den MSC.) Somit weiß die Mobileinheit, in
welcher Zelle sie sich befindet, aber das feststehende System
kennt nur den Ort der Mobileinheit innerhalb eines Bereichs
von mehreren Zellen. Somit kommuniziert die Mobileinheit,
wenn sie einen Anruf auslöst, mit einer bestimmten Station,
aber falls die Mobileinheit angerufen wird, kann es sein, daß
das feststehende System mehrere Stationen nacheinander veran
lassen muß, um eine Kommunikation mit der Mobileinheit zu
versuchen.
Eine Mobilstation kann sich natürlich von einer Zelle zu ei
ner weiteren bewegen, während sie im aktiven Zustand ist,
d. h. während ein Anruf abläuft. Das System (entweder die Ba
sisstation oder die Mobilstation) wird dies dadurch erkennen,
daß sie herausfindet, daß die Signalstärke oder -qualität
zwischen der Mobilstation und der Station unter einen akzep
tierbaren Pegel fällt. Das System ist normalerweise derart
entworfen, daß es ermöglicht, daß die Mobilstation eine neue
Zelle auswählt und ihre Verbindung von der momentanen Zelle
zur neuen Zelle durch eine geeignete Kommunikation über den
Steuerkanal umschaltet und gleichzeitig den ablaufenden Anruf
aufrechterhält. In diesem Fall ist sich das feststehende Sy
stem selbstverständlich über die Änderung der Zelle durch die
Mobilstation bewußt, und zwar sogar dann, wenn diese Änderung
innerhalb einer einzelnen Zellengruppe stattfindet.
Wie oben erwähnt, verwendet irgendein bestimmtes System ein
bestimmtes Frequenzband, und dieses Band ist in eine große
Anzahl von unterschiedlichen Frequenzkanälen unterteilt. Die
se Frequenzkanäle müssen über die verschiedenen Stationen des
Systems verteilt werden.
Es ist selbstverständlich notwendig, die Aufwärtsverbindungs-
Kommunikation von Mobileinheiten mit Stationen und die Ab
wärtsverbindungs-Kommunikation von Stationen mit Mobileinhei
ten separat zu halten. Bei manchen Typen von digitalen Syste
men wird dies dadurch erzielt, daß verschiedene Zeitschlitze
in einem einzelnen Frequenzkanal für Aufwärtsverbindungs- und
Abwärtsverbindungs-Kommunikationen verwendet werden. In ana
logen Systemen und einigen Typen von digitalen Systemen ist
das Frequenzband in zwei separate Unterbänder für Aufwärts
verbindungs- und Abwärtsverbindungs-Kommunikationen geteilt.
Jedoch haben die zwei Unterbänder im allgemeinen eine identi
sche Anzahl von Frequenzkanälen, und die Verteilungen der
Frequenzkanäle der zwei Unterbänder unter den Basisstationen
sind im allgemeinen identisch. Somit kann man allgemein die
Angelegenheit hinsichtlich eines einzelnen Frequenzbandes
(d. h. einem einzelnen Satz von Frequenzkanälen) erörtern, und
zwar sogar dann, wenn dieses Band tatsächlich in separate
Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Unterbänder ge
teilt ist.
Zum Maximieren der Anzahl von Frequenzkanälen in einem Fre
quenzband werden die Frequenzkanäle üblicherweise eng genug
zusammengepackt, so daß es eine Gefahr der Interferenz zwi
schen benachbarten Frequenzkanälen gibt. Es ist deshalb not
wendig, die Frequenzkanäle unter den Stationen derart zu ver
teilen, daß keine Station zwei benachbarte Frequenzkanäle auf
weist.
Wie oben erwähnt, kann jede Station mit Mobileinheiten inner
halb ihrer Zelle kommunizieren; das ist die Definition einer
Zelle. Ebenfalls überlappen die Zellen der Stationen des Sy
stems, so daß es virtuell keine Orte gibt, welche nicht in
zumindest einer Zelle liegen. Das bedeutet, daß es Überlap
pungen zwischen Zellen gibt, und manche Orte werden von zu
mindest drei Zellen abgedeckt. Es ist natürlich wichtig, die
Möglichkeiten von Interferenz zwischen benachbarten Zellen zu
minimieren, und die Verteilung der Frequenzkanäle unter den
Stationen sollte dementsprechend ausgewählt werden.
Eine vernünftige Art, dies zu bewerkstelligen, besteht im
Aufteilen der Frequenzkanäle in zyklischer Reihenfolge in ei
ne geeignete Anzahl von Gruppen; somit hat bei 12 Gruppen die
Gruppe 0 die Frequenzkanäle 0, 12, 24, , die Gruppe 1 hat
die Frequenzen 1, 13, 25, , usw. Die Gruppen können dann
den Stationen zugeordnet werden, so daß keine zwei benachbar
ten Zellen dieselbe Gruppe haben.
Das einfachste und in gewissem Sinne "ideale" Muster der Zel
len wäre hexagonal, was nur 3 Gruppen erfordern würde, um ei
nen Konflikt zwischen benachbarten Zellen zu vermeiden. In
der Praxis jedoch unterscheiden sich die Zellgrößen wesent
lich. Beispielsweise ist es wünschenswert, die Zellgröße in
etwa der erwarteten Dichte von Mobileinheiten anzupassen
(z. B. durch eine geeignete Auswahl der Senderleistung der
Station). Solch eine große Zelle kann von mehr als 6 weiteren
Zellen umgeben sein und die Anzahl von Gruppen muß deshalb
wesentlich größer als 3 sein.
Die Zellgröße und -gestalt wird ebenfalls von geographischen
Merkmalen, wie z. B. Bergen, Beschränkungen der Lage der Sta
tionen, von durch die hohe Dichte von Gebäuden verursachtem
Wirrwarr, beeinflußt. Es können ebenfalls kleine Zellen
erforderlich sein, um die Abdeckung von abgeschirmten Berei
chen innerhalb großer Zellen zu erzielen. Einige dieser Fak
toren können verschiedene Frequenzkanäle in verschiedener Art
und Weise beeinflussen, so daß die Zellgröße für verschiedene
Frequenzkanäle leicht variieren kann. Weiterhin kann sich das
System mit der Zeit entwickeln, und zwar typischerweise mit
der Hinzufügung weiterer Basisstationen, um mit einem erhöh
ten Verkehr fertigzuwerden.
Ein einzelner Stationsort kann zwei oder mehr Luftanordnungen
mit verschiedenen Abdeckungen aufweisen. Logischerweise, d. h.
funktionellerweise, kann solch ein Ort als zwei oder mehr un
terschiedliche Stationen betrachtet werden (und wird hier
auch so behandelt), nämlich eine für jede Anordnung, wobei
jede ihre eigene unterschiedliche Zelle aufweist.
Die Zuordnung von den Frequenzkanälen zu den Stationen wird
normalerweise durch Design-Ingenieure durchgeführt, welche
ihre Kenntnisse und Erfahrungen verwenden, um die Größen der
Zellen abzuschätzen und eine gute Verteilung von Gruppen un
ter den Zellen zu erreichen. Jedoch ist die Zuordnung von
Frequenzkanälen zu den Stationen oft weit davon entfernt,
ideal zu sein. Somit unterscheiden sich die tatsächlichen
Zellgrößen normalerweise in gewissem Ausmaß von den geschätz
ten Größen und können sich beispielsweise als Resultat der
Entwicklung von Gebäuden ändern. Die Zellgröße für einen be
stimmten Frequenzkanal um eine bestimmte Station kann sich
tatsächlich beträchtlich von der geschätzten oder mittleren
Größe dieser Zelle unterscheiden. Ebenfalls kann sich das Sy
stem mit der Zeit wohl ändern, und zwar mit Änderungen in den
Charakteristika der Stationen und möglicherweise der Hinzufü
gung von neuen Stationen, um mit ansteigendem Verkehr fertig
zuwerden.
Diese Effekte resultieren oft darin, daß die tatsächlichen
Zellen sich von den geschätzten Zellen unterscheiden. Somit
kann sich eine Zelle über einen Teil der geschätzten Grenze
hinaus erstrecken, aber daran scheitern, einen anderen Teil
der geschätzten Grenze zu erreichen, und somit kann es einen
abgeschirmten Bereich oder ein "Loch" darin geben, und es
kann einen isolierten Bereich jenseits ihrer Hauptgrenze ge
ben, was in Signalflecken oder einer toten Signalzone resul
tiert.
Der Effekt davon besteht in der Reduzierung der Kapazität und
Qualität des Systemdienstes. Zusätzlicherweise ist selbstver
ständlich die Prozedur des Teilens der Frequenzkanäle in
Gruppen, welche dann verschiedenen Stationen zugeordnet wer
den, eine konservative Technik, welche derart gestaltet ist,
daß sie die Interferenzmöglichkeiten minimiert, und es kann
wohl sein, daß ein bestimmter Frequenzkanal (oder mehrere
Frequenzkanäle) tatsächlich mehreren Stationen zugeordnet
werden könnten.
Es ist deshalb wünschenswert, ein Verfahren zum Überwachen
oder Messen der Funktionstüchtigkeit, nämlich der tatsächli
chen und möglichen, des Systems zu haben, und zwar hinsicht
lich der Zellgröße, Frequenzkanalverteilung unter den Basis
stationen, Interferenz zwischen Frequenzkanälen .
Die Systemfunktionstüchtigkeit kann mittels einer Testmobil
station gemessen werden, welche durch die interessierenden
Bereiche transportiert wird. Eine Testmobilstation ist ein
Typ von Mobileinheit, die für Testzwecke spezialisiert ist,
und sie wird im allgemeinen durch einen erfahrenen Ingenieur
betrieben. Sie kann beispielsweise entlang bestimmter Straßen
oder um die Grenzen bestimmter Bereiche gefahren werden. Wäh
rend sie sich fortbewegt, kann sie versuchen, mit verschiede
nen nahegelegenen Stationen über verschiedene Frequenzkanäle
zu kommunizieren. Detaillierte Informationen können somit
darüber gesammelt werden, wie die Übertragungscharakteristika
für verschiedene Stationen und verschiedene Frequenzkanäle
innerhalb des durchlaufenen Bereichs variiert. Dies kann dann
dazu verwendet werden, um verschiedene Charakteristika des
Systems (z. B. die Verteilung der Frequenzkanäle unter den
verschiedenen Stationen) einzustellen, um die Funktionstüch
tigkeit des Systems zu verbessern.
Diese Technik hat bestimmte Nachteile. Die Testmobilstation,
die für Testzwecke spezialisiert ist, ist relativ teuer. Ins
besondere wird der Prozeß normalerweise durch ausgebildete
Ingenieure ausgeführt, was einen hohen Grad an Kenntnissen,
Zeit und Aufwand involviert, und daher ist dies sehr kost
spielig.
Die allgemeine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereit
stellung eines verbesserten Verfahrens zum Überwachen oder
Messen der Funktionstüchtigkeit eines Mobiltelefonsystems.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1
angegebene Verfahren gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Wie oben beschrieben, werden die für das System verfügbaren
Frequenzkanäle unter den Stationen derart verteilt, daß die
Zellen für einen bestimmten Frequenzkanal voneinander iso
liert sind - separate "Inseln" sozusagen sind. Diese Inseln
werden von einem "See" umgeben, in dem die Kommunikation auf
anderen Frequenzkanälen stattfindet. (Es ist möglich, daß
zwei solche Inseln zufälligerweise überlappen; in-diesem Sin
ne wird, falls eine Mobilstation in dem Überlappungsgebiet
diesem Frequenzkanal zugeordnet ist, das System entdecken,
daß die Qualität der Verbindung mit der Mobilstation nicht
akzeptabel ist, und wird den Frequenzkanal ändern.)
Die Crux der Erfindung liegt in der Auswahl eines Frequenzka nals für eine Station, welcher nicht dieser Station oder ir gendeiner benachbarten Station zugeordnet ist (d. h. von die sen Frequenzkanälen verschieden ist), und dem Senden von Nachrichten auf diesem Frequenzkanal an die Mobilstationen in oder nahe ihrer Zelle, um somit die potentielle Abdeckung und Interferenz von dieser Zelle in benachbarte Zellen festzu stellen. (Stationen sind Nachbarn, falls ihre Zellen überlap pen, und eine Mobilstation, die sich zwischen zwei Zellen be wegt, kann direkt zwischen den zwei Stationen übergeben wer den.) Der ausgewählte Frequenzkanal kann ein Testkanal ge nannt werden (d. h. der ausgewählte Frequenzkanal), und die auf ihm versendeten Nachrichten können Testnachrichten ge nannt werden. Die in diesem Prozeß verwendeten Mobilstationen sind normalerweise übliche Kundenmobilstationen, obwohl selbstverständlich spezielle Testmobilstationen ebenfalls verwendet werden könnten, falls dies erwünscht wäre.
Die Crux der Erfindung liegt in der Auswahl eines Frequenzka nals für eine Station, welcher nicht dieser Station oder ir gendeiner benachbarten Station zugeordnet ist (d. h. von die sen Frequenzkanälen verschieden ist), und dem Senden von Nachrichten auf diesem Frequenzkanal an die Mobilstationen in oder nahe ihrer Zelle, um somit die potentielle Abdeckung und Interferenz von dieser Zelle in benachbarte Zellen festzu stellen. (Stationen sind Nachbarn, falls ihre Zellen überlap pen, und eine Mobilstation, die sich zwischen zwei Zellen be wegt, kann direkt zwischen den zwei Stationen übergeben wer den.) Der ausgewählte Frequenzkanal kann ein Testkanal ge nannt werden (d. h. der ausgewählte Frequenzkanal), und die auf ihm versendeten Nachrichten können Testnachrichten ge nannt werden. Die in diesem Prozeß verwendeten Mobilstationen sind normalerweise übliche Kundenmobilstationen, obwohl selbstverständlich spezielle Testmobilstationen ebenfalls verwendet werden könnten, falls dies erwünscht wäre.
Da die Testfrequenz verschieden ist von denjenigen der be
troffenen Station und allen ihren Nachbarn, sollte es sehr
wenig Rauschen auf dem Testkanal geben, und somit sollte eine
gute Feststellung der Abdeckung der Zelle erhältlich sein.
Wenn die Feststellung getroffen ist, können Entscheidungen
über die Zuordnung weiterer Frequenzkanäle zur Zelle getrof
fen werden (und selbstverständlich zu anderen Zellen auf der
Basis ähnlicher Feststellungen für diese Zellen).
Es gibt verschiedene Optionen zum Durchführen der vorliegen
den Prozedur, und zwar abhängig davon, ob das System ein ana
loges oder digitales System ist und ob die Mobilstation frei
oder aktiv ist.
Bei einer freien Mobilstation überwacht die Mobilstation den
Steuerkanal hinsichtlich Nachrichten von der Basisstation.
Zum Ausführen des Tests sendet die Station eine Nachricht an
die Mobilstation auf dem Steuerkanal aus, welche den Testka
nal identifiziert und die Mobilstation auffordert, eine Nach
richt auf diesem Frequenzkanal zu überwachen. Die Mobilstati
on führt gehorsam eine Überwachung hinsichtlich dieser Nach
richt durch, nimmt die Signalstärke und -qualität auf und be
richtet diese Information zurück an die Basisstation.
Die Rückberichterstattung dieser Informationen von der Mobil
station zur Basisstation kann entweder über den Steuerkanal
oder über den Testkanal ablaufen. Im allgemeinen ist es wahr
scheinlich vorzuziehen, den Testkanal aus zwei Gründen zu
verwenden. Erstens kann die Basisstation die Signalstärke und
-qualität überwachen, so daß die Qualität der Kommunikation
auf dem Testkanal sowohl in der Aufwärtsverbindungs- als auch
in der Abwärtsverbindungsrichtung bestimmt werden kann. Zwei
tens können die benachbarten Basisstationen ebenfalls den
Testkanal hinsichtlich der Signalstärke überwachen, so daß
die Möglichkeit einer Interferenz mit solchen benachbarten
Basisstationen von Mobilstationen, welche den Testkanal ver
wenden, festgestellt werden kann. (Dies ermöglicht ebenfalls
eine Anzeige der Interferenz, die von einer Nachbarzelle in
Mobilstationen in der augenblicklichen Zelle auftreten wür
de.)
Die Basisstation kann die Mobilstation auffordern, in ihren Bericht einzufügen, ob sie ebenfalls innerhalb irgendwelcher Nachbarzellen liegt. Dies ermöglicht, daß die potentiellen Kommunikationscharakteristika des Testkanals für bestimmte Grenzbereiche der Zelle festgestellt werden.
Die Basisstation kann die Mobilstation auffordern, in ihren Bericht einzufügen, ob sie ebenfalls innerhalb irgendwelcher Nachbarzellen liegt. Dies ermöglicht, daß die potentiellen Kommunikationscharakteristika des Testkanals für bestimmte Grenzbereiche der Zelle festgestellt werden.
Das Festsystem kann über den Ort der Mobilstation nur inner
halb eines Bereichs, der von einer Gruppe von Basisstationen
bedient wird, informiert sein; in diesem Fall muß die Basis
station, die den Test ausführt, zunächst ermitteln, ob die
Mobilstation innerhalb ihrer Zelle liegt.
Die Benutzung einer Mobilstation im freien Zustand auf diese
Art und Weise kann eine signifikante Einstellung hinsichtlich
ihres Betriebs erfordern, da sie eine Einstellung derselben
involviert, welche effektivermaßen einem aktiven Zustand ent
spricht.
Der Prozeß kann anstatt dessen aktive Mobilstationen verwen
den. Die Benutzung von aktiven Mobilstationen hat den Vor
teil, daß eine aktive Mobilstation definitionsgemäß innerhalb
der Zelle der Basisstation liegt, welche den Test durchführt.
Weiterhin ist wahrscheinlichermaßen nur eine geringe oder gar
keine Modifikation des Betriebs der Mobilstationen erforder
lich.
In diesem Fall ist der Ort der Mobilstation bereits bekannt,
und die Kommunikation zwischen der Basisstation und der Mo
bilstation existiert bereits. Es ist selbstverständlich wün
schenswert, eine störende Interferenz mit dieser Kommunikati
on zu vermeiden. Dies kann dadurch erzielt werden, daß die
Basisstation die Kommunikation von dem momentanen Frequenzka
nal auf den Testkanal schaltet und sie wieder zurückschaltet,
nachdem eine hinreichende Zeit zur Feststellung der Kommuni
kationscharakteristika des Testkanals verstrichen ist. (Falls
der Testkanal sich als unzureichend zum Bereitstellen eines
akzeptablen Kommunikationspegels herausstellt, wird das Sy
stem auf irgendeinen anderen Frequenzkanal oder irgendeine
andere Basisstation auf die normale Art und Weise umschal
ten.)
Bei einem digitalen System kann jeder Frequenzkanal eine gro ße Anzahl von Signalen in jeweiligen Zeitschlitzen befördern, und einer der Zeitschlitze wird normalerweise für permanente Synchronisierungssignale (zusammen mit weiteren Steuersigna len) verwendet. Bei solch einem System überwacht eine Mobil station typischerweise viele Frequenzkanäle hinsichtlich der Signalqualität (obwohl sie nur auf einem einzelnen Frequenz kanal gleichzeitig kommunizieren kann - dem ihr zugeordneten Frequenzkanal). Falls die Mobileinheit frei ist, hält sie nur eine interne Frequenzkanal-Qualitätsliste von beispielsweise den 6 stärksten Frequenzkanälen; wenn sie aktiv wird, wird der Inhalt dieser Liste verwendet, um einen geeigneten Fre quenzkanal für die folgende Kommunikation aufzugreifen. (Die steht im Gegensatz zu einem analogen System, bei dem jeder Frequenzkanal ein einzelnes System trägt, so daß, falls ein Signal auf einem Frequenzkanal vorliegt, dieser Kanal verwen det wird.) Wenn sie einmal aktiv ist, aktualisiert sie regel mäßig die Basisstation mit ihrer Frequenzkanal-Qualitäts liste.
Bei einem digitalen System kann jeder Frequenzkanal eine gro ße Anzahl von Signalen in jeweiligen Zeitschlitzen befördern, und einer der Zeitschlitze wird normalerweise für permanente Synchronisierungssignale (zusammen mit weiteren Steuersigna len) verwendet. Bei solch einem System überwacht eine Mobil station typischerweise viele Frequenzkanäle hinsichtlich der Signalqualität (obwohl sie nur auf einem einzelnen Frequenz kanal gleichzeitig kommunizieren kann - dem ihr zugeordneten Frequenzkanal). Falls die Mobileinheit frei ist, hält sie nur eine interne Frequenzkanal-Qualitätsliste von beispielsweise den 6 stärksten Frequenzkanälen; wenn sie aktiv wird, wird der Inhalt dieser Liste verwendet, um einen geeigneten Fre quenzkanal für die folgende Kommunikation aufzugreifen. (Die steht im Gegensatz zu einem analogen System, bei dem jeder Frequenzkanal ein einzelnes System trägt, so daß, falls ein Signal auf einem Frequenzkanal vorliegt, dieser Kanal verwen det wird.) Wenn sie einmal aktiv ist, aktualisiert sie regel mäßig die Basisstation mit ihrer Frequenzkanal-Qualitäts liste.
In solch einem System kann die Basisstation einfach auf dem
Testkanal senden und die Mobilstation auffordern, ihre Fre
quenzkanal-Qualitätsliste zurückzumelden. Das Testsignal kann
in diesem Fall lediglich im Erzeugen der permanenten Synchro
nisierungssignale für diesen Frequenzkanal im geeigneten
Zeitschlitz bestehen. Falls der Testkanal in der von der Mo
bilstation zurückgemeldeten Liste auftritt, weiß die Basis
station, wie die Abwärtsverbindungsqualität dieses Frequenz
kanals ist; falls er nicht auf der Liste auftritt, weiß die
Basisstation, daß die Abwärtsverbindungsqualität des Testka
nals schlechter als diejenige des letzten Frequenzkanals, der
sich in der Liste befindet, ist.
Falls die Mobilstationen alle möglichen Frequenzkanäle über
wachen, dann resultiert dies darin, daß die Basisstation In
formationen über den Testkanal von allen aktiven Mobilstatio
nen in ihrer Zelle sammelt.
Jedoch können die Mobilstationen in der Lage sein, nur eine
begrenzte Anzahl von Frequenzkanälen zu überwachen, wie durch
eine Frequenzkanalliste definiert, die in jeder Mobilstation
gehalten wird. In diesem Fall muß die Basisstation auswählen,
welche Mobilstationen sie zum Testen des Testkanals benutzt,
und die muß diese Mobilstationen instruieren, den Testkanal
in ihren Listen der zu überwachenden Frequenzkanäle einzu
schließen (die Basisstation kann die Frequenzkanallisten nach
dem Test wiederherstellen, indem sie die Mobilstationen in
struiert, den Testkanal von ihren Frequenzkanallisten zu lö
schen.)
Wie gerade bemerkt, aktualisiert eine aktive Mobilstation re gelmäßig die Basisstation mit ihrer Frequenzkanal-Qualitäts liste. Falls sich die Mobilstation an einen Ort bewegt, wo zwei oder mehr Zellen überlappen, wird diese Liste beginnen, Frequenzkanäle von Nachbarstationen zu enthalten. Die Basis station kann deshalb Mobilstationen in bestimmten Grenzberei chen der Zelle identifizieren, und durch Auswahl derartiger Mobilstationen kann sie so die Signalcharakteristika des Testkanals für diese Gebiete feststellen. (Die Basisstation kann beispielsweise den Test durchführen, wenn die Mobilsta tionen ihre Zelle betreten oder verlassen, und so Informatio nen für beide Grenzen des Überlappbereichs mit der Nachbar zelle sammeln.)
Wie oben erwähnt, kann es wünschenswert sein, daß die Basis station die Kommunikation von dem momentanen Frequenzkanal auf den Testkanal umschaltet, so daß die Aufwärtsverbindungs- Charakteristika des Testkanals festgestellt werden können. In dem Fall einer digitalen Mobilstation, welche aktiv ist, kann dies selektiv abhängig von dem Ort der Mobilstation durchge führt werden, so daß die potentielle Interferenz der Auf wärtsverbindung mit bestimmten Nachbarzellen festgestellt werden kann.
Wie gerade bemerkt, aktualisiert eine aktive Mobilstation re gelmäßig die Basisstation mit ihrer Frequenzkanal-Qualitäts liste. Falls sich die Mobilstation an einen Ort bewegt, wo zwei oder mehr Zellen überlappen, wird diese Liste beginnen, Frequenzkanäle von Nachbarstationen zu enthalten. Die Basis station kann deshalb Mobilstationen in bestimmten Grenzberei chen der Zelle identifizieren, und durch Auswahl derartiger Mobilstationen kann sie so die Signalcharakteristika des Testkanals für diese Gebiete feststellen. (Die Basisstation kann beispielsweise den Test durchführen, wenn die Mobilsta tionen ihre Zelle betreten oder verlassen, und so Informatio nen für beide Grenzen des Überlappbereichs mit der Nachbar zelle sammeln.)
Wie oben erwähnt, kann es wünschenswert sein, daß die Basis station die Kommunikation von dem momentanen Frequenzkanal auf den Testkanal umschaltet, so daß die Aufwärtsverbindungs- Charakteristika des Testkanals festgestellt werden können. In dem Fall einer digitalen Mobilstation, welche aktiv ist, kann dies selektiv abhängig von dem Ort der Mobilstation durchge führt werden, so daß die potentielle Interferenz der Auf wärtsverbindung mit bestimmten Nachbarzellen festgestellt werden kann.
Durch Akkumulieren der Testresultate über viele Mobilstatio
nen und über der Zeit kann das System die allgemeine Kommuni
kationsqualität und -abdeckung für die Zelle bestimmen.
Die Basisstationsleistung kann über den normalen Pegel für
die Testnachrichten angehoben werden, so daß, falls der Test
kanal wahrscheinlichermaßen eine Interferenz verursacht, die
Wahrscheinlichkeit der Erfassung solch einer Interferenz er
höht ist. Ähnlicherweise kann es möglich sein, die Mobilsta
tion zu zwingen, Nachrichten auf dem Testkanal mit einer hö
heren als der normalen Leistung zu übertragen.
Die Zellgröße, die Belastung oder Anforderung von Mobilsta
tionen innerhalb der Zelle und die Orte von Mobilstationen
innerhalb der Zelle können sich alle periodisch ändern, z. B.
zu unterschiedlichen Zeiten während des Tages. Informationen
können durch die vorliegende Technik zu bestimmten Kalender
zeiten gesammelt werden und dazu benutzt werden, zyklische
Muster der Frequenzzuordnungen zu entwickeln.
Die vorliegende Erfindung findet zusätzlich zu ihrer Anwend
barkeit auf zelluläre Systeme in allgemeiner Weise, wie oben
erörtert, ebenfalls eine Anwendung für Systeme mit konzentri
schen Zellen.
Allgemein sind bei zellulären Systemen, wie oben erörtert,
die Zellen geographisch separiert, obwohl es selbstverständ
lich einen Überlapp an den Rändern gibt. Doch es ist möglich,
daß eine kleine Zelle vollständig innerhalb einer großen Zel
le enthalten ist, und zwar entweder um einen abgeschirmten
Bereich auszufüllen oder um eine zusätzliche Kapazität für
diesen kleinen Bereich bereitzustellen, wie oben erwähnt. Ein
System mit konzentrischen Zellen ist eine weitere Ausdehnung
dieses Prinzips.
Falls die Anforderung für ein übliches zelluläres System ihre
Kapazität annähert oder überschreitet, besteht die Standard
lösung in der Hinzuführung weiterer Zellen zwischen den exi
stierenden Zellen. Doch falls ein wesentlicher Teil der An
forderung innerhalb der nächsten Nähe einer Basisstation ent
steht, kann eine konzentrische Zelle anstatt dessen verwendet
werden. Dazu wird eine existierende Basisstation dadurch er
weitert, daß sie zusätzliche Frequenzkanäle zugeordnet be
kommt, welche bereits benachbarten Basisstationen zugeordnet
sind.
Dies kann selbstverständlich in einer Interferenz zwischen
Basisstation und den Nachbarbasisstationen resultieren. Je
doch kann durch eine geeignete Auswahl der Frequenzkanäle und
möglicherweise durch Beschränken der Leistung, die für diese
Frequenzkanäle durch die aufgerüstete Basisstation verwendet
wird, der Effekt auf die benachbarten Basisstationen gering
gehalten werden. Doch der durch den neuen Frequenzkanal von
der aufgerüsteten Basisstation abgedeckte Bereich wird
selbstverständlich klein sein wegen der Effekte der Interfe
renz von den benachbarten Basisstationen und möglicher Lei
stungsbeschränkungen.
Die neuen Frequenzkanäle werden deshalb einen relativ gerin
gen Bereich innerhalb der Hauptzelle der Basisstation, der
selbstverständlich um die Basisstation zentriert ist, abdec
ken. Dieser Bereich kann deshalb als eine separate konzentri
sche Zelle innerhalb der Hauptzelle betrachtet werden, und
die Basisstation kann als zwei logischerweise (funktioneller
weise) unterschiedliche Basisstationen betrachtet werden, wo
bei eine den ursprünglichen Satz von Frequenzkanälen verwen
det und die andere die neuen Frequenzkanäle verwendet.
Die konzentrische Zelle wird deshalb im allgemeinen beträcht
lich kleiner als die entsprechende normale Zelle sein. Falls
eine Mobilstation in der normalen Zelle innerhalb der kleinen
konzentrischen Zelle ist oder diese betritt, wird der Anruf
normalerweise durch die konzentrische Basisstation errichtet
oder durch die konzentrische Basisstation von der Hauptbasis
station übernommen. Die Anforderung in der Zelle der Hauptba
sisstation wird somit zwischen der Hauptbasisstation und der
konzentrischen Basisstation geteilt bw. aufgeteilt.
Obwohl die Leistung der konzentrischen Zelle niedrig gehalten
werden kann, um ihre Interferenzeffekte auf Nachbarzellen zu
minimieren, wird dennoch wahrscheinlichermaßen eine gewisse
Interferenz auftreten, und eine beschränkte Leistung wird
ebenfalls die Größe der konzentrischen Zelle begrenzen. Es
kann deshalb vorzusehen sein, die Nachbarzelle zu einer kon
zentrischen Zelle ebenfalls für den betroffenen Frequenzkanal
zu machen, so daß die zwei konzentrischen Zellen, die sich
denselben Frequenzkanal teilen, durch einen wesentlichen Ab
stand getrennt sind. Die Verwendung dieses Prinzips resul
tiert im allgemeinen darin, daß die Frequenzkanäle des Sy
stems grob in zwei Klassen geteilt sind, wobei eine Klasse
für normale Zellen verwendet wird und die andere Klasse für
die konzentrischen Zellen. Ein für normale Zellen verwendeter
Frequenzkanal kann nur für einen relativ geringen Anteil sol
cher Zellen verwendet werden, da er für Nachbarzellen nicht
verwendet werden darf; ein Frequenzkanal, der für konzentri
sche Zellen verwendet wird, kann in einem viel größeren An
teil solcher Zellen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich verwendet
werden, um die wahrscheinliche Abdeckung der normalen Zellen
in solch einem System festzustellen. Zur Feststellung der Ab
deckung solcher normalen Zellen werden die oben erörterten
Prozeduren verwendet.
Zusätzlichermaßen kann sie verwendet werden, um die wahr
scheinliche Abdeckung von konzentrischen Zellen in solch ei
nem System festzustellen und um die wahrscheinliche Abdeckung
festzustellen, welche die konzentrischen Zellen haben, falls
ein existierendes System unter Verwendung von Standardzellen
derart modifiziert wird, daß konzentrische Zellen eingeführt
werden. Für konzentrische Zellen hat die Prozedur etwas er
weitert zu werden, da die Bestimmung der Größe einer konzen
trischen Zelle am einfachsten als ein zweistufiger Prozeß zu
betrachten ist. Die Größe der entsprechenden normalen Zelle
wird zunächst bestimmt. Doch die Kommunikation mit Mobilsta
tionen in vielen der Außenbereiche dieser normalen Zelle ist
unter Verwendung der konzentrischen Basisstation nicht mög
lich, da diese Bereiche einer Interferenz von Nachbarzellen
unterliegen. Somit müssen diese Außenbereiche von der norma
len Zelle entfernt werden, um die konzentrische Zelle zu er
halten.
Zum Feststellen der wahrscheinlichen Abdeckung einer konzen
trischen Zelle muß deshalb die Abdeckung der entsprechenden
normalen Zelle zunächst erhalten werden. Dann werden für eine
Mobilstation innerhalb der normalen Zelle Testsignale auf dem
Testkanal an diese Mobilstation von jeder benachbarten Basis
station wiederum gesendet, und die Basisstation der konzen
trischen Zelle und die benachbarte Basisstation überwachen
beide die Antwort der Mobilstation. Falls die Mobilstation
das Testsignal der Nachbarbasisstation erfaßt hat, liegt sie
innerhalb der normalen Zelle der Nachbarbasisstation und des
halb außerhalb der konzentrischen Zelle der Basisstation, de
ren konzentrische Zelle festgestellt wird.
Wie bei normalen Zellen bestimmt die Feststellung der konzen
trischen Zellen nicht ihr geographisches Ausmaß. Doch sie er
möglicht die Bestimmung ihrer Größe, wobei die Größe als die
mittlere Anzahl von Mobilstationen in der Zelle gemessen
wird.
Eine Ausführungsform eines Mobiltelefonsystems nach der vor
liegenden Erfindung wird jetzt beispielshalber mit Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Bereich eines zellulären Mobilkommunikations
systems;
Fig. 2 einen Satz von Frequenzkanallisten für verschiedene
Einheiten in dem System von Fig. 1; und
Fig. 3 eine vereinfachte logische Anordnung einer Basis
station.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines zellulären mobilen Kommu
nikationssystems. Vier Basisstationen BS1 bis BS4 sind zusam
men mit ihren Zellen gezeigt. Somit ist die Grenze der Zelle
der Basisstation BS1 mit 10 gezeigt, und ebenfalls durch den
gezackten Pfeil von BS1 zu dieser Grenze gezeigt. Diese Zel
len überlappen im allgemeinen an ihren Rändern, wie gezeigt,
so daß es wenige oder keine Punkte gibt, welche nicht inner
halb zumindest einer Zelle liegen. Eine einzelne Mobilstation
MS1 ist gezeigt, und zwar an einer Position innerhalb der
Zellen der Stationen BS1 und BS2. Die Basisstationen sind al
le über feste Verbindungen mit einem Betriebsaufrechterhal
tungszentrum (OMC) verbunden, welches das System im allgemei
nen und die Basisstationen im besonderen steuert.
Wie oben erwähnt, ist das genaue Ausmaß der Zellen etwas un
klar; eine höhere Leistung kann erforderlich sein, um effek
tiv nahe einer Zellgrenze zu kommunizieren, die exakte Posi
tion der Grenze kann für verschiedene Frequenzkanäle unter
schiedlich sein usw.
Jede Basisstation enthält einen Speicher mit einer Liste der
Frequenzkanäle, die dieser Station zugeordnet sind. Fig. 2
zeigt diese Listen CHL für die verschiedenen Einheiten des
Systems. Wie gezeigt, sind die Frequenzkanäle auf der Basis
der obenbeschriebenen Unterteilung zugeordnet, aber geringere
Abweichungen von dieser grundlegenden Einteilung werden mit
der Zeit gemacht; somit enthält die Liste für die Station BS3
nicht den Frequenzkanal 14, und die Liste für die Station BS4
enthält den Frequenzkanal 16 anstelle des Frequenzkanals 15.
Jede Mobilstation enthält ebenfalls eine ziemlich ähnliche
Liste CHL, welche die Frequenzkanäle auflistet, welche die
Mobilstation überwachen soll (und welche zur Kommunikation
mit dieser Mobilstation zugeordnet werden können) . Diese Li
ste ist für die Mobilstation MS1 gezeigt.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte logische Anordnung-einer Ba
sisstation. Eine Sendereinheit 20 und eine Empfängereinheit
21 sind mit einer Luftschnittstelle 22 verbunden. Es gibt ei
ne Vielzahl von Anrufsteuereinheiten 23, die mit den Sender-
und Empfängereinheiten und mit einer feststehenden Kommunika
tionsverbindung 24 verbunden sind. Jeder Anruf, welcher durch
die Station läuft, wird einer unterschiedlichen Anrufeinheit
23 zugeordnet. (Offenbar können viele der Funktionen der An
rufeinheiten unter den physikalischen Vorrichtungen multiple
xiert werden, obwohl diese Anrufeinheiten logisch separiert
sind.)
Es gibt ebenfalls eine Steuereinheit 25, die mit den An rufeinheiten 24 verbunden ist, welche die Frequenzkanalliste CHL26 der Station enthält. Die Funktionen dieser Steuerein heit enthalten das Auswählen eines Frequenzkanals, jedesmal wenn ein Anruf initiiert wird, für diesen Anruf (und bei ei nem digitalen System einen Schlitz in diesem Frequenzkanal). Sie führt ebenfalls ähnliche Funktionen durch, wenn die Qua lität eines Anrufs unakzeptabel wird und eine Änderung des Frequenzkanals erforderlich ist.
Es gibt ebenfalls eine Steuereinheit 25, die mit den An rufeinheiten 24 verbunden ist, welche die Frequenzkanalliste CHL26 der Station enthält. Die Funktionen dieser Steuerein heit enthalten das Auswählen eines Frequenzkanals, jedesmal wenn ein Anruf initiiert wird, für diesen Anruf (und bei ei nem digitalen System einen Schlitz in diesem Frequenzkanal). Sie führt ebenfalls ähnliche Funktionen durch, wenn die Qua lität eines Anrufs unakzeptabel wird und eine Änderung des Frequenzkanals erforderlich ist.
Die Station enthält ebenfalls eine Testkanaleinheit 30. Diese
enthält ein Testkanalregister 31, welches verwendet wird, um
einen Testkanalidentifizierer zu speichern. Die Frequenzka
nallisten CHL von den Frequenzkanallistenspeichern 26 aller
Basisstationen werden an das OMC geleitet. Das OMC kennt die
geographischen Orte der Stationen, und insbesondere diejeni
gen der Nachbarn davon. Das OMC wählt eine Frequenz für den
Testkanal für die Station BS1, welche von den Frequenzkanä
len, die von dieser Station und allen ihren Nachbarn verwen
det werden, verschieden ist. Der Testkanal ist hier als Fre
quenzkanal 10 gezeigt.
Dieser Testkanal wird an das Testkanalregister 31 in der Ba
sisstation BS1 übermittelt. Für diese Basisstation wird zum
Testen des Testkanals eine Statuseinheit 32 in der Testka
naleinheit in den aktiven Zustand versetzt. Zu geeigneten In
tervallen überwacht dann die Testkanaleinheit 30 die An
rufeinheiten 23 zum Suchen einer Mobilstation im aktiven Zu
stand und in einem Bereich, in dem die Kommunikationseffekti
vität des Testkanals interessiert. Somit kann der Überlappbe
reich der Zellen von BS1 und BS2 interessieren. Die Testka
naleinheit kann deshalb nach einer aktiven Zelle in diesem
Bereich suchen, beispielsweise der Mobilstation MS1 (welche
angenommenerweise aktiv ist). Die Testkanaleinheit wird dann
die Anrufeinheit 23 veranlassen, daß die Handhabung dieses
Anrufs von ihrem augenblicklich zugeordneten Frequenzkanal
auf den Testkanal umgeschaltet wird. Wie oben erwähnt, kann
dies erfordern, daß die Basisstation die Mobilstation MS1 in
struiert, den Testkanal in ihrer Frequenzkanalliste CHL ein
zusetzen (wie in Fig. 2 gezeigt).
Die Mobilstation übermittelt den Inhalt ihrer Frequenzkanal-
Qualitätsliste an die Anrufsteuereinheit 23. Diese Einheit
überwacht ebenfalls die Qualität des Aufwärtsverbindungs
signals von der Mobilstation an die Station. Die Testka
naleinheit extrahiert die geeigneten Komponenten dieser In
formation von der Anrufsteuereinheit und nimmt sie in einem
Log-Speicher bzw. Betriebsprotokollspeicher 33 auf.
Wenn einmal die Anrufqualität auf dem Testkanal gemessen ist,
kann die Anrufeinheit, die diesen Anruf handhabt, losgelassen
werden, um den Anruf auf normale Art und Weise fortzusetzen
(und auf einen der Frequenzkanäle zurückzukehren, der der
Station in ihrer Stationsliste CHL zugeordnet ist, falls dies
erwünscht ist)
Zu derselben Zeit, zu der das OMC den Testkanal der Station BS1 übermittelt, übermittelt sie ihn an geeignete Nachbarsta tionen, z. B. die Station BS2, und setzt ihre Statuseinheiten auf den Überwachungszustand. In diesem Zustand veranlaßt die Testkanaleinheit der Station BS2 ihre Empfängereinheit zum Überwachen des Testkanals, und diese Testkanaleinheit nimmt die Resultate dieser Überwachung in ihrem Log-Speicher auf.
Zu derselben Zeit, zu der das OMC den Testkanal der Station BS1 übermittelt, übermittelt sie ihn an geeignete Nachbarsta tionen, z. B. die Station BS2, und setzt ihre Statuseinheiten auf den Überwachungszustand. In diesem Zustand veranlaßt die Testkanaleinheit der Station BS2 ihre Empfängereinheit zum Überwachen des Testkanals, und diese Testkanaleinheit nimmt die Resultate dieser Überwachung in ihrem Log-Speicher auf.
Somit ist eine Station, BS1, aktiv beim Testen des Testka
nals, und bestimmte Nachbarstationen, wie z. B. BS2, sind im
Überwachungszustand. Zu einer geeigneten Zeit wird der Inhalt
der Log-Speicher 33 der aktiven und überwachenden Basissta
tionen an das OMC zur Analyse übermittelt.
Aus diesen Informationen kann das OMC beispielsweise den Mit
telwert aller Messungen auf dem Testkanal von der Basisstati
on BS2 bestimmen, und zwar gewichtet durch die Empfangslei
stung, um einen Kopplungskoeffizienten zwischen den Zellen
der Basisstationen BS1 und BS2 zu ermitteln. Die Kopplungs
koeffizienten zwischen anderen Zellpaaren können in ähnlicher
Weise ermittelt werden, was in einer Matrix von Kopplungs
koeffizienten resultiert. Daraus kann eine Messung der Inter
ferenz in dem System berechnet werden, indem das Produkt die
ser Matrix mit einem Vektor zum Darstellen des Frequenzplans
gebildet wird, welcher spezifiziert, welche Zellen dieselben
oder benachbarte Frequenzkanäle verwenden. Daraus können die
Frequenzzuordnungen optimiert werden, indem das Produkt mini
miert wird.
Claims (16)
1. Verfahren zum Testen der Verwendbarkeit potentieller
Frequenzkanäle für eine Basisstation in einem Mobiltele
fonsystem mit einer Vielzahl von Basisstationen, von de
nen jede eine jeweilige Vielzahl von Frequenzkanälen zu
geordnet hat, wobei die Zuordnungen derart sind, daß sie
das Aufteilen von möglicherweise interferierenden Fre
quenzkanälen zwischen benachbarten Basisstationen mini
mieren oder vermeiden, wobei ein Testkanal mit einer
Frequenz ausgewählt wird, welche verschieden ist von den
dieser Basisstation und benachbarten Basisstation zuge
ordneten Frequenzkanälen und wobei diese Basisstation
Testnachrichten auf dem Testkanal an die Mobilstationen
in oder nahe ihrer Zelle sendet und die von den Mobil
stationen zurückgesendeten Resultate zur Analyse auf
nimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die benachbarten Basisstationen eine Überwachung nach
Nachrichten von den Mobilstationen auf dem Testkanal
durchführen und jegliche davon empfangenen Resultate zur
Analyse aufnehmen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Testnachrichten an freie Mobilstationen gesendet
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mobilstation auf dem Testkanal antwortet.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mobilstation auf dem Steuerkanal antwortet.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Antwort der Mobilstation Informationen darüber ent
hält, ob sie innerhalb irgendeiner benachbarten Zelle
liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Testnachrichten an aktive Mobilstationen gesendet
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Basisstation die Kommunikation von dem augenblickli
chen Frequenzkanal auf den Testkanal schaltet und sie
wieder zurückschaltet, nachdem eine hinreichende Zeit
zur Feststellung der Kommunikationscharakteristika ver
strichen ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 für ein digitales System, da
durch gekennzeichnet, daß die Frequenzkanäle in Zeit
schlitze geteilt werden und die Mobilstationen eine
Vielzahl von Frequenzkanälen überwachen und der Basis
station eine Frequenzkanal-Qualitätsliste der stärksten
Frequenzkanäle senden, wobei die Basisstation bestimmt,
ob der Testkanal innerhalb der von der Mobilstation emp
fangenen Liste enthalten ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9 für ein digitales System, da
durch gekennzeichnet, daß die Frequenzkanäle, welche von
einer Mobilstation überwacht werden, durch eine Fre
quenzkanalliste bestimmt werden, die in der Mobilstation
gehalten wird, wobei die Basisstation eine Anweisung
ausgibt, daß der Testkanal zeitweilig in dieser Liste
beinhaltet ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Basisstation Mobilstationen abhängig vom Einschluß
von Frequenzkanälen, die bestimmten benachbarten Basis
stationen zugeordnet sind, in ihre Frequenzkänal-
Qualitätsliste auswählt.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Basisstation die Kommunikation vom augenblicklichen
Frequenzkanal umschaltet und wieder zurückschaltet in
Abhängigkeit von dem Ort der Mobilstation bezüglich be
stimmter benachbarter Basisstationen.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leistung der Basisstation über den normalen Pegel
für die Testnachrichten angehoben wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leistung der Mobilstation über den normalen Pegel
für die Testnachrichten angehoben wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die aufgenommenen Resultate abhängig von ihrer Kalender
zeit analysiert werden.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine konzentrische Zelle ansprechend auf Testnachrichten
und diesbezügliche Analysen aktiviert wird.
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: SCHUMACHER & WILLSAU, PATENTANWALTSSOZIETAET, 8033 |
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