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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf die Erzeugung von
Richtantennen-Strahlungsdiagrammen
an einer Kommunikationsstation eines Mehrbenutzerkommunikationssystems,
wie einem Zellularkommunikationssystem, das einem TDMA-Kommunikationsschema
(Time Division Multiple Access/Zeitmultiplexzugriff) gemäß betriebsfähig ist. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Richtstrahlbildungsvorrichtung
und ein zugehöriges
Verfahren für
eine Sendestation.
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Richtantennen-Strahlungsdiagramme
werden auf Art und Weise gebildet, die Kommunikation von Kommunikationssignalen
mit einer selektierten abgesetzten Kommunikationsstation während eines selektierten,
im TDMA-Kommunikationsschema definierten, Zeitschlitzes erleichtert.
Die Richtantennen-Strahlungsdiagramme
werden jedoch auf Art und Weise gebildet, die anderen abgesetzten
Kommunikationsstationen erlaubt, die von der Sendestation an die
selektierten abgesetzten Kommunikationsstationen, während des
Zeitschlitzes, gesendeten Kommunikationssignale zu erkennen.
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Wenn
z.B. in einer Funkbasisstation eines Zellularkommunikationssystems
enthalten, werden Richtantennen-Strahlungsdiagramme während aufeinander
folgender Zeitschlitze gebildet, die auf einem Träger definiert
sind, um mindestens Kommunikationssignale an selektierte Mobilendgeräte zu senden.
Die Antennen-Strahlungsdiagramme werden nicht nur gebildet, um Konfigurationen
zu haben, die gegenseitige Störung
mit Kommunikationssignalen mit anderen Mobilendgeräten reduzieren,
sondern außerdem
anderen Mobilendgeräten
zu erlauben die Teile der an die selektierten Mobilendgeräte gesendeten
Kommunikationssignale zu nutzen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Nutzung digitaler Kommunikationsverfahren zum Kommunizieren von
Informationen zwischen einer Sendestation und einer Empfangsstation ist
in den letzten Jahren zunehmend beliebter geworden. Funkkommunikationssysteme,
wie Zellularkommunikationssysteme, sind beispielhaft für Kommunikationssysteme,
die zunehmend zur Nutzung digitaler Kommunikationsverfahren konstruiert
werden.
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Wenn
ein Kommunikationssignal mithilfe eines digitalen Kommunikationsverfahrens
gebildet wird, wird ein Informationssignal digitalisiert und auf einem
Träger
moduliert. Weil das Informationssignal digitalisiert ist, kann das
daraus gebildete Kommunikationssignal von einer Sendestation in
diskreten Bursts auf einem Kommunikationskanal gesendet werden.
Wenn das Kommunikationssignal an einer Empfangsstation empfangen
wird, werden die Bursts verkettet, um dadurch das Kommunikationssignal wieder
herzustellen.
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Weil
sich Kommunikationssignale in diskreten Bursts senden lassen, kann
ein Einzelträger
zum Senden von mehr als einem Kommunikationssignal verwendet werden.
Zeitschlitze werden auf dem Träger
definiert und Gruppen von Zeitschlitzen werden in Rahmen formatiert.
Kanäle
werden aus den besonderen, auf dem Träger definierten, Zeitschlitzen
gebildet. Wenn mehr als ein Träger
verfügbar
ist, auf dem die Bursts von Kommunikationssignalen während Zeitschlitzen
kommuniziert werden können,
die auf den Trägern
definiert sind, Multiplexing, werden Zeitschlitze auf den Trägern definiert
und Kanäle werden
definiert Zeitschlitz-Trägerkombinationen
zu sein.
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Ein
Zellularkommunikationssystem, das nach den Betriebsstandards des
globalen Systems für
Mobilkommunikation (GSM) konstruiert ist, ist beispielhaft für ein Kommunikationssystem,
bei dem Zeitschlitze auf einem Träger definiert sind und mehr als
ein Kanal auf einem Einzelträger
definiert ist. Gemäß den Betriebsstandards
des "USDC"-Standards (United
States Digital Cellular) oder des "PDC"-Standards (Pacific
Digital Cellular) konstruierte Systeme sind ebenso beispielhaft
für ein
Kommunikationssystem, bei dem mehr als ein Kanal auf einem Einzelträger definiert
ist.
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Eine
Funkbasisstation der Netzwerkinfrastruktur eines Zellularkommunikationssystems schließt aktive
Antennenvorrichtung zum Wandeln von Kommunikationssignalen zwischen
der Basisstation und Mobilendgeräten,
die sich in der Nähe
der Funkbasisstation befinden, ein. Konventionell wurde die Antennenvorrichtung
einer Funkbasisstation aus einer Rundstrahlantenne oder einer Sektorantenne gebildet.
Eine Sektorantenne wird manchmal vermittels eines radialen Überdeckungsbereichs,
wie einem Überdeckungssektor
von 120°,
definiert.
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Mit
konventioneller Antennenvorrichtung gebildete Antennen-Strahlungsdiagramme
sind generell statischer Natur. Das heißt, dass die Konfigurationen
der Antennen-Strahlungsdiagramme generell nicht variieren. Rundstrahlantennenvorrichtung
erzeugt, beispielsweise, rundstrahlende, d.h., kreisförmige Antennen-Strahlungsdiagramme,
durch die überall
Abwärtsübertragungen
ausgebreitet werden und durch die überall Aufwärtsübertragungen erkannt werden.
Sektorantennenvorrichtungen sind analog überall in, in Sektoren unterteilten, Überdeckungsbereichen
betriebsfähig.
Es wurden Arten und Weisen entwickelt, anhand deren die Positionen
von Mobilendgeräten
bestimmt werden, mit denen die Kommunikationssignale kommuniziert
werden. Es sind Vorschläge
dargelegt worden, Antennenvorrichtung zu verwenden, die Richtantennen-Strahlungsdiagramme
bildet und Informationen der Position eines Mobilendgeräts nutzt,
die Konfiguration des Antennen-Strahlungsdiagramms zu selektieren.
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Richtantennen-Strahlungsdiagramme
können
selektiert werden den Bereich zu umfassen, in dem ein Mobilendgerät positioniert
ist, während
andere Bereiche ausgeschlossen werden. Durch Bildung von Antennen-Strahlungsdiagrammen,
die auf diese Weise verlängerte
Strahlungskeulen einschließen,
lässt sich
die Qualität
von Kommunikationen im Zellularkommunikationssystem verbessern.
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Durch
Bildung des Richtantennen-Strahlungsdiagramms wird die Leistung
einer Abwärtsübertragung,
die von der Funkbasisstation an das Mobilendgerät kommuniziert wird, in Richtung
des Mobilendgeräts
gerichtet. Dadurch wird die Übertragungsreichweite
der Funkbasisstation erhöht
und die Möglichkeit,
dass Kommunikation der Abwärtsübertragung
andere Kommunikationen im Zellularkommunikationssystem stören könnte, wird
reduziert. Analog reduziert die Bündelung des Antennen-Strahlungsdiagramms
die Störungspegel
bzw. -levels von Aufwärtsverbindungsübertragungen,
die von der Funkbasisstation auf einem Aufwärtsverbindungskanal empfangen
werden. Die Empfindlichkeit des Aufwärtsverbindungskanals wird dadurch
ebenso verbessert.
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Durch
Verwendung einer solchen Richtantennenvorrichtung kann außerdem das
Kommunikationsvermögen
des Zellularkommunikationssystems erhöht werden. Die durch die Verwendung
einer solchen Richtantennenvorrichtung reduzierten Störungspegel
erlauben eine solche Zunahme an Kommunikationsvermögen. Störungspegel
sind generell determinativ was Kanalwiederbelegungsmuster anbelangt,
die die Rate definieren, mit der Kanäle in einem Zellularkommunikationssystem
wiederbelegt werden können.
Weil Störungspegel
reduziert sind, kann ein Kanalwiederbelegungsmuster gebildet werden
in dem die Kanäle
häufiger
wiederbelegt werden. Oder, wenn das Kanalwiederbelegungsmuster unverändert gelassen
wird, wird die Qualität
der Kommunikationsverbindungen verbessert. Derartige Verbesserung
könnte,
beispielsweise Daten- oder Sprachqualität von Kommunikationen zwischen
der Funkbasisstation und dem Mobilendgerät erhöhen.
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Kapazität kann ebenso
dadurch erhöht
werden, dass mehr als einem Mobilendgerät erlaubt wird, auf einem Einfachverkehrskanal
innerhalb eines einzigen Überdeckungsbereichs
zu kommunizieren. Aufgrund der gerichteten Natur der Antennen-Strahlungsdiagramme,
die gebildet werden können,
kann mit einem ersten Mobilendgerät mithilfe eines Antennen-Strahlungsdiagramms
und mit einem zweiten Mobilendgerät mithilfe eines zweiten, nicht überlappenden
Antennen-Strahlungsdiagramms Kommunikation bewerkstelligt werden.
Das heißt,
es können
zwei oder mehrere Antennen-Strahlungsdiagramme
gebildet werden, die sich in verschiedenen Richtungen erstrecken,
um Kommunikation mit Mobilengeräten
zu erlauben, die an verschiedenen Stellen innerhalb einer Zelle
positioniert sind. In so einer Anordnung ist eine zweifache oder
größere Kapazitätszunahme
an Kommunikationskapazität über die
eines konventionellen Kommunikationssystems möglich.
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Obwohl
die Vorschläge
hinsichtlich der Nutzung von Antennenvorrichtung, die fähig ist,
Richtantennen-Strahlungsdiagramme zu erzeugen, vorteilhaft Störungspegel
im Kommunikationssystem reduziert, erfordern Zellularsystemstandards,
in einigen Fällen,
dass die von einer Funkbasisstation erzeugte Signalenergie von anderen
Mobilendgeräten
als den Mobilendgeräten
erkennbar ist, an welche die Kommunikation eines Kommunikationssignals
gerichtet werden soll. Das heißt,
die Standards einiger Zellularkommunikationssysteme erfordern, dass
ein Mobilendgerät
fähig sein
soll Informationen aus einer Abwärtsübertragung
auszublenden, die einem anderen Mobilendgerät kommuniziert wird.
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Zum
Beispiel besteht, bei einigen Zellularkommunikationssystemen, eine
Anforderung, dass Energie auf einem Abwärtsverbindungsträger zu senden
ist, selbst wenn die Kommunikationssignale nicht an ein aktives
Mobilendgerät
kommuniziert werden. Erkennung der Signalenergie durch ein Mobilendgerät erleichtert
Komplexitätsreduzierung
und macht es dem Mobilendgerät
leichter im Kommunikationssystem synchronisiert zu werden und erleichtert es
dem Mobilendgerät
das Abwärtsverbindungssignal
zu verfolgen.
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Außerdem sollte,
in einem nach dem Standard IS-136 konstruierten Zellularkommunikationssystem,
ein Mobilendgerät
Trainingsfolgen und Farbcode von Kommunikationssignalen nutzen können, die
an andere Mobilendgeräte
kommuniziert werden. Derartige Informationen werden vom Mobilendgerät dazu benutzt,
die Funktion von Entzerrerschaltung des Mobilendgerätes zu verbessern.
Außerdem
ist keine Leistungsregelung in nicht aktiven Zeitschlitzen erlaubt,
wenn einer der Schlitze auf dem Träger aktiv ist, d.h., es wird
keine Leistungsregelung auf einer Zeitschlitzbasis in einem nach
den IS-136-Standards konstruierten Kommunikationssystem zugelassen.
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In
einem PDC-Kommunikationssystem (Pacific Digital Cellular), weist
ein Mobilendgerät
eine zweiarmige Diversity-Antenne auf. Die Auswahl eines zu nutzenden
Antennenarms wird, wenn eine Abwärtsübertragung
darauf gerichtet ist, reagierend auf Messungen der Signalstärken von
Signalen getroffen, die an andere Mobilendgeräte gesendet wurden. Die Spezifikation
des PDC-Standards legt maximale Leistungspegelreduzierungen von
Kanälen
dar, die auf einem anderen Träger
als dem Kanal definiert sind, der dem Mobilendgerät zugeordnet
ist, um darauf gerichtete Abwärtsübertragungen
zu empfangen.
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Ebenso
muss, beispielsweise, in einem GSM-Kommunikationssystem, das GPRS
(General Packet Radio Service/Genereller Paketfunkservice) bereitstellt,
ein Mobilendgerät
fähig sein
an andere Mobilendgeräte
gesendete Informationen zu erkennen. Ein von einer Funkbasisstation
gesendeter Zustandsmerker für
die Aufwärtsverbindung
muss nämlich
durch ein Mobilendgerät
erkennbar sein.
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Damit
die, in den Betriebsstandards verschiedener Zellularkommunikationssysteme
dargelegten, Anforderungen erfüllt
werden können,
muss eine Richtantennenvorrichtung verwendende Funkbasisstation
auf eine Weise funktionsfähig
sein, die erlaubt, geeignete Informationen durch andere Mobilendgeräte als den
Mobilendgeräten
zu erkennen, an die Abwärtsübertragungen
gerichtet werden sollen.
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Das
Dokument WO 96/29836 A1 offenbart ein Richtstrahlungsmerkmal eines
Antennensystems für
die Feststation in einem Mobilfunktelefonsystem, das mit einem digitalen
Zeitmultiplexverfahren, z.B. nach dem DECT-Standard, arbeitet, das
dem gegenwärtigen
Standort einer Mobilstation angepasst ist, die entweder Kommunikationssignale
sendet oder von der solche Signale empfangen werden.
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Das
Dokument WO 94/11956 A1 offenbart ein Funkkommunikationssystem,
das eine Basisstation zum Senden und Empfangen von Signalen von
einer oder mehreren abgesetzten Stationen umfasst. Die Empfangsantenne
ist mit einem gerichteten Strahlungsdiagramm in einer horizontalen
Ebene und einem Mechanismus versehen, um das Strahlungsdiagramm
azimutal zu steuern, bis der Basisstationsempfänger ein Synchronisierungssignal empfängt, das
von einer abgesetzten, innerhalb des Überdeckungsbereichs befindlichen,
Station gesendet wird.
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Gegenüber diesen
Hintergrundinformationen, die sich auf Antennenvorrichtung zum Wandeln von
Kommunikationssignalen beziehen, haben sich die signifikanten Verbesserungen
der vorliegenden Erfindung entwickelt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt, demzufolge, vorteilhaft Richtstrahlbildungsvorrichtung
und ein zugehöriges
Verfahren für
eine Sendestation bereit. Meldungen von Standorten, an denen abgesetzte Kommunikationsstationen,
mit denen Kommunikationen zu bewerkstelligen sind, werden dazu verwendet,
Konfigurationen von Antennen-Strahlungsdiagrammen zu selektieren.
Richtantennen-Strahlungsdiagramme werden gebildet, um die Kommunikation von
Kommunikationssignalen zwischen der Sendestation und den abgesetzten
Kommunikationsstationen, während
selektierter Zeitschlitze zu erleichtern, die gemäß einem
TDMA-Kommunikationsschema definiert sind. Die Richtantennen-Strahlungsdiagramme
werden auf eine Art und Weise gebildet, die außerdem das Erkennen von Teilen
der Kommunikationssignale, die von der Sendestation gesendet werden,
durch andere abgesetzte Kommunikationsstationen erleichtern soll.
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Wenn,
z.B., in einer Funkbasisstation eines Zellularkommunikationssystems
betriebsfähig,
das ein TDMA-Kommunikationsschema verwendet, werden Richtantennen-Strahlungsdiagramme
während aufeinander
folgender Zeitschlitze gebildet, die auf einem Träger definiert
sind, um mindestens Übertragung
von Kommunikationssignalen an selektierte Mobilendgeräte zuzulassen.
Weil die Antennen-Strahlungsdiagramme
gerichtet sind, wird Kommunikation von Abwärtsübertragungen durch die Funkbasisstation
an ein selektiertes Mobilendgerät weniger
wahrscheinlich Störung
verursachen, die Kommunikationen mit anderen Mobilendgeräten ungünstig beeinflusst.
Und durch das selektierte Mobilendgerät erzeugte Aufwärtsübertragungen
werden, wegen der gerichteten Natur der Antennen-Strahlungsdiagramme, von der Funkbasisstation
mit darauf eingeleiteten reduzierten Störungspegeln empfangen. Kanäle werden
jedoch für
die Kommunikation von Kommunikationssignalen zwischen der Funkbasisstation
und Mobilendgeräten
auf eine Art und Weise zugeteilt, die außerdem die Erkennung von Abwärtsübertragungen
von der Funkbasisstation durch andere Mobilendgeräte erleichtert.
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Die
geeignete Auswahl der Antennen-Strahlungsdiagramme, die während des
Betriebs einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gebildet wurden, erlaubt die betrieblichen
Anforderungen von Funkbasisstationen, die in den Standardspezifikationen
dargelegt sind, nach denen verschiedene Typen von Zellularkommunikationssystemen
konstruiert werden, während
immer noch die Vorteile bereitgestellt werden, die sich aus der
Verwendung von Richtantennen-Strahlungsdiagrammen ergeben. Die Antennen-Strahlungsdiagramme,
die gebildet wurden Kommunikationen mit selektierten Mobilendgeräten zu bewerkstelligen,
erlauben außerdem
anderen Mobilendgeräten
Informationen aus den Abwärtsübertragungen
an das selektierte Mobilendgerät
auszublenden.
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In
einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Funksender,
der gemäß einem
TDMA-Kommunikationsschema betriebsfähig ist, Richtstrahl erzeugende
Vorrichtung auf, die Antennen-Strahlungsdiagramme
bildet, um Kommunikation von Kommunikationssignalen zwischen dem Funksender
und selektierten abgesetzten Kommunikationsstationen zu erleichtern.
Im TDMA-Kommunikationsschema werden Bursts von Kommunikationssignalen
während
Zeitschlitzen gesendet, die auf einer Mehrheit von Trägem definiert
sind. Zeitschlitz-Trägerkombinationen
definieren Kanäle
in so einem Kommunikationsschema, in dem Gruppen von Zeitschlitzen
auf einem Träger
zu Rahmen formatiert werden. Standorte, an denen mindestens selektierte Stationen
der abgesetzten Kommunikationsstationen am Funksender bestimmt oder
diesem bereitgestellt werden.
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Ein
Kanalzuteiler empfängt
Meldungen vom Standort, an dem die selektierten abgesetzten Kommunikationsstationen
positioniert sind. Darauf reagierend teilt der Kanalzuteiler Kanäle zu, auf
denen die Bursts von Kommunikationssignalen an die selektierten
abgesetzten Kommunikationsstationen zu senden sind. Vom Kanalzuteiler
vorgenommene Zuteilungen werden so vorgenommen, dass Kommunikationssignale,
die an abgesetzte Kommunikationsstationen zu senden sind, die als
innerhalb eines selektierten Bereichs liegend gemeldet werden, an
Kanäle
zugeteilt werden, die aus Zeitschlitzen gebildet sind, die auf einem
Einzelträger
während
mindestens eines selektierten Rahmens definiert sind.
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Vom
Kanalzuteiler vorgenommene Kanalzuteilungen und an die abgesetzten
Kommunikationsstationen zu sendende Kommunikationssignale werden
einem Richtstrahlbilder selektiv bereitgestellt. Der Richtstrahlbilder
bildet Richtantennen-Strahlungsdiagramme, durch die die Übertragung
von Kommunikationssignalen auf die vom Zuteiler zugeteilten Kanäle an die
selektierten abgesetzten Kommunikationsstationen erlaubt wird.
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Die
Zuteilung der Kanäle
auf diese Weise erlaubt Minimierung des räumlichen Bereichs, in dem Signalenergie
gesendet wird. Durch Zuteilen von Kanälen, die aus Zeitschlitzen
gebildet sind, die auf einem Einzelträger definiert sind, um die
zugeteilten Kanäle
zu bilden, durch die Kommunikationen mit Mobilendgeräten, die
in einem selektierten Richtbereich positioniert sind, bewerkstelligt
werden sollen, wird durch einen Rahmen erzeugte Signalenergie in einem
besonderen Bereich maximiert und anderswo minimiert. Neuzuteilung
der zugeteilten Kanäle
wird selektiv, reagierend auf Bewegungsmeldungen der Mobilendgeräte über ihre
jeweiligen ursprünglichen Positionen
innerhalb des selektierten Bereichs hinaus, vorgenommen.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist der
Zeitraum, während
dessen die Antennen-Strahlungsdiagramme gebildet werden, etwas länger als
der Zeitraum eines Zeitschlitzes, der die zugeteilten Kanäle bildet.
Dadurch geschieht, zeitliche, Überlappung
der, auf aufeinander folgenden Kanälen gebildeten, Antennen-Strahlungsdiagramme.
Derartiges Überlappen
der Antennen-Strahlungsdiagramme
erleichtert das Erkennen von Signalenergie, die von einem Funksender
anderer Kommunikationsstationen als den abgesetzten Kommunikationsstationen
erzeugt wird, denen ein Kanal zugeteilt ist. Das heißt, die
durch einen Richtstrahlbilder gebildeten Antennen-Strahlungsdiagramme
werden nicht zu Zeitpunkten ein- oder ausgeschaltet, die den Zeiträumen der
Zeitschlitze genau entsprechen. Abgesetzte Kommunikationsstationen,
die einem Kanal zugeteilt sind, der während eines Zeitschlitzes definiert
wurde, sind fähig,
Informationen aus Kommunikationssignalen auszublenden, die an eine
andere abgesetzte Kommunikationsstation auf einem Kanal gesendet
wurden, der auf einem benachbarten Zeitschlitz definiert ist.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden Antennen-Strahlungsdiagramme
mit einem höheren
Leistungspegel gebildet, um Kommunikationen auf dem Kanal zu erleichtern, während dessen
Kommunikationen mit einer selektierten abgesetzten Kommunikationsstation
zu bewerkstelligen sind. Ein anderes Mal werden die Antennen-Strahlungsdiagramme
mit einem reduzierten Leistungspegel gebildet. Ein aus der Summierung der
Antennen-Strahlungsdiagramme gebildetes Antennen-Strahlungsdiagramm
erlaubt anderen Kommunikationsstationen als den Kommunikationsstationen,
an die Kommunikationen während
Zeitschlitzen zu bewerkstelligen sind, Informationen aus Kommunikationssignalen
auszublenden, die an andere abgesetzte Kommunikationsstationen gesendet
werden.
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In
diesen und anderen Gesichtspunkten werden einer Sendestation Richtstrahlbildungsvorrichtung
und ein zugehöriges
Verfahren bereitgestellt. Die Sendestation ist betriebsfähig Kommunikationssignale
in Bursts an abgesetzte Kommunikationsstationen auf einer Mehrheit
von Zeitschlitzen zu senden, die auf mindestens einem ersten Träger definiert sind.
Die Antennen-Strahlungsdiagramme werden an mindestens zwei aufeinander
folgenden Zeitschlitzen gebildet, die auf dem mindestens ersten
Träger
definiert sind. Ein Zuteiler ist gekoppelt Meldungen von Standorten
zu empfangen, an denen die abgesetzten Kommunikationsstationen positioniert
sind. Der Zuteiler teilt eine erste abgesetzte Kommunikationsstation
zu, an die ein erstes Kommunikationssignal auf einem ersten Zeitschlitz
der mindestens zwei aufeinander folgenden Zeitschlitze zu senden
ist. Der Zuteiler teilt mindestens eine zweite abgesetzte Kommunikationsstation
zu, um mindestens ein zweites Kommunikationssignal während mindestens
eines zweiten Zeitschlitzes der mindestens zwei aufeinander folgenden
Zeitschlitze zu senden. Die Position der ersten und der mindestens
zweiten der abgesetzten Kommunikationsstation liegt meldungsgemäß innerhalb
eines ersten selektierten Bereichs. Ein Richtstrahlbilder ist betriebsfähig auf
Zuteilungen zu reagieren, die vom Zuteiler vorgenommen wurden. Der Richtstrahlbilder
bildet Antennen-Strahlungsdiagramme, durch die Übertragung der ersten und der mindestens
zweiten Kommunikationssignale auf den mindestens zwei aufeinander
folgenden Zeitschlitzen an die erste und die mindestens zweite abgesetzte Kommunikationsstation
erlaubt wird.
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Eine
vollkommenere Würdigung
der vorliegenden Erfindung und deren Umfang wird, anhand der zugehörigen Zeichnungen,
die nachstehend kurz zusammengefasst sind, der folgenden ausführlichen Beschreibung
der gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und der angehängten Ansprüche, möglich.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die 1 veranschaulicht
ein beispielhaftes TDMA-Kommunikationsschema, in dem Gruppen auf
Trägern
definierter Zeitschlitze Kanäle
bilden, auf denen Bursts von Kommunikationssignalen gesendet werden
können,
um Kommunikationen zwischen Kommunikationsstationen zu bewerkstelligen.
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Die 2 veranschaulicht
beispielhaften Betrieb eines Teils eines Zellularkommunikationssystems,
während
drei der Zeitschlitze des in der 1 gezeigten
TDMA-Kommunikationsschemas,
in dem Richtantennen-Strahlungsdiagramme gebildet werden, um Kommunikationen
zwischen einer Funkbasisstation und abgesetzt positionierten Mobilendgeräten zu erleichtern.
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Die 3 veranschaulicht
beispielhaften Betrieb einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Die 4 veranschaulicht
beispielhaften Betrieb eines Teils eines Zellularkommunikationssystems
nach einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die 5 veranschaulicht
beispielhaften Betrieb, analog des in der 4 gezeigten
Betriebs, eines Teils eines Zellularkommunikationssystems nach einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die 6 veranschaulicht
einen Signalflussplan der Vorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die hier einen Teil der in den 2, 3, 4 und 5 gezeigten
Funkbasisstation bildet.
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Die 7 veranschaulicht
beispielhaften Betrieb, analog des in den 3–5 gezeigten Betriebs,
eines Teils eines Zellularkommunikationssystems nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die 8 veranschaulicht
Zustandsplanung eines Mobilendgeräts, das gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betriebsfähig ist.
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Die 9 veranschaulicht
ein Verfahrensablaufdiagramm, das die Verfahrensschritte einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Indem
zuerst auf die 1 verwiesen wird, erlaubt ein
beispielhaftes TDMA-Kommunikationsschema
(Time-Division Multiple Access/Zeitmultiplexzugriff), das allgemein
bei 10 gezeigt ist, dass sich zwischen Sende- und Empfangsstationen
in einem Mehrbenutzer-Kommunikationssystem
eine mehrfache Zahl von Kommunikationssignalen kommunizieren lässt. Das
in der Abbildung gezeigte Kommunikationsschema 10 ist auf
einem Frequenzband definiert, auf dem eine n-Zahl von Trägern in einer Frequenzmultiplexanordnung
definiert ist. Die Träger sind
in der Abbildung durch die Bezeichnungen f1...fn angezeigt. Jeder Träger f1–fn ist in Zeitschlitze 12 selektierter
Zeiträume
unterteilt. Zeitschlitzgruppen 12 werden zu Zeitschlitzrahmen 14 formatiert.
Im beispielhaften, in der Abbildung veranschaulichtem, Schema 10 ist
jeder Rahmen 14 aus drei Zeitschlitzen 12 gebildet.
Obwohl die Abbildung einen einzigen Rahmen 14 auf zwei
Trägern,
Trägem
f1 und fn, veranschaulicht,
werden aufeinander folgende, Rahmen 14 bildende, Zeitschlitzgruppen 12 auf
jedem der Träger
f1–fn definiert.
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Kanäle werden
aus Zeitschlitz-Trägerkombinationen
gebildet. Bursts von Kommunikationssignalen werden auf einem Kanal,
während
selektierter Rahmen aufeinander folgender Rahmen 14, gesendet.
Während Übertragung
leitungsvermittelter Daten werden die Bursts typisch, aber nicht
unbedingt auf benachbarten Rahmengruppen gesendet. Und während Übertragung
von GPRS-Daten (General Packet Radio Service/Genereller Paketfunkservice)
werden die Bursts asynchron gesendet. Bei Empfang in einer Empfangsstation
werden die Bursts von Kommunikationssignalen, nötigenfalls, verkettet, um das
von einer Sendestation erzeugte Kommunikationssignal wieder zu erschaffen.
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In
einem konventionellen Zellularkommunikationssystem, das ein TDMA-Kommunikationsschema,
wie beispielsweise ein GSM-Kommunikationssystem, verwendet, wird
ein Satz Träger
für, durch eine
Funkbasisstation erzeugte, Abwärtsübertragungen
an selektierte Mobilendgeräte
zugeteilt. Ein separater Kanal wird zugeteilt, ein Kommunikationssignal
an jede der selektierten Mobilendgeräte zu senden. Da zum Beispiel,
im beispielhaft in der Abbildung veranschaulichten Schema 10,
drei Kanäle
auf jedem der Träger
f1–fn, definiert sind, können Abwärtsübertragungen an bis zu drei
Mobilendgeräte auf
Kanälen
bewerkstelligt werden, die auf einem Einzelträger definiert sind.
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Konventionelle
Funkbasisstationen verwenden Rundstrahl- oder Sektorantennen. Von
derartigen Antennenvorrichtungen gebildete Antennen-Strahlungsdiagramme
haben ähnliche
Kenndaten, ungeachtet der Standorte, an denen Mobilendgeräte positioniert
sind, an die Abwärtsübertragungen
kommuniziert werden sollen. Wie vorher erwähnt, sind einige Vorschläge dargelegt
worden Antennenvorrichtung zu verwenden, die Richtantennen-Strahlungsdiagramme
erzeugt, die auf Bestimmungen der Standorte reagieren, an denen
Mobilendgeräte
positioniert sind. Verwendung von Richtantennen-Strahlungsdiagrammen reduziert Störungspegel,
um dadurch Kommunikationsqualität
zu verbessern und außerdem
eine Zunahme an Kommunikationskapazität eines Kommunikationssystems zu
erlauben, das Richtantennen-Strahlungsdiagramme nutzt. Aber vorhandene
Zellularkommunikationssysteme erfordern manchmal außerdem,
dass darin betriebsfähige
Mobilendgeräte
auch andere Kommunikationssignale als die darauf gerichteten Kommunikationssignale
nutzen.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht eine Art und Weise vor, in der
die Vorteile von Kommunikation mithilfe von Richtantennen-Strahlungsdiagrammen
in einem Funkkommunikationssystem bereitgestellt werden, während außerdem eine
Art und Weise bereitgestellt wird, in der anderen Mobilendgeräten erlaubt
wird, Informationen aus Kommunikationssignalen auszublenden, die
an selektierte Mobilendgeräte
gesendet werden.
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Die 2 veranschaulicht
eine beispielhafte Art und Weise, in der Richtstrahlbildungsverfahren in
einem Zellularkommunikationssystem benutzt werden können, das
ein TDMA-Kommunikationsschema verwendet. Die Abbildung veranschaulicht
die Erzeugung von Antennen-Strahlungsdiagrammen,
während
drei Zeitschlitzen 12, die gebildet wurden die Übertragung
von Abwärtsverbindungssignalen
von einer Funkbasisstation 18 oder den Empfang von Aufwärtsverbindungssignalen
an diese zu erleichtern. Die Basisstation 18 schließt Antennenvorrichtung
ein, die fähig
ist, Richtantennenstrahlen zu bilden, um Kommunikationssignale zwischen
der Basisstation 18 und einer Mehrheit von Mobilendgeräten zu kommunizieren,
die in einem Zellularkommunikationssystem auf verschiedenen Kanälen betriebsfähig sind,
die auf den verschiedenen Zeitschlitzen 12 definiert sind.
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Obwohl
die 2 und nachfolgende Abbildungen mit Bezug auf Abwärtsverbindungskanäle beschrieben
werden sollen, auf denen Abwärtsübertragungen,
entweder leitungsvermittelte oder paketvermittelte Daten, von der
Funkbasisstation 18 an selektierte der Mobilendgeräte kommuniziert
werden, lässt
sich die Übertragung
von Aufwärtsverbindungssignalen,
die an einem Mobilendgerät
erzeugt wurden, an die Funkbasisstation 18 ähnlich beschreiben und
repräsentieren.
Genereller ist die Funktion der, in der 2 sowie
in nachfolgende Abbildungen, gezeigten Ausführungsform ebenso für andere
Mehrbenutzerkommunikationssysteme repräsentativ, die ein TDMA-Kommunikationsschema
benutzen.
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Der
erste Zeitschlitz 12 veranschaulicht ein Antennen-Strahlungsdiagramm 22,
das von der Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 gebildet ist,
um Kommunikationen mit einem Mobilendgerät 24 zu bewerkstelligen.
Wie veranschaulicht, bildet das Antennen-Strahlungsdiagramm 22 eine
verlängerte
Strahlungskeule, die den Standort umgibt, an dem das Mobilendgerät 24 positioniert
ist. Über
das Antennen-Strahlungsdiagramm hinaus werden, wegen der gerichteten
Natur des Antennen-Strahlungsdiagramm 22,
verminderte Signalenergiepegel erzeugt. Deshalb werden verminderte
Störungspegel auf
Kommunikationen mit anderen Mobilendgeräten, wie beispielsweise den
Mobilendgeräten 26 und 28 eingeführt. Und
nur vernachlässigbare
Störungswerte
werden auf Kommunikationen mit Mobilendgeräten, wie beispielsweise den
Mobilendgeräten 32,
die anderswo positioniert sind, eingeführt.
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Der
zweite Zeitschlitz 12 veranschaulicht ein Antennen-Strahlungsdiagramm 34,
das von Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 erzeugt
wird, wenn Abwärtsübertragungen
an das Mobilendgerät 28 zu
kommunizieren sind. Wiederum weist das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 eine
verlängerte Strahlungskeule
auf, die hier den Standort umgibt, an dem das Mobilendgerät 28 positioniert
ist. Über
das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 hinaus werden verminderte
Störungswerte
erzeugt und es werden nur vernachlässigbare Störungswerte, infolge von Abwärtsübertragungen
an das Mobilendgerät 28 auf andere
Mobilendgeräte
erzeugt, wie beispielsweise die Mobilendgeräte 32, die in Richtungen
positioniert sind, die der Längsrichtung
des Antennen-Strahlungsdiagramms 34 entgegengesetzt sind.
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Der
dritte Zeitschlitz 12 veranschaulicht ein Antennen-Strahlungsdiagramm 36,
das von Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 gebildet wird,
wenn Abwärtsübertragungen
an das Mobilendgerät 26 kommuniziert
werden sollen. Wiederum weist das Antennen-Strahlungsdiagramm 36 eine verlängerte Strahlungskeule
auf, die den Standort umgibt, an dem das Mobilendgerät 26 positioniert
ist. Signalenergiepegel der Abwärtsübertragung über das
Antennen-Strahlungsdiagramm 36 hinaus sind bedeutend geringer
als die Signalenergiepegel innerhalb des Antennen-Strahlungsdiagramm 36.
Und nur vernachlässigbare
Signalenergiewerte werden in andere Richtungen als den Richtungen
erzeugt, in die sich das Antennen-Strahlungsdiagramm 36 erstreckt.
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Die 3 veranschaulicht
einen Teil eines Zellularkommunikationssystems, das generell bei 36 gezeigt
ist, in dem eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betriebsfähig ist. Wie veranschaulicht,
umfasst das Kommunikationssystem 36 eine Mehrheit von Zellen 38.
Jede Zelle 38 ist durch einen Überdeckungsbereich einer Funkbasisstation 18 definiert.
Ein gerichtetes Strahlungsdiagramm 22, das von einer der
Funkbasisstationen 18 gebildet wird, ist ebenso in der
Abbildung gezeigt. Für
den Zweck der Veranschaulichung ist das Antennen-Strahlungsdiagramm 22 verlängert, um
mehr als eine Zelle 38 zu umgeben. Von Bedeutung ist aber
die Positionierung der drei Mobilendgeräte, d.h. der Mobilendgeräte 24-A, 24-B und 24-C.
Solche Mobilendgeräte
sind innerhalb des Überdeckungsbereichs
des Antennen-Strahlungsdiagramms 22 positioniert.
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Beim
Betrieb einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind Meldungen der Standorte, an denen
die Mobilendgeräte
positioniert sind, für
die Kanalzuteilungen determinativ, wenn Kanäle zugeteilt werden, um Kommunikationssignale
zwischen der Funkbasisstation 18, die das Antennen-Strahlungsdiagramm 22 bildet
und Mobilendgeräten
zu kommunizieren, die innerhalb der von der Funkbasisstationen umgebenen
Zelle 38 positioniert sind.
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Beim
Zuteilen von Kanälen
werden Mobilendgeräten,
die in denselben oder ähnlichen
Richtbereichen positioniert sind, Kanäle auf dem gleichen Träger zugeteilt.
Wie in der 3 veranschaulicht, werden Kommunikations-Abwärtsübertragungen,
die an die Mobilendgeräte 24-A, 24-B und 24-C zu
kommunizieren sind, Kanälen
zugeteilt, die auf dem gleichen Träger definiert sind, d.h. auf
Kanälen,
die auf aufeinander folgenden Zeitschlitzen gebildet sind, in diesem
Fall Kanäle,
die aneinander angrenzen. An andere Mobilendgeräte zu kommunizierende Kommunikations-Abwärtsübertragungen
werden Kanälen auf
anderen Trägern
zugeteilt. Dadurch wird der räumliche
Bereich minimiert, in dem Signalenergie übertragen wird.
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Erneute
Zuteilungen der Kanalzuteilungen werden in selektierten Zeitabständen als
Reaktion auf die Bewegung der Mobilendgeräte in die gerichteten Bereiche
oder aus den gerichteten Bereichen vorgenommen.
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Die
Abbildung veranschaulicht weiter ein Antennen-Strahlungsdiagramm 40,
das wiederum für den
Zweck der Veranschaulichung vergrößert ist. Das Antennen-Strahlungsdiagramm 40 ist
das einer konventionellen, 120 Grad-Sektorantenne, die konventionell
an einer Funkbasisstation und einer Empfangsstation positioniert
ist. Wenn nötig
kann, beim Betrieb einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, falls ein Mobilendgerät einem
Zeitschlitz auf dem gleichen Träger
zugeteilt werden muss, auf dem Zeitschlitze den Mobilendgeräten 24-A, 24-B,
und 24-C zugeteilt sind, das von der Funkbasisstation 18 gebildete
Antennen-Strahlungsdiagramm außerdem geändert werden,
radiale Bereiche, wie erforderlich, bis zu den radialen Bereichen
zu umgeben, die vom Antennen-Strahlungsdiagramm 40 umgeben
werden, um sicherzustellen, dass alle Mobilendgeräte, die
Zeitschlitzen auf dem Einzelträger
zugeteilt sind, fähig
sind angrenzende Zeitschlitzinformationen auszublenden.
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Die 4 veranschaulicht
den Betrieb einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, durch den Kanäle auf Zeitschlitzen 12 zugeteilt sind,
um Kommunikation von Abwärtsübertragungen, die
von der Funkbasisstation 18 erzeugt wurden, an die Mobilendgeräte 24, 26 und 28 zu
bewerkstelligen. Während
des ersten Zeitschlitzes wird ein Antennen-Strahlungsdiagramm 22 gebildet,
um Kommunikation einer Abwärtsübertragung
an das Mobilendgerät 24 zu
bewerkstelligen. Hier bildet der erste Zeitschlitz einen Übergangszeitraum 42.
Während
des Übergangszeitraums 42 wird,
zusätzlich
zur Bildung des Antennen-Strahlungsdiagramms 22 durch die Antennenvorrichtung
der Funkbasis 18, außerdem das
Antennen-Strahlungsdiagramm 36 gebildet. Kommunikation
der Abwärtsübertragung
wird sowohl an das Mobilendgerät 24 als
auch an das Mobilendgerät 26,
während
des Übergangszeitraums 42,
bewerkstelligt. Anschließend
an den Übergangszeitraum 42 wird
das Antennen-Strahlungsdiagramm 36 nicht
mehr gebildet und es wird nur das Antennen-Strahlungsdiagramm 22 gebildet.
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Analog
wird, während
des zweiten Zeitschlitzes 12, das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 wieder
von der Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 gebildet.
Das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 erlaubt Bewerkstelligung
der Kommunikation von Abwärtsübertragungen
an die Mobilendgeräte 28. Der
auf dem zweiten Zeitschlitz 12 definierte Kanal weist weiter
einen Übergangszeitraum 44 auf.
Während
des Übergangszeitraums 44 bildet
die Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 außerdem das
Antennen-Strahlungsdiagramm 22.
Abwärtsübertragungen,
die während
des zweiten Zeitschlitzes 12 an das Mobilendgerät 28 zu
kommunizieren sind, werden während
des Übergangszeitraums 44 außerdem an
das Mobilendgerät 24 kommuniziert.
Anschließend
an den Übergangszeitraum 44 wird
das Antennen-Strahlungsdiagramm
nicht gebildet und es wird nur das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 gebildet.
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Und
während
des dritten Zeitschlitzes 12 wird das Antennen-Strahlungsdiagramm 36 erneut von
der Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 gebildet.
Bildung des Antennen-Strahlungsdiagramms 36 erlaubt Kommunikation
einer Abwärtsübertragung
an das Mobilendgerät 26.
Ein Übergangszeitraum,
hier der Übergangszeitraum 46,
wird außerdem
während
eines Teils des dritten Zeitschlitzes 12 gebildet. Während des Übergangszeitraums 46 wird
außerdem
das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 von der Antennenvorrichtung
der Funkbasisstation 18 gebildet. Abwärtsübertragungen bildende Kommunikationssignale,
die an der Basisstation 18 zur Kommunikation an das Mobilendgerät 26 erzeugt wurden,
werden außerdem
an das Mobilendgerät 28 kommuniziert.
Anschließend
an den Übergangszeitraum 46 wird
das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 nicht mehr gebildet
und es wird nur das Antennen-Strahlungsdiagramm 36 gebildet.
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Während jedem
der Übergangszeiträume 42, 44 und 46 werden
Antennen-Strahlungsdiagramme gebildet, die Kommunikation von Abwärtsübertragungen
an zwei Mobilendgeräte
erlauben. Während solcher Übergangszeiträume werden
Abwärtsübertragungen
nicht nur an Mobilendgeräte,
denen die Kanäle
zugeteilt sind, sondern außerdem
an Mobilendgeräte
kommuniziert, denen angrenzende Kanäle für Abwärtsübertragungen zugeteilt sind.
Das heißt Abwärtsübertragungen
werden, während
des ersten Zeitschlitzes 12, an das Mobilendgerät 26 zusätzlich zum
Mobilendgerät 24 kommuniziert,
auf dem die Abwärtsübertragung
ansonsten beabsichtigt ist. Während
des zweiten Zeitschlitzes 12 werden Abwärtsübertragungen an das Mobilendgerät 24 zusätzlich zum
Mobilendgerät 28 kommuniziert.
Und Abwärtsübertragungen
werden, während
des dritten Zeitschlitzes 12, an das Mobilendgerät 28 zusätzlich zum
Mobilendgerät 26 kommuniziert.
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Wegen
der teilweisen Überlappung
der Antennen-Strahlungsdiagramme, während der Übergangszeiträume 42, 44 und 46,
können
Mobilendgeräte
Informationen aus Abwärtsübertragungen
ausblenden, die zur Kommunikation an andere der Mobilendgeräte beabsichtigt
sind. Dadurch wird Mobilendgerätbetrieb
möglich,
der Ausblendung von Informationen aus Kommunikationssignalen erfordert,
die an andere Mobilendgeräte
gesendet werden, um ihren Betrieb zu erleichtern.
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Die 5 veranschaulicht
den Betrieb einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, durch den an der Funkbasisstation 18 erzeugte Abwärtsübertragungen
an selektierte Mobilendgeräte,
hier die Mobilendgeräte 22, 26 und 28 kommuniziert
werden können.
In dieser Ausführungsform
werden Antennen-Strahlungsdiagramme wiederum von Antennenvorrichtung
gebildet, die an der Funkbasisstation 18 positioniert ist.
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Ähnlich dem
Betrieb der Ausführungsformen,
die in den 3 und 4 veranschaulicht sind,
veranschaulicht die 5 drei Zeitschlitze 12, während denen
Kanäle
aufeinander folgend zugeteilt werden, um Abwärtsübertragungen an das Mobilendgerät 22,
das Mobilendgerät 28 und
das Mobilendgerät 26 zu
kommunizieren.
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Während des
ersten Zeitschlitzes 12 wird ein Kanal zugeteilt, um Kommunikation
einer Abwärtsübertragung
an das Mobilendgerät 22 zu
erlauben. Die Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 bildet wiederum
ein Antennen-Strahlungsdiagramm 22, das auf Meldungen des
Standorts reagiert, an dem das Mobilendgerät 24 positioniert
ist. Das Antennen-Strahlungsdiagramm 22 wird im Wesentlichen für den ganzen
Zeitraum des ersten Zeitschlitzes 12 gebildet. Der aktive
Leistungspegel, bei dem das Antennen-Strahlungsdiagramm 22 während des
ersten Zeitschlitzes 12 gebildet wird, ist eines hohen
aktiven Leitungspegels.
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Die
Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 erzeugt weiter
Antennen-Strahlungsdiagramme reduzierter Leistungspegel im ganzen
selektierten Bereich, in dem die Mobilendgeräte 24, 26 und 28 positioniert
sind. Ein Antennen-Strahlungsdiagramm des reduzierten, aktiven Leistungspegels
ist in der Abbildung durch das Antennen-Strahlungsdiagramm 52 repräsentiert.
Das Antennen-Strahlungsdiagramm 52 könnte, beispielsweise, durch
Erzeugen von Richtantennen-Strahlungsdiagrammen analog zu den Antennen-Strahlungsdiagrammen 34 und 36 (in den 3 und 4 gezeigt)
aber eines reduzieren Leistungspegels zusammen mit „Füll"-Antennenstrahlleistung
gebildet werden, um die Konfiguration des Antennen-Strahlungsdiagramms 52 zu
bilden. Die von der Funkbasisstation 18 and das Mobilendgerät 24 kommunizierte
Abwärtsübertragung
wird ebenso im ganzen Bereich gesendet, der vom Antennen-Strahlungsdiagramm 52 umgeben
wird. Dadurch können
Informationen der Abwärtsübertragung
an das Mobilendgerät 24 durch
die Mobilendgeräte 26 und 28 ausgeblendet
werden.
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Analog
bildet die Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 ein
Antennen-Strahlungsdiagramm 34,
um Kommunikation einer Abwärtsübertragung
an das Mobilendgerät 28 auf
dem Kanal zu erlauben, der auf dem Zeitschlitz 12 definiert
ist. Der aktive Leistungspegel, an dem das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 gebildet
wird, ist eines hohen Leistungspegels. Die Antennenvorrichtung bildet weiter
ein Antennen-Strahlungsdiagramm 54 eines reduzierten Leistungspegels.
Der Leistungspegel wird, beispielsweise, um 8 dB relativ zum Leistungspegel
reduziert, an dem das Antennen-Strahlungsdiagramm 34 gebildet
wird. Die an das Mobilendgerät 28 zu
kommunizierende Abwärtsübertragung
wird im ganzen Bereich verbreitet, der vom Antennen-Strahlungsdiagramm 54 umgeben
wird. Dadurch sind die Mobilendgeräte 24 und 26 fähig, Informationen
aus der Abwärtsübertragung
auszublenden.
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Und
während
des Kanals, der auf dem dritten Zeitschlitz 12 definiert
ist, bildet die Antennenvorrichtung der Funkbasisstation 18 ein
Antennen-Strahlungsdiagramm 36, um Kommunikation einer
Abwärtsübertragung
an das Mobilendgerät 26 zu
erlauben. Das Antennen-Strahlungsdiagramm 36 ist eines hohen,
aktiven Leistungspegels. Die Antennenvorrichtung bildet außerdem ein
Antennen-Strahlungsdiagramm 56 eines
reduzierten Leistungspegels, wiederum, beispielsweise, eines Pegels,
der 8 dB geringer als der Leistungspegel ist, an dem das Antennen-Strahlungsdiagramm 36 gebildet
wird. Das Antennen-Strahlungsdiagramm 56 könnte außerdem durch
die Erzeugung der Richtantennen-Strahlungsdiagramme 22 und 34 zusammen
mit aktiver Füllleistung
gebildet werden. Die Abwärtsübertragung,
die an das Mobilendgerät 26 zu
kommunizieren ist, wird außerdem
im ganzen Bereich verbreitet, der vom Antennen-Strahlungsdiagramm 56 umgeben
wird. Dadurch sind die Mobilendgeräte 24 und 28 fähig, Informationen
aus solcher Abwärtsübertragung
auszublenden.
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Die 6 veranschaulicht
einen Teil der Funkbasisstation 18, die vorher in den 2–5 zusammen
mit der Antennenvorrichtung, bei 62 gezeigt, einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt wurde. Die Sender- und Empfängerteile 64 bzw. 66 der
Basisstation 18 sind in der Abbildung als Einzelblöcke gezeigt.
Der Senderteil 64 ist für
die Senderelemente repräsentativ,
die Abwärtsübertragungen
auf einer Mehrheit von Kanälen
an eine Mehrheit von Mobilendgeräten
senden. Der Senderteil 64 ist an andere Teile eines PLMN (Public
Land Mobile Network/öffentlichen
Mobilkommunikationsnetzes), wie beispielsweise eine BSC (Base Station
Controller/Basisstationssteuerung), auf konventionelle Weise gekoppelt.
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Der
Empfängerteil 66 der
Basisstation 18 ist ähnlich
für Empfängerschaltung
repräsentativ,
die fähig
ist, Aufwärtsübertragungen
zu empfangen, die auf einer Mehrheit von Kanälen von einer Mehrheit von
Mobilendgeräten
empfangen wurden. Der Empfängerteil 66 ist
außerdem
an andere Teile eines PLMN, wie beispielsweise einer BSC, auf konventionelle
Art gekoppelt.
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Die
Antennenvorrichtung 62 ist betriebsfähig Kanäle zuzuteilen, auf denen Abwärts- und
Aufwärtsübertragungen
von den Sender- und Empfängerteilen 64 bzw. 66 kommuniziert
werden. Zusätzlich
zum Zuteilen der Kanäle
bildet die Antennenvorrichtung 62 die Antennen-Strahlungsdiagramme,
wie beispielsweise jener, die in der Ausführungsform gezeigt sind, deren
Betrieb in den 3–5 veranschaulicht
ist.
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Die
Antennenvorrichtung 62 umfasst einen Positionsbestimmer 68,
der an den Empfängerteil 66 gekoppelt
ist. Der Positionsbestimmer 68 ist betriebsfähig auf
Meldungen von Signalen zu reagieren, die vom Empfängerteil 66 auf
Leitungen 72 empfangen wurden. Der Positionsbestimmer 68 ist
betriebsfähig die
Standorte zu bestimmen, an denen Mobilendgeräte relativ zur Funkbasisstation 18 positioniert
sind. In einer Ausführungsform
bestimmt der Positionsbestimmer 68 die radiale Richtung,
relativ zur Funkbasisstation, in der sich Mobilendgeräte befinden.
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Meldungen
der Standorte, an denen sich die Mobilendgeräte befinden, werden einem Zuteiler 74 über die
Leitungen 76 bereitgestellt. Der Kanalzuteiler 74 ist
betriebsfähig
Kanäle
zuzuteilen, auf denen Kommunikationen zwischen der Funkbasisstation 18 und
selektierten Mobilendgeräten
zu bewerkstelligen sind. Mit Bezugnahme auf den Betrieb der, in
der 2 veranschaulichten Ausführungsform, teilt der Zuteiler
Kanäle
zu, auf denen Abwärts-
und Aufwärtsübertragungen,
als Reaktion auf Positionierung selektierter Mobilendgeräte innerhalb
eines selektierten Bereichs, zu kommunizieren sind. Der Kanalzuteiler teilt
Kanäle
für Kommunikationen
mit Mobilendgeräten
zu, die sich, wie vom Positionsbestimmer 68 bestimmt, innerhalb
eines selektierten Bereichs befinden.
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Mit
Bezugnahme auf die Ausführungsformen,
deren Betrieb in den 4 und 5 repräsentiert
ist, ist der Zuteiler 74 ebenso betriebsfähig Kanäle auf einem
Einzelträger
für Kommunikationen mit
Mobilendgeräten
zuzuteilen, die vom Positionsbestimmer 68 als innerhalb
eines selektierten Bereichs befindlich bestimmt werden. Anderen
Mobilendgeräten,
die als innerhalb anderer selektierter Bereiche befindlich bestimmt
wurden, werden analog Kanäle
auf anderen Trägern
zugeteilt.
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Ein
Richtstrahlbilder 82 ist über Leitungen 84 an
den Kanalzuteiler 74 gekoppelt. Der Kanalzuteiler stellt
dem Richtstrahlbilder 82 Meldungen der Kanäle bereit,
die dort zugeteilt sind. Der Richtstrahlbilder 82 ist betriebsfähig, auf
darauf bereitgestellten Meldungen reagierend, Antennen-Strahlungsdiagramme
auf Art und Weise zu bilden, die vorher mit Bezug auf die 3, 4 und 5 beschrieben
worden ist.
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In
einer Ausführungsform
wird der Richtstrahlbilder 82 aus einer Antennenmatrix,
wie beispielsweise einer Butler-Matrix gebildet, die eine Mehrheit
von Antennenelementen aufweist, für die die Antennenelemente 86 repräsentativ
sind. Der Richtstrahlbilder 82 ist weiter an den Senderteil 64 und
den Empfängerteil 66 gekoppelt,
um die Abwärtsübertragungen
zu empfangen, die an selektierte Mobilendgeräte zu kommunizieren sind und
dem Empfängerteil 66 Aufwärtsübertragungen
bereitzustellen, die dort empfangen wurden.
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Wie
mit Bezug auf die 3-5 oben beschrieben,
bildet der Richtstrahlbilder 82 Richtantennen-Strahlungsdiagramme,
um die Bewerkstelligung von Kommunikationen zwischen den selektierten
Mobilendgeräten
und der Funkbasisstation 18 zu erleichtern. Betrieb der
Antennenvorrichtung 62 bewirkt, dass das Antennen-Strahlungsdiagramm
auf eine Art und Weise gebildet wird, die ebenso das Ausblenden
von Abwärtsübertragungen,
die von der Funkbasisstation kommuniziert wurden, durch andere Mobilendgeräte erleichtert.
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Die 7 veranschaulicht
den Betrieb einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, durch den Abwärtsübertragungen an selektierte
Mobilendgeräte
kommuniziert werden. Die veranschaulichte Ausführungsform ist analog zu der,
die mit Bezug auf die 4 beschrieben ist. Und wiederum
haben die ersten, zweiten und dritten Zeitschlitze 12 jeweils Übergangszeiträume 42, 44 und 46 darauf
definiert.
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Die 7 veranschaulicht
die Funkbasisstation 18 und die Antennen-Strahlungsdiagramme 22 und 34,
die von deren Antennenvorrichtung gebildet sind, um Kommunikation
von Abwärtsübertragungen
an die Mobilendgeräte 24 bzw. 28 zu
bewerkstelligen.
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Die
oberen Teile der Abbildung repräsentieren
in grafischer Form die Leistungspegel der Abwärtsübertragungen an die Mobilendgeräte 24 und 28.
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Während des Übergangszeitraums 42 befindet
sich das Mobilendgerät 28 in
einem Ruhemodus und es wird keine Signalenergie an das Mobilendgerät 28 gesendet.
Das Mobilendgerät 24 befindet
sich aber, während
des Übergangszeitraums 42,
im aktiven Modus und Signalenergie eines aktiven Leistungspegels
wird an das Mobilendgerät 24 gesendet. Ebenso
verbleibt das Mobilendgerät 28,
während
der restlichen Teile des auf dem ersten Zeitschlitz 12 definierten
Kanals, in einem Ruhemodus und es wird keine Signalenergie an dieses
gesendet. Aber das Mobilendgerät 24 befindet
sich in aktivem Modus und Signalenergie eines aktiven Leistungspegels
wird an dieses gesendet.
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Während des
Kanals, der auf dem zweiten Zeitschlitz 12 definiert ist,
befindet sich das Mobilendgerät 28 im
aktiven Modus und Signalenergiepegel eines aktiven Leistungspegels
werden an das Mobilendgerät 28 gesendet.
Während
des Übergangszeitraums 44 befindet
sich das Mobilendgerät 24 in
einem Informationsmodus, um Informationen von Abwärtsübertragungen
auszublenden, die an das Mobilendgerät 28 kommuniziert
werden. Signalenergie eines Informationsleistungspegels wird an
das Mobilendgerät 24 kommuniziert.
Das Mobilendgerät 24 kehrt,
anschließend
an den Übergangszeitraum 44, in
einen Ruhezustand zurück
und es wird keine Signalenergie an das Mobilendgerät 24 gesendet.
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Während des
dritten Kanals, der auf dem dritten Zeitschlitz 12 definiert
ist, befindet sich weder das Mobilendgerät 24 noch das Mobilendgerät 28 im aktiven
Modus. Aber das Mobilendgerät 28 befindet sich,
während
des Übergangszeitraums 46,
im Informationsmodus und Signalenergie eines Informationsleistungspegels
wird an das Mobilendgerät 28 gesendet.
Das Mobilendgerät 28 kehrt,
anschließend an
den Übergangszeitraum 46,
in einen Ruhemodus zurück
und es wird keine Signalenergie an das Mobilendgerät 28 gesendet.
Während
des ganzen Zeitraums des dritten Zeitschlitzes 12, befindet
sich das Mobilendgerät 24 in
einem Ruhemodus und es wird keine Signalenergie von der Funkbasisstation 18 an dieses
Gerät gesendet.
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Die 8 veranschaulicht
eine Mobilzustands-Planungstabelle 94, welche die Zustände eines
Mobilendgeräts
anzeigt, das auf einen Träger
abgestimmt ist, der wie vorher beschrieben in drei Zeitschlitze 12 unterteilt
ist. Es wird bewirkt, dass sich das Mobilendgerät in einem von drei Zuständen, nämlich einem
Ruhezustand, einem aktiven Zustand und einem Informationszustand,
befindet. Bestimmte gewünschte
Daten werden, wenn in einem aktiven Zustand, als eine Abwärtsübertragung
an das Mobilendgerät
kommuniziert. Wenn in einem Informationszustand, ist das Mobilendgerät betriebsfähig Informationen
aus Abwärtsübertragungen
an andere Mobilendgeräte
auszublenden. Und das Mobilendgerät ist, wenn im Ruhezustand,
nicht betriebsfähig
Informationen von irgendeiner Abwärtsübertragung zu empfangen oder
auszublenden.
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Wie
in der Abbildung veranschaulicht, bleibt das Mobilendgerät, wenn
in einem aktiven Zustand, für
den ganzen Zeitraum eines Zeitschlitzes, hier des zweiten Zeitschlitzes 12,
in solch einem Zustand. Das Mobilendgerät befindet sich nur für Teile
eines Zeitschlitzes, hier dem ersten und dritten Zeitschlitz 12,
in einem Informationszustand. In der Ausführungsform, die in der Abbildung
veranschaulicht ist, tritt das Mobilendgerät, während des ersten und dritten
Zeitschlitzes, an der Startseite und nahe der Endseite des Zeitschlitzes
in den Informationszustand ein. Wenn in solch einem Zustand befindlich,
wird von Abwärtsübertragungen
gebildete Signalenergie, die darauf kommuniziert werden, vom Mobilendgerät erkannt.
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Die 9 veranschaulicht
ein Verfahren, generell bei 102 gezeigt, des Verfahrens
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren bildet Antennen-Strahlungsdiagramme,
während
mindestens zwei aufeinander folgender Zeitschlitze, die auf einem
ersten Träger
definiert sind, durch den Kommunikationssignale zwischen einer Sendestation
und einer abgesetzten Kommunikationsstationen zu kommunizieren sind.
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Zunächst werden,
wie durch Block 104 angezeigt, Meldungen von Standorten,
an denen die abgesetzten Kommunikationsstationen positioniert sind,
erkannt.
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Danach
wird, wie durch Block 106 angezeigt, eine erste abgesetzte
Kommunikationsstation, an die ein erstes Kommunikationssignal auf
einem ersten Zeitschlitz der mindestens zwei aufeinander folgenden
Zeitschlitze zu senden ist, zugeteilt. Und es wird mindestens eine
zweite abgesetzte Kommunikationsstation zum Senden mindestens eines
zweiten Kommunikationssignals, während
mindestens eines zweiten Zeitschlitzes, zugeteilt. Die ersten und
zweiten abgesetzten Kommunikationsstationen befinden sich innerhalb
eines ersten selektierten Bereichs. Danach werden, wie durch Block 108 angezeigt,
Antennen-Strahlungsdiagramme
gebildet, durch die Übertragung
der ersten und der mindestens zweiten Kommunikationssignale auf
den mindestens zwei aufeinander folgenden Zeitschlitzen erlaubt
wird.
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Betrieb
der verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bildet Richtantennen-Strahlungsdiagramme, durch die Abwärtsübertragungen
durch eine Funkbasisstation an ein selektiertes Mobilendgerät kommuniziert
werden. Über solche
Antennen-Strahlungsdiagramme bewerkstelligte Kommunikationen werden
weniger wahrscheinlich Störungen
verursachen, die Kommunikationen mit anderen Mobilendgeräten ungünstig beeinflussen.
Wegen der gerichteten Natur der Antennen-Strahlungsdiagramme werden von den selektierten
Mobilendgeräten
erzeugte Aufwärtsübertragungen
von der Basisstation mit verminderten, darauf eingeführten, Störungspegeln
empfangen. Die Kanäle
werden für
die Kommunikation der Kommunikationssignale zwischen der Funkbasisstation
und den Mobilendgeräten
auf so eine Art und Weise zugeteilt, dass anderen Mobilendgeräten erleichtert
wird Abwärtsübertragungen
von der Funkbasisstation zu erkennen.
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Die
vorherigen Beschreibungen sind von bevorzugten Ausführungsformen
für das
Implementieren der Erfindung, und der Umfang der Erfindung sollte
durch diese Beschreibung nicht unbedingt eingeschränkt werden.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche definiert.